本實用新型涉及一種軸承加速壽命試驗裝置，屬于旋轉機械關鍵部件性能模擬試驗技術領域。

背景技術：

軸承作為旋轉機械系統(tǒng)中的關鍵部件，是導致旋轉機械系統(tǒng)失效的重要因素之一，軸承加速壽命試驗有助于了解軸承的壽命退化規(guī)律從而提高旋轉機械系統(tǒng)的預知性維護的準確性。

軸承在大多數的應用場合，常常同時承受徑向載荷與軸向載荷，兩個方向的載荷同時作用進而決定軸承的壽命?，F有軸承壽命加速裝置大多僅通過對待試驗軸承施加徑向載荷模擬軸承的壽命退化過程，與軸承的實際受力情況尚有一定區(qū)別；同時，現有軸承壽命加速裝置僅對單一軸承進行加速試驗，當需要對試驗數據進行重復驗證試驗時，需付出更多的時間成本及試驗成本，并且兩次試驗的一致性難以保證。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種軸承加速壽命試驗裝置，使其能更準確地模擬軸承的壽命退化過程，并可同時對兩個軸承進行相同條件的加速壽命試驗，保證采集的兩組軸承加速壽命試驗數據的一致性，為軸承的預知性維護提供更可靠的試驗依據。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種軸承加速壽命試驗裝置，包括機座、轉盤、轉軸、軸承、軸承安裝座、驅動電機以及施力機構，其特征在于：所述的施力機構包括兩個軸向施力機構和一個徑向施力機構，兩個軸向施力機構結構相同且以轉軸為中心線對稱布置；每個軸向施力機構包括軸向施力機構底座、軸向施力機構驅動器、軸向施力機構拉壓力傳感器、軸向施力機構施力架、軸向施力機構施力輪，軸向施力機構施力輪安裝在軸向施力機構施力架；軸向施力機構驅動器通過軸向施力機構拉壓力傳感器與軸向施力機構施力架相連，軸向施力機構施力架通過軸向施力機構施力架導軌裝在軸向施力機構底座上；所述的徑向施力機構包括徑向施力機構驅動器、徑向施力機構拉壓力傳感器和徑向施力機構施力輪，該施力輪安裝在徑向施力機構施力架上；徑向施力機構驅動器通過徑向施力機構拉壓力傳感器與徑向施力機構施力架相連，徑向施力機構施力架通過導軌安裝在徑向施力機構底座上，徑向施力機構底座與軸向施力機構的軸軸向施力機構底座固定相連；所述的徑向施力機構施力輪的圓心、軸向施力機構施力輪的圓心和轉盤的圓心在同一水平面上；軸向施力機構底座通過移動機構導軌與機座相連，軸向施力機構底座并通過移動機構絲杠與移動機構電機相連。

本實用新型的另一技術特征是：每個軸向施力機構還包括一個位置調整裝置，該位置調整裝置包括軸向施力機構滑臺、軸向施力機構絲杠和軸向施力機構電機；所述的軸向施力機構施力架導軌和軸向施力機構驅動器固定在軸向施力機構滑臺上，軸向施力機構滑臺上表面通過軸向施力機構絲杠與軸向施力機構電機的輸出軸相連，軸向施力機構滑臺下表面通過導軌安裝在軸向施力機構底座上。

本實用新型的又一技術特征是：所述試驗裝置還包括使徑向施力機構施力輪的圓心、軸向施力機構施力輪的圓心和轉盤的圓心保持在同一水平面的調節(jié)機構，該調節(jié)機構設置在軸向施力機構底座與軸向施力機構底座之間，以及移動機構底座與機座之間；所述調節(jié)機構由墊塊、墊板和調節(jié)螺栓組成。

本實用新型的技術特征還在于：所述轉軸與驅動電機之間通過皮帶連接。軸向施力機構驅動器和徑向施力機構驅動器采用液壓缸或直線電機。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優(yōu)點及突出性的技術效果：①本實用新型的方案在進行試驗時，能夠同時給兩個軸承動態(tài)的施加徑向載荷和軸向載荷，可以更準確地模擬軸承的壽命退化過程；②采用轉盤、轉軸的力傳遞結構，同時對兩個軸承進行相同條件的加速壽命試驗，保證了采集的兩組軸承加速壽命試驗數據的一致性，兩組數據互相驗證，為軸承的預知性維護提供更可靠的試驗依據。③本試驗裝置的待試驗軸承通過軸承套與軸承安裝座相連，當需要對不同型號的軸承進行試驗時，只需更換與軸承配套的軸承套和轉軸，提高了試驗裝置的通用性。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種軸承加速壽命試驗裝置實施例的結構原理示意圖。

圖2是本實用新型軸承的監(jiān)測傳感器安裝位置示意圖。

圖中：1-機座；2-移動機構底座；3-移動機構導軌；4-徑向施力機構驅動器；5-移動機構絲杠；6-徑向施力機構拉壓力傳感器；7-徑向施力機構施力架；8-徑向施力機構底座；9-徑向施力機構施力輪；10-轉軸；11-轉盤；12-軸向施力機構施力輪；13-軸向施力機構施力架；14-軸向施力機構拉壓力傳感器；15-軸承安裝座；16-軸承套；17-皮帶；18-驅動電機；19-倒T型槽；20-軸向施力機構驅動器；21-軸向施力機構施力架導軌；22-軸向施力機構滑臺；23-墊板；24-移動機構電機；25-軸向施力機構絲杠；26-軸向施力機構電機；27-軸向施力機構底座；28-墊塊；29-三向加速度傳感器；30-溫度傳感器；31-軸承。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的結構、原理及工作過程進行進一步說明

如圖1所示，本實用新型提供的一種軸承加速壽命試驗裝置，其包括轉盤11、轉軸10、驅動電機18、安裝在轉軸10兩端的軸承安裝座15、兩個軸向施力機構、一個徑向施力機構；每個軸向施力機構包括軸向施力機構底座27、軸向施力機構驅動器20、軸向施力機構拉壓力傳感器14和軸向施力機構施力輪12，軸向施力機構施力輪安裝在軸向施力機構施力架13上；軸向施力機構驅動器20通過軸向施力機構拉壓力傳感器14與軸向施力機構施力架13相連，軸向施力機構施力架13通過軸向施力機構施力架導軌21裝在軸向施力機構底座27上。

所述的徑向施力機構包括徑向施力機構驅動器4、徑向施力機構拉壓力傳感器6、徑向施力機構施力架7、徑向施力機構施力輪9，徑向施力機構驅動器4通過徑向施力機構拉壓力傳感器6與徑向施力機構施力架7相連，徑向施力機構施力輪9通過徑向施力機構轉軸設置在徑向施力機構施力架7上，徑向施力機構施力架7通過導軌裝在軸向施力機構底座8上，軸向施力機構底座8與一個軸向施力機構的軸向施力機構底座27固定相連。軸向施力機構驅動器20和徑向施力機構驅動器4可采用液壓缸或直線電機。通過軸向施力機構拉壓力傳感器14和徑向施力機構拉壓力傳感器6分別采集軸向施力機構驅動器20和徑向施力機構驅動器4輸出力的大小。

所述的徑向施力機構施力輪9的圓心、軸向施力機構施力輪12的圓心和轉盤11的圓心在同一水平面上；軸向施力機構底座27通過移動機構導軌3與機座1相連，軸向施力機構底座27并通過移動機構絲杠5與移動機構電機24相連。軸向施力機構驅動器20和徑向施力機構驅動器4采用液壓缸或直線電機。

如圖2所示，待試驗軸承31通過軸承套16安裝于軸承安裝座15上，軸承31的外圈與軸承套16的內圈緊配合，軸承31的內圈與轉軸10緊配合，軸承套16的外圈通過螺栓固定在軸承安裝座15上；在軸承座的軸承套上安裝三向加速度傳感器29和溫度傳感器30，當需要對不同型號的軸承進行試驗時，只需更換與軸承配套的軸承套和轉軸，提高了試驗裝置的通用性。

所述的軸向施力機構還包括位置調整裝置，該調整裝置包括軸向施力機構滑臺22、軸向施力機構絲杠25和軸向施力機構電機26，軸向施力機構施力架導軌21和軸向施力機構驅動器20固定在軸向施力機構滑臺22上，軸向施力機構滑臺22上表面通過軸向施力機構絲杠25與軸向施力機構電機26相連，軸向施力機構滑臺22下表面通過導軌安裝在軸向施力機構底座27上。

本實用新型還包括使徑向施力機構施力輪9的圓心、軸向施力機構施力輪12的圓心和轉盤11的圓心保持在同一水平面的調節(jié)機構，該調節(jié)機構設置在軸向施力機構底座8與軸向施力機構底座27之間，以及移動機構底座2與機座1之間。

轉軸10與驅動電機18之間通過皮帶17連接，驅動電機18通過皮帶17驅動轉軸10，可以避免驅動電機18對轉軸10產生軸向力，從而保證待試驗軸承31所受的軸向力完全來自軸向施力機構驅動器20。

本實用新型原理和工作過程如下：

根據待試驗的軸承31尺寸選取配套的轉盤11、轉軸10，轉盤11安裝在轉軸10的中心位置處，調整設置在軸向施力機構底座8與軸向施力機構底座27之間、移動機構底座2與機座1之間的調節(jié)機構，使徑向施力機構施力輪9的圓心、軸向施力機構施力輪12的圓心與轉盤11的圓心保持在同一水平面；移動機構電機24驅動移動機構絲杠5旋轉從而帶動軸向施力機構底座27沿移動機構導軌3移動，當徑向施力機構施力輪9與轉盤11處于同一豎直平面時，移動機構電機24停止轉動并保持自鎖狀態(tài)；驅動電機18根據用戶設定的試驗轉速通過皮帶17驅動轉軸10從而帶動轉盤11轉動；根據用戶設定的徑向加載力、軸向加載力的變化曲線，實時控制徑向施力機構驅動器4輸出力的大小、軸向施力機構驅動器20輸出力的大小，分別通過徑向施力機構施力輪9、軸向施力機構施力輪12給轉盤11施加徑向力與軸向力，從而實現待試驗軸承承受的徑向力與軸向力按用戶需求變化，以模擬旋轉機械軸承運行的各種工況。

通過三向加速度傳感器29、溫度傳感器30采集軸承31加速壽命試驗過程中的振動信號和溫度信號，從而得到研究軸承31壽命退化過程所需的試驗數據，為旋轉機械系統(tǒng)的預知性維護提供更可靠的試驗依據。