高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】一種高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)，主系統(tǒng)安裝在固定框架的上部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；徑向加載裝置和軸向加載裝置都與被測(cè)軸承座連接，位于框架的下部。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為：本試驗(yàn)臺(tái)采用砝碼-杠桿系統(tǒng)進(jìn)行加載，成本低易于實(shí)現(xiàn)，軸向加載可通過(guò)其中的步進(jìn)電機(jī)、絲桿、雙滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分級(jí)加載，對(duì)應(yīng)于實(shí)際高速列車直線、彎道、岔道三種運(yùn)行狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于對(duì)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸配合松動(dòng)進(jìn)行測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，具體的說(shuō)，涉及一種模擬高速鐵路軸承內(nèi)圈與軸頸配合松動(dòng)并進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著高速鐵路的飛速發(fā)展，其安全性越來(lái)越被人們所關(guān)注，高速鐵路滾動(dòng)軸承是鐵路車輛重要的行走支撐部件，其內(nèi)圈與主軸軸頸配合的松動(dòng)是引發(fā)熱切軸等故障的主要原因之一，由于在配合區(qū)域不能直接測(cè)量實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變值，所以很難在松動(dòng)發(fā)生的初期進(jìn)行預(yù)警，我國(guó)在現(xiàn)階段只能對(duì)客車滾動(dòng)軸承用紅外線探測(cè)軸溫的方法進(jìn)行在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，但溫升是軸承故障的晚期癥狀，溫升達(dá)到一定值后，可能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生熱切軸現(xiàn)象，因此必須對(duì)該松動(dòng)故障過(guò)程進(jìn)行試驗(yàn)分析，找出改故障的特征，為松動(dòng)故障的故障機(jī)理分析和非線性動(dòng)力學(xué)研究提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0003]現(xiàn)有的軸承試驗(yàn)裝置大都是對(duì)軸承性能和壽命進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于軸承內(nèi)圈與軸頸的配合松動(dòng)沒(méi)有專門的試驗(yàn)臺(tái)，因此急需設(shè)計(jì)一種能夠模擬該松動(dòng)故障的試驗(yàn)臺(tái)，再現(xiàn)配合松動(dòng)時(shí)的異常發(fā)熱現(xiàn)象，為避免切軸及脫軌等重大事故提供技術(shù)儲(chǔ)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠模擬高速鐵路軸承內(nèi)圈與軸頸配合松動(dòng)并進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種模擬高速鐵路軸承內(nèi)圈與軸頸配合松動(dòng)并進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:該試驗(yàn)臺(tái)包括框架、主系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、徑向加載裝置和軸向加載裝置，所述的主系統(tǒng)安裝在固定框架的上部，主系統(tǒng)包括支撐軸承、主軸和被測(cè)軸承，主系統(tǒng)為懸臂結(jié)構(gòu)，同步帶輪位于主軸的中間，支撐軸承和被測(cè)軸承安裝位各有兩個(gè)，均布于主軸的兩側(cè)，支撐軸承座設(shè)于被測(cè)軸承安裝位和同步帶輪之間，被測(cè)軸承位于主軸的末端，主軸由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述的徑向加載裝置和軸向加載裝置均與被測(cè)軸承座連接，位于框架的下部。
[0006]優(yōu)選的是，所述的主系統(tǒng)包括支撐軸承、主軸和被測(cè)軸承，兩只被測(cè)軸承內(nèi)圈與主軸軸頸的配合不同，一只為過(guò)盈配合，另一只為過(guò)渡配合，兩只被測(cè)軸承座上分別設(shè)有溫度傳感器、軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)速傳感器、加速度傳感器，主軸上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器。
[0007]優(yōu)選的是，所述的徑向加載裝置包括I級(jí)杠桿、2級(jí)杠桿、加載砝碼，I級(jí)杠桿與測(cè)試軸承座之間有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，I級(jí)杠桿和2級(jí)杠桿之間的連桿有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，兩只被測(cè)軸承的徑向加載裝置對(duì)稱分布。
[0008]優(yōu)選的是，所述的軸向加載裝置包括滑輪機(jī)構(gòu)、I級(jí)杠桿、2級(jí)杠桿、加載砝碼、砝碼托盤、雙滑塊機(jī)構(gòu)、絲桿、步進(jìn)電機(jī)，加載砝碼為兩只，滑輪機(jī)構(gòu)與測(cè)試軸承座之間有鋼絲繩張緊機(jī)構(gòu)，I級(jí)杠桿和2級(jí)杠桿之間的連桿有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，兩只被測(cè)軸承的徑向加載裝置對(duì)稱分布，兩側(cè)的砝碼托盤、雙滑塊機(jī)構(gòu)、絲桿由同一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0010]本試驗(yàn)臺(tái)采用砝碼-杠桿系統(tǒng)進(jìn)行加載，成本低易于實(shí)現(xiàn)，軸向加載可通過(guò)其中的步進(jìn)電機(jī)、絲桿、雙滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分級(jí)加載，對(duì)應(yīng)于實(shí)際高速列車直線、彎道、岔道三種運(yùn)行狀態(tài)。
[0011]主軸與兩只被測(cè)軸承的不同配合能夠模擬高速鐵路軸承內(nèi)圈與軸頸配合松動(dòng)并進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，可再現(xiàn)配合松動(dòng)時(shí)的異常發(fā)熱現(xiàn)象，可對(duì)主軸的轉(zhuǎn)速，軸承的溫度、內(nèi)圈轉(zhuǎn)速、加速度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為松動(dòng)故障的故障機(jī)理分析和非線性動(dòng)力學(xué)研究提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的試驗(yàn)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的試驗(yàn)臺(tái)主系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的試驗(yàn)臺(tái)徑向加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型的試驗(yàn)臺(tái)軸向加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中，1-框架，2-軸向加載裝置，3-主系統(tǒng)，4-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5-徑向加載裝置，6_加速度傳感器，7-溫度傳感器，8-內(nèi)圈轉(zhuǎn)速傳感器，9-支撐軸承，10-同步帶輪，11-主軸，12-被測(cè)軸承，13-調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，14-1級(jí)杠桿，15-連桿，16-導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，17-2級(jí)杠桿，18-加載砝碼，19-張緊機(jī)構(gòu)，20-滑輪機(jī)構(gòu)，21-1級(jí)杠桿，22-連桿，23-導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，24_2級(jí)杠桿，25-加載砝碼，26-砝碼托盤，27-雙滑塊機(jī)構(gòu)，28-絲桿，29-步進(jìn)電機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]參見(jiàn)圖1，一種模擬高速鐵路軸承內(nèi)圈與軸頸配合松動(dòng)并進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)包括框架1、主系統(tǒng)3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、徑向加載裝置5和軸向加載裝置2組成，主系統(tǒng)3安裝在固定框架I的上部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)主軸11旋轉(zhuǎn)；徑向加載裝置5和軸向加載裝置2都與被測(cè)軸承座連接，位于框架I的下部。
[0018]參見(jiàn)圖2，主系統(tǒng)3包括支撐軸承9、主軸11和被測(cè)軸承12，主系統(tǒng)3為懸臂結(jié)構(gòu)，同步帶輪10位于主軸11的中間，支撐軸承9和被測(cè)軸承12安裝位各有兩個(gè)，均布于主軸11的兩側(cè)，支撐軸承座設(shè)于被測(cè)軸承安裝位和同步帶輪10之間，被測(cè)軸承12位于主軸11的末端，主軸11由驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，被測(cè)軸承座上有溫度傳感器7和加速度傳感器6，內(nèi)圈轉(zhuǎn)速傳感器8安裝于軸承端蓋上，通過(guò)內(nèi)圈與主軸的轉(zhuǎn)速對(duì)比判斷松動(dòng)的狀況。
[0019]參見(jiàn)圖3，徑向加載裝置5包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)13、1級(jí)杠桿14、連桿15、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16、2級(jí)杠桿17和加載砝碼18，兩級(jí)杠桿一共可增力50倍，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)13的末端連接I級(jí)杠桿14，I級(jí)杠桿14通過(guò)連桿15連接導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16連接水平的2級(jí)杠桿17的一端，2級(jí)杠桿17另一端連接加載砝碼18，
[0020]調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)13沿豎直方向可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為±5mm，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16可以限定拉桿15的運(yùn)動(dòng)方向。
[0021]參見(jiàn)圖4，軸向加載裝置2包括張緊機(jī)構(gòu)19、滑輪機(jī)構(gòu)20、1級(jí)杠桿21、拉桿22、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)23、2級(jí)杠桿24、加載砝碼25、砝碼托盤26、雙滑塊機(jī)構(gòu)27、絲桿28和步進(jìn)電機(jī)29，張緊機(jī)構(gòu)19和滑輪機(jī)構(gòu)20可將連接測(cè)試軸承座與I級(jí)杠桿21之間的鋼絲繩張緊，滑輪機(jī)構(gòu)15用來(lái)改變力的傳遞方向，兩級(jí)杠桿一共可增力50倍,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)23可以限定拉桿22的運(yùn)動(dòng)方向，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)23連接2級(jí)杠桿24的一端，2級(jí)杠桿24的另一端連接加載砝碼25，步進(jìn)電機(jī)29驅(qū)動(dòng)絲桿28，通過(guò)雙滑塊機(jī)構(gòu)27，使砝碼托盤26上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)加載。
【權(quán)利要求】
1.一種高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)包括框架、主系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、徑向加載裝置和軸向加載裝置，其特征在于:主系統(tǒng)安裝在固定框架的上部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；徑向加載裝置和軸向加載裝置都與被測(cè)軸承座連接，位于框架的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:主系統(tǒng)包括支撐軸承、主軸和被測(cè)軸承，主系統(tǒng)為懸臂結(jié)構(gòu)，同步帶輪位于主軸的中間，支撐軸承和被測(cè)軸承安裝位各有兩個(gè)，均布于主軸的兩側(cè)，支撐軸承座設(shè)于被測(cè)軸承安裝位和同步帶輪之間，被測(cè)軸承位于主軸的末端，主軸由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，被測(cè)軸承座上有溫度傳感器和加速度傳感器，內(nèi)圈轉(zhuǎn)速傳感器安裝于軸承端蓋上，通過(guò)內(nèi)圈與主軸的轉(zhuǎn)速對(duì)比判斷松動(dòng)的狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述徑向加載裝置包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、I級(jí)杠桿、連桿、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、2級(jí)杠桿和加載砝碼，兩級(jí)杠桿一共可增力50倍,調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的末端連接I級(jí)杠桿，I級(jí)杠桿通過(guò)連桿連接導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接水平的2級(jí)杠桿的一端，2級(jí)杠桿另一端連接加載砝碼，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)沿豎直方向可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為±5mm,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以限定拉桿的運(yùn)動(dòng)方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路軸承配合松動(dòng)模擬試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述軸向加載裝置包括張緊機(jī)構(gòu)、滑輪機(jī)構(gòu)、I級(jí)杠桿、拉桿、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、2級(jí)杠桿、加載砝碼、砝碼托盤、雙滑塊機(jī)構(gòu)、絲桿和步進(jìn)電機(jī)，張緊機(jī)構(gòu)和滑輪機(jī)構(gòu)可將連接測(cè)試軸承座與I級(jí)杠桿之間的鋼絲繩張緊，滑輪機(jī)構(gòu)用來(lái)改變力的傳遞方向，兩級(jí)杠桿一共可增力50倍，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以限定拉桿的運(yùn)動(dòng)方向，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接2級(jí)杠桿的一端,2級(jí)杠桿的另一端連接加載破碼，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿，通過(guò)雙滑塊機(jī)構(gòu)，使砝碼托盤上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)加載。
【文檔編號(hào)】G01M13/04GK203858110SQ201420269814
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】曹青松, 葉征春, 熊國(guó)良, 朱志強(qiáng), 周繼惠, 張龍 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)