[实用新型]盾构主轴承轴向力的加载装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及大型转盘轴承的测试设备，特别涉及一种盾构主轴承轴向力的加载装置。

背景技术

盾构机是地下掘进盾构施工中的主要施工机械，目前在我国的城市地铁、过江公路隧道、跨海隧道等大型隧道工程项目中得到了广泛的应用。盾构机主轴承是盾构机的核心部件，起着支撑盾构刀盘并使之回转破岩的作用。主轴承主要采用内齿式三排滚子组合转盘轴承，分别承受径向、轴向载荷及倾覆力矩，设计寿命达1万小时以上。在掘进工作时，由几个变频驱动电机或油马达各带动一个小齿轮，小齿轮与轴承啮合，带动刀盘旋转。破坏的主轴承需从盾构机上方开挖竖井吊出更换，难度极大，将会给施工带来不可估量的损失。因此，对盾构机主轴承做轴向加载及径向加载试验非常必要，得出的试验数据可为产品的研制与开发提供重要的参考依据。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述轴承的轴向力加载问题，提供一种能够模拟轴承在实际工作中进行轴向加载试验的盾构主轴承轴向力的加载装置。

实现本实用新型目的技术方案是：所述的加载装置包括床身、固定面板、盾构主轴承、加载臂、电机，床身与固定面板固紧，盾构主轴承外圈和固定面板通过高强度螺栓固定，盾构主轴承外侧从内向外依次为压板、推力轴承和连接板，压板、推力轴承和连接板通过螺栓和盾构主轴承内圈固定为一体，加载臂和连接板固定，在固定面板上设置轴向加载油缸；在床身上设置齿轮轴，齿轮轴一端设置小齿轮与盾构主轴承内圈上齿啮合，另一端设置锥齿轮，和花键轴上的锥齿轮啮合，花键轴和电机连接。

所述的轴向加载油缸为三组，均布在固定面板上。

本实用新型采用了模拟加载原理，模拟盾构机盾构推进系统，实施轴向油缸加载，相当于实际工况中的推进油缸对刀盘实行的推进原理。采用计算机全程监控并采集数据，以数字和图形的方式双重输出，测试过程自动化程度高。经计算机采集、处理的数据准确、可靠，避免了人为因数的影响，输出的加载曲线和摩擦力矩曲线相当直观。

本加载装置的有益效果是：通过使用该轴向加载装置进行模拟试验，可以为盾构主轴承及大型转盘轴承的生产、检测提供完整的保证体系，还可以不断地完善和指导产品的生产过程，简化了生产工艺问题。

附图说明

图1为本实用新型大型转盘轴承轴向力加载装置的结构示意图。

图1中：1、床身，2、固定面板，3、高强度螺栓，4、盾构主轴承，5、压板，6、连接板，7、推力轴承，8、盖板，9、加载臂，10、压杆，11、小齿轮，12、齿轮轴，13、推力轴承，14、端盖，15、圆锥滚子轴承，16、锥齿轮Ⅰ，17、锥齿轮Ⅱ，18、圆锥滚子轴承，19、花键轴，20、圆螺母，21、轴向加载油缸。

具体实施方式

结合附图，说明对本实用新型的具体实施情况。

如图1所示：所述的加载装置包括床身1、固定面板2、盾构主轴承4、加载臂9、电机以及传动机构，床身1与固定面板2固紧，盾构主轴承4外圈和固定面板2通过高强度螺栓3固定，盾构主轴承4外侧从内向外依次为压板5、推力轴承7和连接板6，加载臂9和连接板6固定，压板5、推力轴承7和连接板6通过螺栓和盾构主轴承4内圈固定为一体。在推力轴承外部设置盖板8，在固定面板2上设置轴向加载油缸21，轴向加载油缸21为三组，均布在固定面板2上；在床身上设置齿轮轴12，齿轮轴12一端设置小齿轮11与盾构主轴承内圈上齿啮合，另一端设置锥齿轮Ⅰ16，和花键轴19上的锥齿轮Ⅱ17啮合，花键轴19和电机连接。

固定面板2上轴向加载油缸21，通过液压系统对盾构主轴承4施加轴向力；盾构主轴承4的旋转是靠一端的电机减速后，通过花键轴19将力传递到一对正交锥齿轮上，经换向后带动小齿轮11旋转，从而带动盾构主轴承4的内圈旋转，进而整个加载臂装置旋转。

加载轴向力后，通过扭矩传感器可测出被试轴承的启动摩擦力矩及旋转摩擦力矩值，并可检测到实时的电流值。经过对轴承的多种工况的试验，得出一系列的试验数据，测试完毕后需对被测轴承做拆套检测，从而可得出实际加载轴向力后对轴承滚道、保持架、滚子的影响，从而提供一定的试验数据，对轴承的设计及制造提供了有效地参考依据。