[发明专利]一种大型轴类部件综合力学试验装置

说明书

本发明公开了一种大型轴类部件综合力学试验装置。其包括底座，设置在底座上的扭力电机和两个轴类零件支撑框架，两个轴类零件支撑框架与扭力电机同轴设置，扭力电机的电机轴上连接有联轴器，联轴器上连接有扭转传感器，在每个轴类零件支撑框架的径向两侧分别设有一个Z轴双向推拉油缸与其连接，在每个Z轴双向推拉油缸的前端均设置有双向测力传感器，在两个轴类零件支撑框架之间在其轴线两侧分别设有一个X轴双向推拉油缸，X轴双向推拉油缸与远离扭力电机的那个轴类零件支撑框架连接，在底座上对应于两个轴类零件支撑框架在其下部分别设置有一个Y轴施力油缸，Y轴施力油缸的活塞杆端通过一连杆机构与对应的轴类零件支撑框架的底端连接。

技术领域

本发明涉及一种大型轴类部件综合力学试验装置，属于试验机技术领域。

背景技术

主轴是一种典型的轴类部件，它把回旋运动和转矩通过主轴端部的连接传递给其它机件。在工作中，主轴要承受转矩和弯矩，而且还要求有很高的回转精度。主轴是设备的关键部件，主轴的制造质量直接影响到整个设备的工作性能、安全可靠和使用寿命。

现有技术中，有针对轴件的力学材料试验机，各轴件都要经过力学计算和有限元分析。即使各类主轴都有严格的生产标准和检验标准，但实际使用过程中还是不可避免的出现问题，如：汽车行业里，因后悬挂纵拖臂在行驶中断裂，导致整个后悬挂脱落、严重影响行驶安全；矿用提升机主轴断裂造成罐笼事故；行驶中的机车如果发生断轴会产生严重的后果；风力发电机组如果由于大轴故障会造成很大的经济损失。究其原因，一是材料性能指标问题；再就是检测设备是否能够全面反映被测件的真实性能指标。现有技术中针对轴件的材料试验机能够实现压力、拉力、扭力等单一力学检测，但无法完成综合性的被测件的各项静态力学检测和震动、疲劳等、动态力学检测以及可靠性试验。由于缺少综合力学材料试验机，造成诸如大轴等高端装备关键部件的质量只能依靠在工程计算和材料选择上冗余，在加工过程中严把质量来保证产品质量。所以，开发主轴、轴承及齿轮箱等高端装备关键部件的综合力学检测试验装置很有必要。

以风力发电为例，风力发电机组的受力情况最为复杂，风力发电机组在实际运行工况中，主轴端部将受到径向载荷、轴向载荷、弯矩及扭矩等空间6个自由度力和力矩的共同作用。如果能够研制成功以风力发电机组大轴的受力情况为标准的大轴零件力学检测试验台，就可以涵盖其它各类主轴的力学检测，对于掌握主轴的性能指标，提高主轴的产品质量，保证其工作的可靠性都具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种能够准确模拟大轴零件运行工况下的载荷、能够对大型轴类部件进行综合力学测试的大型轴类部件综合力学试验装置。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种大型轴类部件综合力学试验装置，其特征是：包括底座，设置在底座上的扭力电机和两个轴类零件支撑框架，两个轴类零件支撑框架与所述扭力电机同轴设置，所述扭力电机的电机轴上连接有联轴器，所述联轴器上连接有扭转传感器，在每个轴类零件支撑框架的径向两侧分别设有一个沿Z轴方向设置的Z轴双向推拉油缸与其连接，在每个所述Z轴双向推拉油缸的前端均设置有双向测力传感器，在两个轴类零件支撑框架之间在其轴线两侧分别设有一个沿X轴方向设置的X轴双向推拉油缸，所述X轴双向推拉油缸与远离所述扭力电机的那个轴类零件支撑框架连接，在所述底座上对应于两个轴类零件支撑框架在其下部分别设置有一个沿Y轴方向设置的Y轴施力油缸，所述Y轴施力油缸通过油缸支架固定在底座上，所述Y轴施力油缸的活塞杆端通过一连杆机构与对应的轴类零件支撑框架的底端连接。