[实用新型]推力液体静压轴承可靠性试验台

摘要

本实用新型公开了一种推力液体静压轴承可靠性试验台，其包括试验台支承部分即地平铁、推力液体静压轴承辅助装置部分、轴向力加载装置部分以及自动控制部分。本实用新型采用的轴向力加载装置部分能够模拟实际工况对推力液体静压轴承施加动、静态轴向压力载荷，采用的推力液体静压轴承辅助装置部分能够对被测的推力液体静压轴承提供支撑、检测、监测等辅助功能，从而实现对推力液体静压轴承进行可靠性试验，对于增加推力液体静压轴承相关零部件生产企业的效益以及提高采用推力液体静压轴承的产品的可靠性具有非常重要的实际意义。

主权项

一种推力液体静压轴承可靠性试验台，其特征在于：其包括试验台支承部分即地平铁(6)、推力液体静压轴承辅助装置部分、轴向力加载装置部分以及自动控制部分；所述的推力液体静压轴承辅助装置部分由主轴(1)、加载单元(2)、支承立柱(8)、推力液体静压轴承底座(9)、压力传感器(10)、温度传感器(11)、后端深沟球轴承底座(12)、前端深沟球轴承底座(13)、前端支承板(14)、千分表(15)、后端支承板(16)、伺服电机安装座(17)、伺服电机(18)组成；所述的支承立柱(8)的上部分为长方体结构，其顶面有两个螺纹孔，支承立柱(8)的下部分为长方形平板结构，平板的前后两侧面各开有两个U形口，通过四个T型螺栓穿过U形口将其固定在地平铁(6)上；所述的后端支承板(16)为长方形平板结构，上表面有两道平行的T型槽，上表面的两端各开有两个沉头孔，通过四个螺栓穿过沉头孔将两端分别固定在支承立柱(8)的顶面；所述的伺服电机安装座(17)整体为L形结构，其上部分平板有四个通孔，伺服电机(18)固定在伺服电机安装座(17)的上部分平板四个通孔处,四个通孔中间有一个电机轴孔；伺服电机安装座(17)的上部分平板与底面平板连接处焊接有两个加强筋，伺服电机安装座(17)的底面平板的上表面的两端各有两个通孔，通过四个T型螺栓穿过通孔将伺服电机安装座(17)固定在后端支承板(16)上；伺服电机(18)通过联轴器与主轴(1)相连接；所述的压力传感器(10)通过三通阀连接到推力液体静压轴承的每个进 油口处，压力传感器(10)的数量等于推力液体静压轴承进油口数量m；所述的温度传感器(11)安装在推力液体静压轴承底座(9)上；所述的千分表(15)安置于靠近推力液体静压轴承底座(9)的前方；所述的推力液体静压轴承底座(9)的底面两端各有两个通孔，通过四个T型螺栓穿过通孔将推力液体静压轴承底座(9)固定在后端支承板(16)上；所述的前端支承板(14)为长方形平板结构，上表面有两道平行的T型槽，右端部和中间部分各有两个沉头孔，通过螺栓穿过沉头孔将前端支承板(14)的右端部和中间部分分别固定在支承立柱(8)的顶面；所述的前端深沟球轴承底座(13)和后端深沟球轴承底座(12)与深沟球轴承的外圈过盈配合，深沟球轴承的内圈与主轴(1)过盈配合，用于承受主轴(1)的径向力；前端深沟球轴承底座(13)和后端深沟球轴承底座(12)的底面两端均各有两个通孔，分别用四个T型螺栓穿过通孔即可将前端深沟球轴承底座(13)和后端深沟球轴承底座(12)固定在前端支承板(14)上；所述的加载单元(2)由加载单元后端轴承端盖(29)、O型密封圈(30)、推力轴承(31)、加载单元外壳(32)、加载单元前端轴承端盖(33)、唇形密封圈(34)组成；所述的加载单元外壳(32)的整体为T型结构即上方为长方形平板结构件，底面也为长方形平板结构件，上方的长方形平板结构件与底面的长方形平板结构件相垂直；上方的长方形平板结构件的中心处有一个通孔，主轴(1)穿过加载单元外壳(32)的上方长方形平板结构件的中心处通孔，加载单元外壳(32)的底面长方形平板结构件的两端各有两个通孔；所述的加载单元后端轴承端盖(29)的底面为圆盘形结构件，内侧面有一圈凸缘和推力轴承(31)的外圈相接触，内侧面有一矩形截面的密封槽与O型密封圈(30)相配合，加载单元后端轴承端盖(29)的底面圆盘形结构件的 外圈有六个等角度分布分通孔，在圆盘形结构件的中心处有一球形凹坑，球形凹坑的半径与加载接头(25)的圆球形端部的半径相同，通过六个螺栓穿过通孔将加载单元后端轴承端盖(29)安装在加载单元外壳(32)上；所述的推力轴承(31)的内圈与主轴(1)过盈配合并与主轴(1)的轴肩相接触，外圈与加载单元外壳(32)过盈配合并与加载单元后端轴承端盖(29)相接触；所述的加载单元前端轴承端盖(33)为圆盘形结构件，中间有一通孔，主轴(1)穿过前端轴承端盖(33)中间的通孔，唇形密封圈(34)安装于主轴(1)和加载单元前端轴承端盖(33)的中间通孔之间；加载单元前端轴承端盖(33)的圆盘形结构件的外围周向有六个等角度分布的通孔，通过六个螺栓穿过通孔将加载单元前端轴承端盖(33)安装于加载单元外壳(32)的前端部；通过四个螺栓穿过加载单元外壳(32)底面长方形平板结构件上的四个通孔，但不需要将T型螺栓拧紧，将加载单元(2)安放在前端支承板(14)的左端部；所述的轴向力加载装置部分由轴向加载支承座(3)、轴向加载左立柱(4)、加载装置(5)、轴向加载右立柱(7)组成；所述的轴向加载左立柱(4)上部分为长方体结构，右侧表面有两道平行的T型槽，轴向加载左立柱(4)的下部分为一长方形平板，平板的左右两侧面各开有一个U形口，通过两个T型螺栓穿过U形口将其固定在地平铁(6)上；所述的轴向加载右立柱(7)上部分为长方体结构，左侧表面有两道平行的T型槽，轴向加载右立柱(7)下部分为长方形平板结构，平板的左右两侧面各有一个U形口，通过两个T型螺栓穿过U形口将其固定在地平铁(6)上；所述的轴向加载支承座(3)整体成工字形，其中间部分为长方形结构，且有四个圆孔成两行两列分布，轴向加载支承座(3)的左侧面和右侧面均是长方形结构且上下两端各有两个 U形口，通过T型螺栓穿过U形口将轴向加载支承座(3)两侧分别固定在轴向加载左立柱(4)和轴向加载右立柱(7)有T型槽的表面上；所述的加载装置(5)由固定杆(19)、伺服油缸(20)、电液伺服阀(21)、弹性装置(22)、拉压力传感器(23)、关节轴承底座(24)、加载接头(25)、位移传感器(26)、安装底座(27)、加载底座(28)组成；所述的伺服油缸(20)选用单活塞杆式液压油缸，伺服油缸(20)上表面中间有四个螺纹孔；所述的电液伺服阀(21)通过四个螺栓安装在伺服油缸(20)的上表面；所述的安装底座(27)为一长方形平板结构，其上表面有两道平行的T型槽，两道T型槽中间部分有四个沉头孔成两行两列分布，通过四个螺栓穿过沉头孔将安装底座(27)固定在轴向加载支承座(3)上；所述的加载底座(28)是由四块长方形钢板采用焊接而成的上端敞开的箱体式结构件，加载底座(28)的后壁板上有一个通孔，底板上设置有四个通孔，通过四个T型螺栓将加载底座(28)固定在安装底座(27)上即固定在安装底座(27)有T型槽的端面上；所述的固定杆(19)是一个阶梯轴，即固定杆(19)的中间轴径大于两端轴径，固定杆(19)的两端布有螺纹，一端与伺服油缸(20)的下端面螺纹孔连接，一端穿过加载底座(28)的后壁板通孔，并通过螺母拧紧固定；所述的位移传感器(26)外壳通过螺钉固定在伺服油缸(20)的缸体上，其内芯与伺服油缸(20)的活塞杆上端连接；所述的弹性装置(22)由前端连接板、后端连接板、两个结构相同的套筒、两个规格相同的螺栓和两个规格相同的螺母组成；其中，前端连接板与后端连接板结构相同，均为一个长方形平板，其中心位置处设置有螺纹通孔， 螺纹通孔的两侧各有一个通孔，两个结构相同的套筒的外径大于前端连接板与后端连接板上两侧通孔的直径；两个规格相同的螺栓插入前端连接板与后端连接板两侧的通孔中，两个结构相同的套筒套装在前端连接板与后端连接板之间的两个螺栓上，最后再通过螺母将前端连接板、两个结构相同的套筒与后端连接板固定连接在一起；后端连接板上的螺纹孔与伺服油缸(20)活塞杆的右端通过螺纹连接，前端连接板上的螺纹孔与双头螺柱的后端螺纹连接；双头螺柱的前端与拉压力传感器(23)螺纹连接，拉压力传感器(23)的前端与另一双头螺柱的后端螺纹连接，该双头螺柱的前端螺纹与关节轴承底座(24)后端螺纹连接；所述的关节轴承底座(24)为圆柱形结构件，其内腔同样为圆柱形结构并与外圆面同轴，且关节轴承底座(24)上表面开口、下表面闭合，下表面有一螺纹孔；关节轴承底座(24)的内腔与关节轴承外圈配合，关节轴承内圈与加载接头(25)后端过盈配合并与加载接头(25)的后端阶梯轴相配合；所述的加载接头(25)的前端为球形结构，球形结构的直径与加载单元(2)的加载单元后端轴承端盖(29)的中间球形凹坑的直径相同，加载接头(25)的后端为阶梯轴结构；所述的自动控制部分包括上位工控机、可编程控制器PLC、下位加载伺服控制器以及下位电机伺服控制器；所述的可编程控制器PLC的RS‑232C端口与上位工控机的RS‑232C端口电线连接，可编程控制器PLC的输出端分别与冷却机和两个电磁换向阀连接，可编程控制器PLC的输入端口分别与温度传感器(11)、压力传感器(10)以及推力液体静压轴承供油系统的输出端口电线连接；所述的加载伺服控制器的RS‑232C端口与上位工控机的RS‑232C端口电 线连接，加载伺服控制器的信号输出端与电液伺服阀(21)的信号输入端电线连接；位移传感器(26)与拉压力传感器(23)的信号输出端与信号放大器输入端电线连接，信号放大器输出端与加载伺服控制器的信号输入端电线连接；所述的电机伺服控制器的RS‑232C端口与上位工控机的RS‑232C端口电线连接，电机伺服控制器的输出端与伺服电机(18)的信号输入端电线连接，伺服电机(18)内部的编码器输出端与电机伺服控制器信号输入端电线连接。