[发明专利]一种超低温真空密封结构及全陶瓷滚动轴承性能测试装置

说明书

一种超低温真空密封结构及全陶瓷滚动轴承性能测试装置，属于轴承测试装置技术领域。所述超低温真空密封结构包括固定支座、主轴机构、超低温真空密封室和加力总成，主轴机构包括试样主轴和驱动主轴，超低温真空密封室包括真空密封腔体和轴向加载塞，真空密封腔体的内部设置有试样主轴；所述全陶瓷滚动轴承性能测试装置包括超低温真空密封结构以及双级真空系统、自增压液氮罐、信号采集系统、加热管、电机、控制器和上位机。所述超低温真空密封结构及全陶瓷滚动轴承性能测试装置能够在超低温真空环境以及不同温度、真空度、载荷、转速的条件下，实现全陶瓷滚动轴承摩擦性能及振动性能的动态测试，操作方便、精确度高。

技术领域

本发明涉及轴承测试装置技术领域，特别涉及一种超低温真空密封结构及全陶瓷滚动轴承性能测试装置。

背景技术

近年来，全陶瓷滚动轴承越来越多地应用到航天、深海等极端环境的设备中，全陶瓷滚动轴承能够满足超低温、真空环境下使用要求，但需要在全陶瓷滚动轴承使用之前对其进行具体性能参数测试，以保证全陶瓷滚动轴承在极端环境中使用的安全性和可靠性。

现有低温、真空环境下的轴承测试装置多采用全封闭式试验装置，轴承试验全部部件需同时满足真空、超低温工况下正常工作需求，实验成本较高，且对整个试验装置的密封性、真空度也提出了更高要求，从而导致全陶瓷滚动轴承超低温、真空试验的效率低、操作复杂、精确度较低。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种超低温真空密封结构及全陶瓷滚动轴承性能测试装置，能够在超低温真空环境以及不同温度、真空度、载荷、转速的条件下，实现全陶瓷滚动轴承的摩擦性能及振动性能的动态测试，操作方便、精确度高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种超低温真空密封结构，包括固定支座以及设置于固定支座的主轴机构、超低温真空密封室和加力总成；

所述主轴机构包括相互连接的试样主轴和驱动主轴；

所述超低温真空密封室包括密封连接的真空密封腔体和轴向加载塞，所述真空密封腔体的内部设置有试样主轴，所述试样主轴套设有试验轴承，所述轴向加载塞与试样主轴通过轴向加载轴承连接；所述超低温真空密封室的一侧设置有液氮输入口，用于向超低温真空密封室内输入液氮；所述超低温真空密封室的另一侧设置有氮气输出口，用于超低温真空密封室内氮气的循环回收；

所述加力总成包括轴向加力总成和径向加力总成，所述轴向加力总成与轴向加载塞远离试样主轴的一端抵接，用于向试验轴承施加轴向力；所述径向加力总成与真空密封腔体的下方抵接，用于向试验轴承施加径向力。

进一步的，所述试样主轴包括依次设置的直轴段、轴肩和锥形轴段，所述驱动主轴设置有与试样主轴的锥形轴段对应的锥形孔，所述试样主轴的锥形轴段穿过真空密封腔体的侧壁与驱动主轴的锥形孔通过锥形胀套连接固定，实现驱动主轴与试样主轴的连接，并且所述试样主轴与真空密封腔体的连接处设置有负压密封组件。

进一步的，所述驱动主轴与试样主轴之间安装有蜂窝状三方阻散热片，用于降低试样主轴的传热效率。

进一步的，所述驱动主轴通过卸荷座轴箱设置于固定支座，所述卸荷座轴箱可沿着驱动主轴轴向移动；所述卸荷座轴箱通过两个卸荷轴承与驱动主轴连接，两个卸荷轴承的安装方式为背对背安装。

进一步的，所述试验轴承的左侧设置有轴承定位圆环，所述轴承定位圆环套设于试样主轴；所述试验轴承的右侧与试样主轴的轴肩抵接；所述试验轴承的外部设置有轴承固定锥夹，所述轴承固定锥夹与真空密封腔体的内壁抵接。