[发明专利]高温高速试验主轴装置

说明书

高温高速试验主轴装置，用于实现对主轴在高速、高温、重载环境下的性能模拟试验。它包括底座、壳体、主轴、环境箱和进油块，壳体固定在底座的顶部，主轴设置在壳体的内侧并通过两个前后设置的轴承实现与壳体的转动连接，在壳体的前端面上固定有内端盖，在内端盖上设有第一进油管以及使得经第一进油管进入的冷却油流向主轴外壁上的第一油道；主轴的前端穿过内端盖后向前延伸一段，在主轴前端安装试验工件并伸入用于模拟高温、重载荷的环境箱内；在壳体顶部设有第二进油管，在壳体侧壁设有使得经第二进油管进入的冷却油对主轴中部及轴承进行冷却的第二油道。本发明可以实现对主轴在高速、高温、重载环境下的性能模拟试验。

技术领域

本发明涉及主轴试验技术领域，具体地说是一种高温高速试验主轴装置。

背景技术

技术发展至今，在航空、航天及国防领域中应用的支承轴承的工况极度严苛，工作环境常为高温、重载、高转速工况，并且系统对轴承的工作可靠性要求很高。由于单纯的理论分析不能对轴承的寿命、可靠性等进行全面的预测，因此准确模拟和再现轴承的运转工况，对轴承进行最接近实际工况的试验，是全面考核轴承设计性能的主要手段，也是轴承进入实际应用的必须过程。

高速运转的试验主轴由于增加了试验部件设计难度，试验部件径向和轴向的工作负荷对轴系提出更高的要求；环境温度对主轴的影响是全面的，因此对试验主轴的降温设计提出全面的要求。因此，高速、高温、重载性能实验系统是行业的重点发展技术，特别是对dn值达到2.5x10⁶(mm.r/min)、温度达到480℃、径向加载力达到100N的主轴的试验目前是空白的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温高速试验主轴装置，用于实现对主轴在高速、高温、重载环境下的性能模拟试验。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：高温高速试验主轴装置，其特征在于，它包括底座、壳体、主轴、前盖、后盖、内端盖、环境箱和进油块，所述壳体固定在底座的顶部，所述主轴设置在壳体的内侧并通过两个前后设置的轴承实现与壳体的转动连接，在壳体的前端面上固定有内端盖，在内端盖上设有第一进油管以及使得经第一进油管进入的冷却油流向主轴外壁上的第一油道；主轴的前端穿过内端盖后向前延伸一段，在主轴前端安装试验工件并伸入用于模拟高温、重载荷的环境箱内；在壳体顶部设有第二进油管，在壳体侧壁设有使得经第二进油管进入的冷却油对主轴中部及轴承进行冷却的第二油道。

进一步地，内端盖的前端小、后端大，在内端盖的外侧设有前盖，前盖与内端盖之间围成第一腔体，第一进油管与第一腔体连通；在内端盖大端的侧壁设有喷油孔，内端盖与主轴之间围成第二腔体，第一、第二腔体通过喷油孔连通在一起，第一腔体和内端盖上的喷油孔形成了第一油道；在壳体下侧壁设有与第二腔体连通的侧回流孔。

进一步地，在两轴承之间设有筒状的隔圈，隔圈置于主轴外侧。

进一步地，在壳体的内壁上设有环形的进油块，第二进油管上的喷头伸入进油块内，在进油块上设有沿圆周均匀设置的喷油孔，喷油孔的喷射方向朝向轴承；进油块内径大于隔圈外径。

进一步地，壳体内壁与隔圈之间形成第三腔体，在壳体下侧壁设有与第三腔体连通的主回流孔。

进一步地，在壳体的下侧壁还设有连通第三腔体与侧回流孔的汇流孔。

进一步地，主轴的前端为锥形结构，在主轴前端端面螺纹安装有螺母。

进一步地，进油块上的喷油孔构成了第二油道。

进一步地，在壳体的两端设有台阶孔，进油块置于台阶孔内。

进一步地，在壳体右端的内壁上固定有弹簧座，在弹簧座与右侧的进油块之间设有弹簧，在弹簧的作用下右侧进油块靠近或与右侧轴承接触。