機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了關(guān)于機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置包括：試驗軸系部件、床身及平臺、動力驅(qū)動系統(tǒng)、動態(tài)加載系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、走行風(fēng)模擬系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)組成；采用比例減壓閥對試驗軸承施加恒定或脈動的徑向載荷和交變的軸向載荷；采用高低溫箱對試驗軸系進(jìn)行加熱或冷卻；使用大型離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行超高風(fēng)速模擬；通過測試采集系統(tǒng)進(jìn)行溫度、壓力、振動、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速等試驗參數(shù)的測試和采集；試驗機(jī)微機(jī)自動控制、監(jiān)測和記錄，具備自動保護(hù)功能、超溫報警、振動異常報警等功能。
【專利說明】機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滾動軸承試驗臺，具體涉及機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]試驗是軸承設(shè)計、制造過程中一個不可缺少的重要驗證過程，能把質(zhì)量風(fēng)險有效地控制在生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部。軸承試驗有壽命試驗、模擬試驗、性能試驗、零部件試驗、強(qiáng)化試驗、設(shè)計驗證試驗、材料試驗等。其中性能試驗考核軸承的某種特殊性能，如高低溫試驗、超高風(fēng)速試驗等。設(shè)計驗證試驗是根據(jù)軸承試驗的數(shù)據(jù)，如溫升、振動及噪聲等提出設(shè)計改進(jìn)意見。
[0003]機(jī)車軸承是機(jī)車關(guān)鍵零部件之一，軸承的安全性關(guān)系到機(jī)車的安全運(yùn)行?，F(xiàn)有的滾動軸承試驗臺僅可以對軸承某一性能參數(shù)進(jìn)行試驗，不能同時對軸承的幾個性能參數(shù)進(jìn)行試驗。目前國內(nèi)還沒有具有國家資質(zhì)認(rèn)證的機(jī)車車輛牽引電機(jī)軸承試驗臺。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有的軸承試驗臺不能對牽引電機(jī)軸承進(jìn)行試驗的問題，本發(fā)明提供了一種機(jī)車車輛牽引電機(jī)軸承試驗裝置。該試驗裝置不僅能做軸承熱試驗和耐久性能試驗，而且能做軸承高低溫試驗和超高風(fēng)速試驗。
[0005]為達(dá)到以上目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]機(jī)車牽引電機(jī)軸承新型試驗裝置，包括:試驗軸系部件，動力驅(qū)動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、動態(tài)加載系統(tǒng)、走行風(fēng)模擬系統(tǒng)以及用于檢測實驗數(shù)據(jù)的監(jiān)控系統(tǒng)和用于支撐上述結(jié)構(gòu)的床身及平臺；
[0007]試驗軸系部件包括:試驗軸承、加載軸承和主軸；試驗軸承和加載軸承交叉安裝支承主軸，即試驗軸承按照牽引電機(jī)主軸實際支撐方式安裝在主軸上，加載軸承按照牽引電機(jī)主軸受力方式安裝在主軸相應(yīng)位置；
[0008]主軸通過動力驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述動力驅(qū)動系統(tǒng)為電機(jī)通過傳動軸、同步帶、聯(lián)軸器驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)；
[0009]動態(tài)加載系統(tǒng)由加載徑向力于主軸上的徑向加載裝置和加載軸向力于主軸上的軸向加載裝置組成；徑向加載裝置和軸向加載裝置，為由液壓泵輸出的壓力油經(jīng)濾油器、溢流閥、單向閥分成三路分別進(jìn)入三個比例減壓閥，在比例減壓閥控制器的作用下連續(xù)輸出油壓，推動徑向油缸和軸向油缸，徑向油缸連桿頂在軸承的中間位置，軸向油缸連桿頂在軸端壓蓋的中間位置，通過壓蓋傳遞到主軸上，通過主軸傳遞到軸承上；
[0010]走行風(fēng)模擬系統(tǒng)包括:離心風(fēng)機(jī)以及用于連通大型離心風(fēng)機(jī)風(fēng)出口與試驗軸承所在位置的風(fēng)道；
[0011]潤滑系統(tǒng)潤滑油來源于牽引電機(jī)齒輪端齒輪箱的潤滑油，通過供油泵將油從潤滑油箱抽出，經(jīng)濾油器、溢流閥、截止閥送到試驗裝置的各軸承處；回油泵將潤滑后流入殼體的潤滑油抽回油箱，形成循環(huán)，在回油路上有冷卻器，以控制系統(tǒng)油溫，保證試驗主體軸系有良好的工作性能；
[0012]機(jī)車牽引電機(jī)軸承新型試驗裝置還包括，用于測試采集溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速并通過徑向加載裝置和軸向加載裝置控制試驗軸承軸向力和徑向力，通過離心風(fēng)機(jī)控制試驗軸承處風(fēng)速，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)控制主軸轉(zhuǎn)速的控制操作臺；
[0013]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，試驗軸承和加載軸承交叉安裝支承主軸，電機(jī)通過傳動軸、同步帶、聯(lián)軸器驅(qū)動試驗主軸旋轉(zhuǎn)，且最高轉(zhuǎn)速可達(dá)lOOOOr/min，采用液壓泵與比例減壓閥配合油路對試驗軸承施加恒定或脈動的徑向載荷和交變的軸向載荷，具體控制控制方式為由液壓泵輸出壓力油經(jīng)濾油器、溢流閥、單向閥分成三路分別進(jìn)入三個比例減壓閥，比例減壓閥在控制器的作用下連續(xù)輸出油壓，推動徑向油缸和軸向油缸，徑向油缸連桿頂在試驗軸承的中間位置，軸向油缸連桿頂在軸向油缸連桿頂在軸端壓蓋的中間位置，通過壓蓋傳遞到軸上，然后傳遞到軸承上；
[0014]當(dāng)進(jìn)行高低溫試驗時，通過在床身及平臺上裝配上用于罩至于試驗軸系部件的高低溫試驗箱，利用大功率的高低溫試驗箱對試驗軸系進(jìn)行加熱或冷卻，使用時將模擬牽引電機(jī)軸承試驗軸系放置于環(huán)境模擬箱中，此時電機(jī)帶動主軸旋轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)停止工作；
[0015]當(dāng)進(jìn)行超高風(fēng)速模擬時，需拆除高低溫試驗箱，使用大型離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行超高風(fēng)速模擬，在進(jìn)行超高風(fēng)速試驗時，電機(jī)帶動軸旋轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)風(fēng)道通過試驗軸承，對試驗軸承進(jìn)行吹風(fēng)，風(fēng)速的大小通過改變風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整，且風(fēng)速傳感器安裝在風(fēng)機(jī)與試驗軸承箱之間；
[0016]監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行溫度、壓力、振動、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速等試驗參數(shù)的測試和采集，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集可直接通過設(shè)置相應(yīng)的傳感器實現(xiàn)，所采集的所有試驗數(shù)據(jù)除了必須使用二次儀表顯示以外，其余均在計算機(jī)通信界面上顯示，對供油流量、主機(jī)轉(zhuǎn)速、徑向載荷拉壓力、風(fēng)速等試驗過程中的重要參數(shù)可實現(xiàn)雙重顯示，確保了試驗過程中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性；
[0017]以上試驗數(shù)據(jù)的調(diào)整可通過控制操作臺，控制徑向加載裝置和軸向加載裝置實現(xiàn)試驗軸承軸向力和徑向力的變化，通過控制離心風(fēng)機(jī)實現(xiàn)試驗軸承處風(fēng)速變化，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)(即控制電機(jī)轉(zhuǎn)速)實現(xiàn)控制主軸轉(zhuǎn)速。
[0018]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明共I幅附圖，其中:
[0020]圖1為本發(fā)明的機(jī)車牽引電機(jī)軸承新型試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示的機(jī)車牽引電機(jī)軸承新型試驗裝置，包括:試驗軸系部件，動力驅(qū)動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、動態(tài)加載系統(tǒng)、走行風(fēng)模擬系統(tǒng)以及用于檢測實驗數(shù)據(jù)的監(jiān)控系統(tǒng)和用于支撐上述結(jié)構(gòu)的床身及平臺I;
[0022]試驗軸系部件包括:試驗軸承2、加載軸承3和主軸4 ;試驗軸承2和加載軸承3交叉安裝支承主軸4，即試驗軸承2按照牽引電機(jī)主軸實際支撐方式安裝在主軸4上，加載軸承3按照牽引電機(jī)主軸受力方式安裝在主軸4相應(yīng)位置；
[0023]主軸4通過動力驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述動力驅(qū)動系統(tǒng)為電機(jī)通過傳動軸、同步帶、聯(lián)軸器驅(qū)動主軸4旋轉(zhuǎn)；
[0024]動態(tài)加載系統(tǒng)由，徑向加載徑向力于主軸4上的徑向加載裝置和軸向加載軸向力于主軸4上的軸向加載裝置組成；徑向加載裝置和軸向加載裝置，為由液壓泵輸出的壓力油經(jīng)濾油器、溢流閥、單向閥分成三路分別進(jìn)入三個比例減壓閥，在比例減壓閥控制器的作用下連續(xù)輸出油壓，推動徑向油缸和軸向油缸，徑向油缸連桿頂在軸承的中間位置，軸向油缸連桿頂在軸端壓蓋的中間位置，通過壓蓋傳遞到主軸上，通過主軸傳遞到軸承上；
[0025]走行風(fēng)模擬系統(tǒng)包括:離心風(fēng)機(jī)以及用于連通大型離心風(fēng)機(jī)風(fēng)出口與試驗軸承2所在位置的風(fēng)道；
[0026]潤滑系統(tǒng)潤滑油來源于牽引電機(jī)齒輪端齒輪箱的潤滑油，通過供油泵將油從潤滑油箱抽出，經(jīng)濾油器、溢流閥、截止閥送到試驗裝置的各軸承處；回油泵將潤滑后流入殼體的潤滑油抽回油箱，形成循環(huán)，在回油路上有冷卻器，以控制系統(tǒng)油溫，保證試驗主體軸系有良好的工作性能；
[0027]機(jī)車牽引電機(jī)軸承新型試驗裝置還包括，用于測試采集溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速并通過徑向加載裝置和軸向加載裝置控制加載軸承3的軸向力和徑向力，通過離心風(fēng)機(jī)控制試驗軸承2處風(fēng)速，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)控制主軸4轉(zhuǎn)速的控制操作臺；
[0028]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，試驗軸承2和加載軸承3 (包括兩種，一種用于模擬機(jī)車牽引電機(jī)一端齒輪哨合軸向力和徑向力，另一種用于模擬機(jī)車牽引電機(jī)另一端轉(zhuǎn)子軸向力和徑向力。)交叉安裝支承主軸4，電機(jī)通過傳動軸、同步帶、聯(lián)軸器驅(qū)動試驗主軸旋轉(zhuǎn)，且最高轉(zhuǎn)速可達(dá)lOOOOr/min，采用液壓泵與比例減壓閥配合油路對試驗軸承施加恒定或脈動的徑向載荷和交變的軸向載荷，具體控制控制方式為由液壓泵輸出壓力油經(jīng)濾油器、溢流閥、單向閥分成三路分別進(jìn)入三個比例減壓閥，比例減壓閥在控制器的作用下連續(xù)輸出油壓，推動徑向油缸和軸向油缸，徑向油缸連桿頂在加載軸承3的中間位置，軸向油缸連桿頂在軸端壓蓋的中間位置，通過壓蓋傳遞到主軸上，然后傳遞到軸承上；
[0029]當(dāng)進(jìn)行高低溫試驗時，通過在床身及平臺I上裝配上用于罩至于試驗軸系部件的高低溫試驗箱，利用大功率的高低溫試驗箱對試驗軸系進(jìn)行加熱或冷卻，使用時將模擬牽引電機(jī)軸承試驗軸系放置于環(huán)境模擬箱中，此時電機(jī)帶動主軸旋轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)停止工作；
[0030]當(dāng)進(jìn)行超高風(fēng)速模擬時，需拆除高低溫試驗箱，使用大型離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行超高風(fēng)速模擬，在進(jìn)行超高風(fēng)速試驗時，電機(jī)帶動軸旋轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)風(fēng)道通過試驗軸承，對試驗軸承進(jìn)行吹風(fēng)，風(fēng)速的大小通過改變風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整，且風(fēng)速傳感器安裝在風(fēng)機(jī)與試驗軸承箱之間；
[0031]監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行溫度、壓力、振動、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速等試驗參數(shù)的測試和采集，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集可直接通過設(shè)置相應(yīng)的傳感器實現(xiàn)，所采集的所有試驗數(shù)據(jù)除了必須使用二次儀表顯示以外，其余均在計算機(jī)通信界面上顯示，對供油流量、主機(jī)轉(zhuǎn)速、徑向載荷拉壓力、風(fēng)速等試驗過程中的重要參數(shù)可實現(xiàn)雙重顯示，確保了試驗過程中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性；
[0032]以上試驗數(shù)據(jù)的調(diào)整可通過控制操作臺，控制徑向加載裝置和軸向加載裝置實現(xiàn)加載軸承3軸向力和徑向力的變化，通過控制離心風(fēng)機(jī)實現(xiàn)被試驗軸承處風(fēng)速變化，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)(即控制電機(jī)轉(zhuǎn)速)實現(xiàn)控制主軸4轉(zhuǎn)速；
[0033]試驗機(jī)可通過微機(jī)自動控制、監(jiān)測和記錄，具備自動保護(hù)功能、超溫報警、振動異常報警等功能(可通過現(xiàn)有電子模塊實現(xiàn))。
[0034]本牽引電機(jī)軸承試驗裝置的主要技術(shù)參數(shù):
[0035]齒輪徑向加載力:最大載荷300kN ；
[0036]轉(zhuǎn)子徑向加載力:最大載荷IOOkN ；
[0037]軸向加載力:最大載荷70kN ；
[0038]最高轉(zhuǎn)速:IOOOOrpm;
[0039]可模擬的風(fēng)速:0?180km/h ；
[0040]模擬環(huán)境溫度:_5(TC?+5OO。
[0041]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上訴揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置，其特征在于:包括，試驗軸系部件，動力驅(qū)動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、動態(tài)加載系統(tǒng)、走行風(fēng)模擬系統(tǒng)以及用于檢測實驗數(shù)據(jù)的監(jiān)控系統(tǒng)和用于支撐上述結(jié)構(gòu)的床身及平臺(I); 所述試驗軸系部件包括:試驗軸承(2)、加載軸承(3)和主軸(4);所述試驗軸承(2)和加載軸承(3)交叉安裝支承主軸(4)，即試驗軸承(2)按照牽引電機(jī)主軸實際支撐方式安裝在主軸(4)上，加載軸承(3)按照牽引電機(jī)主軸受力方式安裝在主軸(4)相應(yīng)位置； 所述主軸(4)通過動力驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)； 所述動態(tài)加載系統(tǒng)由，徑向加載徑向力于主軸(3)上的徑向加載裝置和軸向加載軸向力于主軸(3)上的軸向加載裝置組成； 所述走行風(fēng)模擬系統(tǒng)包括:離心風(fēng)機(jī)以及用于連通大型離心風(fēng)機(jī)風(fēng)出口與試驗軸承(3)所在位置的風(fēng)道。 所述潤滑系統(tǒng)潤滑油來源于牽引電機(jī)齒輪端齒輪箱的潤滑油，通過供油泵將油從潤滑油箱抽出，經(jīng)濾油器、溢流閥、截止閥送到試驗裝置的各軸承處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置，其特征在于:當(dāng)該試驗裝置進(jìn)行高低溫試驗時，需要停止離心風(fēng)機(jī)，且在床身及平臺(I)上裝配上用于罩至于試驗軸系部件的高低溫試驗箱，當(dāng)進(jìn)行超高風(fēng)速模擬時需拆除高低溫試驗箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置，其特征在于:所述徑向加載裝置和軸向加載裝置，為由液壓泵輸出的壓力油經(jīng)濾油器、溢流閥、單向閥分成三路分別進(jìn)入三個比例減壓閥，在比例減壓閥控制器的作用下連續(xù)輸出油壓，推動徑向油缸和軸向油缸，徑向油缸連桿頂在軸承的中間位置，軸向油缸連桿頂在軸端壓蓋的中間位置，通過壓蓋傳遞到主軸上，通過主軸傳遞到軸承上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)車牽引電機(jī)軸承試驗裝置，其特征在于:還包括，用于測試采集溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速并通過徑向加載裝置和軸向加載裝置控制試驗軸承(2)軸向力和徑向力，通過離心風(fēng)機(jī)控制試驗軸承(2)處風(fēng)速，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)控制主軸(4)轉(zhuǎn)速的控制操作臺。
【文檔編號】G01M13/04GK103528822SQ201310526764
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】周晴, 張宗峰, 高衛(wèi)衛(wèi), 王元珠, 申強(qiáng) 申請人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司