CN215573765U - 一种机车轴承转动动态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种机车轴承转动动态检测装置，包括机架和设置于机架上的驱动电机、二级变速箱和轮毂，二级变速箱输入端和输出端分别与驱动电机和输出轴相连，输出轴通过第一联轴器连接有扭矩传感器，扭矩传感器端部通过第二联轴器与轮毂相连，轴头插装于轮毂内部锥形空腔内，且位于轴头外周套装有被测轴承，第一油缸输出端连接有拉杆，拉杆端部贯穿轴头中心并通过垫圈与轴头外表面固定连接，且垫圈侧部与轴承的内圈相抵压，轴头上设有与被测轴承相接的温度传感器，扭矩传感器和温度传感器与PLC控制器相连。本实用新型可以实时检测机车轴承转动动态下的温度和扭矩，并据此判断被测轴承是否损坏，检测快速，缩短了轴承的研发周期。

Description

一种机车轴承转动动态检测装置

技术领域

本实用新型涉及机车轴承检测技术领域，具体而言，涉及一种机车轴承转动动态检测装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，旋转机构在工业各个领域中的应用日渐广泛。轴承作为旋转机构中重要的零部件，其精度和寿命会影响到旋转机构的精度和寿命，如果不能及时发现并加以维修，可能会造成不必要的停机，不但影响企业的经济效益，而且会引发安全事故。

目前，机车轴承制造质量检测主要是检测轴承的几何尺寸以及轴承的材质检验，轴承的疲劳使用寿命无法在短时间内进行检测，一般地只能通过实际装车使用，并根据轴承的损坏情况分析其质量状况及分析质量问题产生原因，检测周期长，影响轴承的开发和投产时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机车轴承转动动态检测装置，解决了现有技术中无法实现在短时间内检测轴承的疲劳使用寿命，检测周期长的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种机车轴承转动动态检测装置，包括机架和设置于所述机架上的驱动电机、二级变速箱、输出轴、轮毂、轴头和第一油缸，所述二级变速箱输入端和输出端分别与驱动电机和输出轴相连，用于改变输出传动比，所述输出轴通过第一联轴器连接有扭矩传感器，所述扭矩传感器端部通过第二联轴器与轮毂相连，所述轮毂内部具有锥形空腔，所述轴头插装于锥形空腔内，且位于所述轴头外周套装有被测轴承，所述轴头外端部通过支撑座固定连接在机架上，所述第一油缸固设于支撑座侧部，且其输出端连接有拉杆，所述拉杆端部贯穿轴头中心并通过垫圈与轴头外表面固定连接，且所述垫圈侧部与轴承的内圈相抵压，所述轴头上设有与被测轴承相接的温度传感器，所述扭矩传感器和温度传感器与PLC控制器相连，用于检测被测轴承是否合格。

作为优选方案，所述二级变速箱包括变速箱壳体和可转动设于变速箱壳体内部的传动轴和输出轴，所述传动轴周向固设有第一主齿轮和第二主齿轮，所述输出轴周向固设有第一从齿轮和第二从齿轮，所述第一主齿轮和第一从齿轮相啮合或第二主齿轮和第二从齿轮相啮合，所述传动轴端部与驱动电机相连，所述变速箱壳体内部还设有活塞杆，所述活塞杆上固设有夹板，所述第一从齿轮或第二从齿轮边缘伸入夹板内，所述变速箱壳体外侧固设有第二油缸，所述第二油缸输出端与活塞杆相连，用于驱动夹板左右移动。

作为优选方案，所述夹板底端具有滑块部，所述变速箱壳体内部设有固定轨，所述滑块部与固定轨相配合滑动连接。

作为优选方案，所述第一从齿轮具有周向延伸的圆柱部，所述第二从齿轮周向固设于圆柱部上，所述第一从齿轮和输出轴相对两侧面均开设有导向槽，所述导向槽内设有条形块。

作为优选方案，所述第一油缸输出端连接有油缸轴，所述油缸轴通过联接套与拉杆端部相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：通过对被测轴承施加一预定方向上的预紧力，并使其发生转动，可以实时检测机车轴承转动动态下的温度和扭矩，并据此判断被测轴承是否损坏，检测快速，缩短了轴承的研发周期，减少了开发成本；通过在驱动电机和传动轴之间加装二级变速箱，该二级变速箱通过第二油缸带动夹板运动，推动由第一从齿轮和第二从齿轮组成的双联齿轮，当夹板向左滑动时，第一从齿轮与第一主齿轮相啮合，此时传动比小，输出轴转速高；当夹板向右滑动时，第二从齿轮与第二主齿轮相啮合，此时传动比大，输出轴转速低。通过二级变速箱实现了轴承在高低转速下的质量检测，且该二级变速箱结构紧凑，占用体积小。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本实用新型实施例的机车轴承转动动态检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的二级变速箱的横向剖视图；

图3为本实用新型实施例的轮毂和轴头的纵向剖视图。

图中标号：1机架、2二级变速箱、3驱动电机、4第一油缸、5输出轴、6第一联轴器、7扭矩传感器、8第二联轴器、9轮毂、10轴头、11第二油缸、12传动轴、13变速箱壳体、14第一主齿轮、15第二主齿轮、16第一从齿轮、17第二从齿轮、18夹板、19固定轨、20滑块部、21活塞杆、22支撑座、23油缸轴、24端盖板、25联接套、26拉杆、27垫圈、28被测轴承、29温度传感器。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

根据本实用新型的一实施方式结合图1示出。一种机车轴承转动动态检测装置，包括机架1和设置于机架1上的驱动电机3、二级变速箱2、输出轴5、轮毂9、轴头10和第一油缸4，二级变速箱2输入端和输出端分别与驱动电机3和输出轴5相连，用于改变输出传动比。传动比为主动轮转速与从动轮转速之比，在主动轮转速一定的情况下，传动比大，则从动轮转速低，传动比小，则从动轮转速高。

参见图2，二级变速箱2包括变速箱壳体13和可转动设于变速箱壳体13内部的传动轴12和输出轴5，传动轴12周向固设有第一主齿轮14和第二主齿轮15，输出轴5周向固设有第一从齿轮16和第二从齿轮17，第一从齿轮16具有周向延伸的圆柱部，第二从齿轮17周向固设于圆柱部上，第一从齿轮16和输出轴5相对两侧面均开设有导向槽(未图示)，导向槽内设有条形块(未图示)，在外力推动下，第一从齿轮16和第二从齿轮17组成的双联齿轮沿导向槽移动。第一主齿轮14和第一从齿轮16相啮合或第二主齿轮15和第二从齿轮17相啮合，传动轴12端部与驱动电机3相连，变速箱壳体13内部还设有活塞杆21，活塞杆21上固设有夹板18，夹板18底端具有滑块部20，变速箱壳体13内部设有固定轨19，滑块部20与固定轨19相配合滑动连接。

第一从齿轮16或第二从齿轮17边缘伸入夹板18内，变速箱壳体13外侧固设有第二油缸11，第二油缸11输出端与活塞杆21相连，用于驱动夹板18左右移动。该二级变速箱2通过第二油缸11带动夹板18运动，推动由第一从齿轮16和第二从齿轮17组成的双联齿轮，当夹板18向左滑动时，第一从齿轮16与第一主齿轮14相啮合，此时传动比小，输出轴5转速高；当夹板18向右滑动时，第二从齿轮17与第二主齿轮15相啮合，此时传动比大，输出轴5转速低。

本实施例中，输出轴5通过第一联轴器6连接有扭矩传感器7，扭矩传感器7端部通过第二联轴器8与轮毂9相连。

参见图3，轮毂9内部具有锥形空腔，轴头10插装于锥形空腔内，且位于轴头10外周套装有被测轴承28，轴头10外端部通过支撑座22固定连接在机架1上，第一油缸4固设于支撑座22侧部，且其输出端连接有拉杆26。具体的，第一油缸4输出端连接有油缸轴23，油缸轴23通过联接套25与拉杆26端部相连。拉杆26端部贯穿轴头10中心并通过垫圈27与轴头10外表面固定连接，且垫圈27侧部与轴承的内圈相抵压。使用时，通过第一油缸4给被测轴承28施加一个设定的预紧力，输出轴5带动扭矩传感器7和轮毂9转动，从而带动被测轴承28转动。

进一步的，在轴头10上设有与被测轴承28相接的温度传感器29，扭矩传感器7和温度传感器29与PLC控制器相连，用于检测被测轴承28是否合格。PLC控制器接收采集的轴承温度及扭矩数据，当温度或扭矩达到设定的阈值时，判定轴承是否损坏。该判定部分采用现有计算机程序控制，为现有技术，在此不做赘述。

综上所述，本实用新型的有益效果包括：通过对被测轴承28施加一预定方向上的预紧力，并使其发生转动，可以实时检测机车轴承转动动态下的温度和扭矩，并据此判断被测轴承28是否损坏，检测快速，缩短了轴承的研发周期，减少了开发成本；通过在驱动电机3和传动轴12之间加装二级变速箱2，该二级变速箱2通过第二油缸11带动夹板18运动，推动由第一从齿轮16和第二从齿轮17组成的双联齿轮，当夹板18向左滑动时，第一从齿轮16与第一主齿轮14相啮合，此时传动比小，输出轴5转速高；当夹板18向右滑动时，第二从齿轮17与第二主齿轮15相啮合，此时传动比大，输出轴5转速低。通过二级变速箱2实现了轴承在高低转速下的质量检测，且该二级变速箱2结构紧凑，占用体积小。

本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种机车轴承转动动态检测装置，其特征在于，包括机架和设置于所述机架上的驱动电机、二级变速箱、输出轴、轮毂、轴头和第一油缸，所述二级变速箱输入端和输出端分别与驱动电机和输出轴相连，用于改变输出传动比，所述输出轴通过第一联轴器连接有扭矩传感器，所述扭矩传感器端部通过第二联轴器与轮毂相连，所述轮毂内部具有锥形空腔，所述轴头插装于锥形空腔内，且位于所述轴头外周套装有被测轴承，所述轴头外端部通过支撑座固定连接在机架上，所述第一油缸固设于支撑座侧部，且其输出端连接有拉杆，所述拉杆端部贯穿轴头中心并通过垫圈与轴头外表面固定连接，且所述垫圈侧部与轴承的内圈相抵压，所述轴头上设有与被测轴承相接的温度传感器，所述扭矩传感器和温度传感器与PLC控制器相连，用于检测被测轴承是否合格。

2.根据权利要求1所述的机车轴承转动动态检测装置，其特征在于，所述二级变速箱包括变速箱壳体和可转动设于变速箱壳体内部的传动轴和输出轴，所述传动轴周向固设有第一主齿轮和第二主齿轮，所述输出轴周向固设有第一从齿轮和第二从齿轮，所述第一主齿轮和第一从齿轮相啮合或第二主齿轮和第二从齿轮相啮合，所述传动轴端部与驱动电机相连，所述变速箱壳体内部还设有活塞杆，所述活塞杆上固设有夹板，所述第一从齿轮或第二从齿轮边缘伸入夹板内，所述变速箱壳体外侧固设有第二油缸，所述第二油缸输出端与活塞杆相连，用于驱动夹板左右移动。

3.根据权利要求2所述的机车轴承转动动态检测装置，其特征在于，所述夹板底端具有滑块部，所述变速箱壳体内部设有固定轨，所述滑块部与固定轨相配合滑动连接。

4.根据权利要求2所述的机车轴承转动动态检测装置，其特征在于，所述第一从齿轮具有周向延伸的圆柱部，所述第二从齿轮周向固设于圆柱部上，所述第一从齿轮和输出轴相对两侧面均开设有导向槽，所述导向槽内设有条形块。

5.根据权利要求1所述的机车轴承转动动态检测装置，其特征在于，所述第一油缸输出端连接有油缸轴，所述油缸轴通过联接套与拉杆端部相连。

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