CN219977767U - 一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，包括底座，还包括与底座轴接且能围绕自身轴线转动的水平的旋转主轴、与旋转主轴同轴线可分离固定连接的拼接轴头、内圈可拆卸固定安装在拼接轴头上的试验轴承、可拆卸固定套设在试验轴承外圈上的试验轴承座和固定安装在底座上用于对试验轴承座施加加载力的负载加载装置，试验轴承进行长时间车身发热时，无需更换旋转主轴，只需更换拼接轴头，能够降低人力、物力上的消耗，通过更换不同规格的拼接轴头，能在同一个试验台上的能对各种型号的轴承进行测试，减少总体的设备投入费用，对试验轴承进行破坏性试验时也能够避免对旋转主轴造成损坏，降低试验带来的负面影响。

Description

一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台

技术领域

本实用新型涉及轴承测试相关技术领域，具体地，涉及一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台。

背景技术

铁路上应用的轴承，必须具有足够大的功率、满足室外各种复杂的环境、极高的可靠性、极高的性价比、较低程度的维护。与其他轴承应用的行业相比，铁路轴承的要求更加严格。因此，各铁路轴承生产厂家、轴承研究所、高校、轴承测试设备厂家致力于研发生产各种铁路轴承测试试验台，通过使用状态监测***，应用数据处理精密算法，可以探测到初始损坏。在严重的机械破坏或失效发生前，可以提供充足的时间进行维修。

由于铁路轴承承载能力非常高，因此轴承本身尺寸、重量比较大，成本也非常的高。在开发相关的测试试验台时，考虑到轴承需要在各种极端条件下工作时，一是容易造成轴承发热严重，轴承内圈与轴在高温下发生相对滑动，造成主轴损坏。必须更换主轴后，才能继续使用；二是轴承测试台需要测试各种型号的铁路轴承，因此需要大量的轴承更换工作，耗时耗力；铁路轴承相对于普通轴承来说体积非常大、重量非常重，轴承测试试验台开发成本较高，并且对轴承进行破坏性试验时，会对试验台本身会产生一定的损坏，特别是主轴极易受损，因此需要设计一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是克服现有技术中更换试验轴承时工作量大且易使得主轴发热损坏的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，包括底座，还包括与底座轴接且能围绕自身轴线转动的水平的旋转主轴、与旋转主轴同轴线可分离固定连接的拼接轴头、内圈可拆卸固定安装在拼接轴头上的试验轴承、可拆卸固定套设在试验轴承外圈上的试验轴承座和固定安装在底座上用于对试验轴承座施加加载力的负载加载装置。

优选地，所述负载加载装置包括：沿旋转主轴轴向方向对试验轴承座施加加载力的轴向加载单元和固定安装在底座上用于对试验轴承座沿圆旋转主轴径向方向施加加载力的径向加载单元。

优选地，所述轴向加载单元包括固定安装在底座上的伺服减速电机、固定安装在底座上丝杆传动机构、用于连接伺服减速电机和丝杆传动机构的减速机构和固定安装在丝杆传动机构输出端上且能抵触在试验轴承座外侧的压力传感器，所述丝杆传动机构的输出端能沿着旋转主轴轴向方向移动。

优选地，所述减速机构包括固定套设在伺服减速电机输出轴上的第一同步轮、与丝杆传动机构固定连接且直径大于第一同步轮的第二同步轮以及用于连接第一同步轮和第二同步轮的同步带。

优选地，所述丝杆传动机构包括固定安装在底座上的安装座、与旋转主轴平行且与安装座轴接的螺纹杆、螺纹式套设在螺纹杆上的滑套和与滑套固定连接且与安装座沿螺纹杆的轴线方向滑动连接的连接臂，所述连接臂靠近旋转主轴的端部与压力传感器固定连接，所述螺纹杆与减速机构连接。

优选地，所述径向加载单元与轴向加载单元的结构相同；其中，

所述径向加载单元中的丝杆传动机构的输出端通过压力传感器沿着试验轴承的径向方向抵触在试验轴承座外部。

优选地，所述旋转主轴上固定套设有至少一个通过轴承座固定安装在底座上的安装轴承。

优选地，所述试验轴承座包括一对通过连接螺栓可分离连接的半轴承座。

优选地，所述试验轴承座通过骨架密封内环和骨架密封外环与拼接轴头活动密封，所述试验轴承座上成型有进油通孔，所述进油通孔上螺纹式连接有密封螺栓。

优选地，所述试验轴承座上凹陷有供轴向加载单元的压力传动器***的第一定位凹槽，所述试验轴承座上凹陷有供径向加载单元的压力传感器***的第二定位凹槽。

根据上述技术方案，本实用新型提供的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，在使用时的有益效果为：其一，试验轴承进行长时间车身发热时，无需更换旋转主轴，只需更换拼接轴头，能够降低人力、物力上的消耗；

其二，通过更换不同规格的拼接轴头，能在同一个试验台上的能对各种型号的轴承进行测试，减少总体的设备投入费用；

其三，对试验轴承进行破坏性试验时也能够避免对旋转主轴造成损坏，降低试验带来的负面影响；

其四，负载加载装置能够对试验轴承座施加负载力，模拟施加使用中受到的作用力，使得检测环境更加接近实际使用环境。

以实现快速的更换拼接轴头，适应了各种型号的铁路轴承在同一个试验台上的测试，同时在进行试验轴承的破坏性测试时，不会影响到试验台的其他组件。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用提供的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台的立体结构示意图一；

图2是本实用提供的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台的立体结构示意图二；

图3是本实用提供的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台的局部剖视图；

图4是本实用提供的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台的轴向加载单元的剖视图。

附图标记说明

1、旋转主轴；2、拼接轴头；3、试验轴承；4、试验轴承座；5、轴向加载单元；6、径向加载单元；7、伺服减速电机；8、丝杆传动机构；9、减速机构；10、压力传感器；11、第一同步轮；12、第二同步轮；13、同步带；14、安装座；15、螺纹杆；16、滑套；17、连接臂；18、驱动电机；19、轴承座；20、安装轴承；21、骨架密封内环；22、骨架密封外环；23、密封螺栓；24、第一定位凹槽；25、第二定位凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

如图1-4所示，一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，包括底座，还包括与底座轴接且能围绕自身轴线转动的水平的旋转主轴1、与旋转主轴1同轴线可分离固定连接的拼接轴头2、内圈可拆卸固定安装在拼接轴头2上的试验轴承3、可拆卸固定套设在试验轴承3外圈上的试验轴承座4和固定安装在底座上用于对试验轴承座4施加加载力的负载加载装置。

所述底座上还固定设置有输出轴与旋转主轴1同轴固定连接的驱动电机18。

所述拼接轴头2通过若干个安装螺栓与旋转主轴1可拆卸连接，拼接轴头2上凹陷有若干个供安装螺栓穿过的安装通孔，所述旋转主轴1上成型有与安装螺栓相适配的螺纹孔。

需要更换拼接轴头2时，只需将安装螺栓旋松拆下，就能够将拼接轴头2拆下，从而更换拼接轴头2；旋转主轴1和拼接轴头2组成了测试主轴，因为长时间测试容易导致测试主轴过热损坏，将测试主轴分为旋转主轴1和拼接轴头2，可以通过更换拼接轴头2继续进行测试，避免更换整个测试主轴带来的人力、物力上的消耗；且可更换不同规格的拼接轴头2，从而对不同规格的试验轴承3进行测试，同时也更换对应的试验轴承座4，可以在一个试验台上对多种规格的试验轴承3进行故障测试，减小总体的设备投入费用。

负载加载装置能够对试验轴承座4施加负载力，试验轴承座4会将负载力传递至试验轴承3的外圈上，从而模拟试验轴承3在实际使用环境中受到的作用力，使得测试环境更接近使用环境，提高检测数据的可靠性。

所述负载加载装置包括：沿旋转主轴1轴向方向对试验轴承座4施加加载力的轴向加载单元5和固定安装在底座上用于对试验轴承座4沿圆旋转主轴1径向方向施加加载力的径向加载单元6。

轴向加载单元5能够对试验轴承座4施加轴向方向的加载力，试验轴承座4会将加载力传递至试验轴承3的外圈上，径向加载单元6能够对试验轴承座4施加径向方向上的加载力，试验轴承座4会将加载力传递至试验轴承3的外圈上，模拟试验轴承3在实际使用中受到的作用力，所述径向加载单元6通过安装架固定在底座上，安装架为现有技术，图中未示出。

所述轴向加载单元5包括固定安装在底座上的伺服减速电机7、固定安装在底座上丝杆传动机构8、用于连接伺服减速电机7和丝杆传动机构8的减速机构9和固定安装在丝杆传动机构8输出端上且能抵触在试验轴承座4外侧的压力传感器10，所述丝杆传动机构8的输出端能沿着旋转主轴1轴向方向移动。

丝杆传动机构8、减速机构9和伺服减速电机7都是用于降低传动比，从而更加精确的控制压力传感器10的移动距离，伺服减速电机7启动，通过减速机构9带动丝杆传动机构8启动，丝杆传动机构8的输出端会带动压力传感器10沿着旋转主轴1轴向方向移动，使得压力传感器10抵触在试验轴承座4的外侧，压力传感器10能够检测出作用在试验轴承座4上的作用力，从而控制负载力的大小。

所述减速机构9包括固定套设在伺服减速电机7输出轴上的第一同步轮11、与丝杆传动机构8固定连接且直径大于第一同步轮11的第二同步轮12以及用于连接第一同步轮11和第二同步轮12的同步带13。

第二同步轮12的直径大于第一同步轮11的直径，才能降低传动比，伺服减速电机7带动第一同步轮11转动，第一同步轮11通过同步带13带动第二同步轮12转动，从而带动丝杆传动机构8启动，同步带13的内侧成型有若干个与第一同步轮11和第二同步轮12相适配的啮合齿。

所述丝杆传动机构8包括固定安装在底座上的安装座14、与旋转主轴1平行且与安装座14轴接的螺纹杆15、螺纹式套设在螺纹杆15上的滑套16和与滑套16固定连接且与安装座14沿螺纹杆15的轴线方向滑动连接的连接臂17，所述连接臂17靠近旋转主轴1的端部与压力传感器10固定连接，所述螺纹杆15与减速机构9连接。

伺服减速电机7启动时，会带动第二同步轮12转动，第二同步轮12带动螺纹杆15转动，螺纹杆15通过滑套16带动连接臂17沿着螺纹杆15的轴线方向滑动，从而带动压力传感器10移动抵触在试验轴承座4的外侧上，螺纹杆15和滑套16配合能够降低传动比。

所述径向加载单元6与轴向加载单元5的结构相同；其中，

所述径向加载单元6中的丝杆传动机构8的输出端通过压力传感器10沿着试验轴承3的径向方向抵触在试验轴承座4外部。

径向加载单元6的结构与轴向加载单元5的结构相同，所以径向加载单元6的运行方式与轴向加载单元5的运行方向相同，但是径向加载单元6是沿着试验轴承3的径向方向对试验轴承座4施加负载力的，即二者施加负载力的方向不同。

所述旋转主轴1上固定套设有至少一个通过轴承座19固定安装在底座上的安装轴承20。

每个支撑轴承座19都配备骨架密封、润滑脂加注阀，能够防止支撑轴承的润滑脂流失。

所述试验轴承座4包括一对通过连接螺栓可分离连接的半轴承座。

通过连接螺栓将两个半轴承座组装成试验轴承座4，不仅便于试验轴承座4的安装，也便于拆卸。

所述试验轴承座4通过骨架密封内环21和骨架密封外环22与拼接轴头2活动密封，所述试验轴承座4上成型有进油通孔，所述进油通孔上螺纹式连接有密封螺栓23。

能够通过进油通孔注入润滑脂，再通过密封螺栓23密封住进油通孔，骨架密封内环21和骨架密封内环21的作用是防止润滑脂流失。

所述试验轴承座4上凹陷有供轴向加载单元5的压力传动器***的第一定位凹槽24，所述试验轴承座4上凹陷有供径向加载单元6的压力传感器10***的第二定位凹槽25。

在径向加载单元6和轴向加载单元5抵触在试验轴座上时，虽然有摩擦力阻止试验轴承座4转动，但是还有很低概率存在试验轴承座4转动，为杜绝试验轴承座4转动的问题，在试验轴承座4上开设第一定位凹槽24和第二定位凹槽25，不仅方便试验轴承座4进行快速定位，而且还能够防止试验轴承座4转动。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，包括底座，其特征在于，还包括与底座轴接且能围绕自身轴线转动的水平的旋转主轴(1)、与旋转主轴(1)同轴线可分离固定连接的拼接轴头(2)、内圈可拆卸固定安装在拼接轴头(2)上的试验轴承(3)、可拆卸固定套设在试验轴承(3)外圈上的试验轴承座(4)和固定安装在底座上用于对试验轴承座(4)施加加载力的负载加载装置。

2.根据权利要求1所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述负载加载装置包括：沿旋转主轴(1)轴向方向对试验轴承座(4)施加加载力的轴向加载单元(5)和固定安装在底座上用于对试验轴承座(4)沿圆旋转主轴(1)径向方向施加加载力的径向加载单元(6)。

3.根据权利要求2所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述轴向加载单元(5)包括固定安装在底座上的伺服减速电机(7)、固定安装在底座上丝杆传动机构(8)、用于连接伺服减速电机(7)和丝杆传动机构(8)的减速机构(9)和固定安装在丝杆传动机构(8)输出端上且能抵触在试验轴承座(4)外侧的压力传感器(10)，所述丝杆传动机构(8)的输出端能沿着旋转主轴(1)轴向方向移动。

4.根据权利要求3所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述减速机构(9)包括固定套设在伺服减速电机(7)输出轴上的第一同步轮(11)、与丝杆传动机构(8)固定连接且直径大于第一同步轮(11)的第二同步轮(12)以及用于连接第一同步轮(11)和第二同步轮(12)的同步带(13)。

5.根据权利要求3所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述丝杆传动机构(8)包括固定安装在底座上的安装座(14)、与旋转主轴(1)平行且与安装座(14)轴接的螺纹杆(15)、螺纹式套设在螺纹杆(15)上的滑套(16)和与滑套(16)固定连接且与安装座(14)沿螺纹杆(15)的轴线方向滑动连接的连接臂(17)，所述连接臂(17)靠近旋转主轴(1)的端部与压力传感器(10)固定连接，所述螺纹杆(15)与减速机构(9)连接。

6.根据权利要求3所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述径向加载单元(6)与轴向加载单元(5)的结构相同；其中，

所述径向加载单元(6)中的丝杆传动机构(8)的输出端通过压力传感器(10)沿着试验轴承(3)的径向方向抵触在试验轴承座(4)外部。

7.根据权利要求1所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述旋转主轴(1)上固定套设有至少一个通过轴承座(19)固定安装在底座上的安装轴承(20)。

8.根据权利要求6所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述试验轴承座(4)包括一对通过连接螺栓可分离连接的半轴承座。

9.根据权利要求1所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述试验轴承座(4)通过骨架密封内环(21)和骨架密封外环(22)与拼接轴头(2)活动密封，所述试验轴承座(4)上成型有进油通孔，所述进油通孔上螺纹式连接有密封螺栓(23)。

10.根据权利要求6所述的一种拼接式铁路轴承故障诊断试验台，其特征在于，所述试验轴承座(4)上凹陷有供轴向加载单元(5)的压力传动器***的第一定位凹槽(24)，所述试验轴承座(4)上凹陷有供径向加载单元(6)的压力传感器(10)***的第二定位凹槽(25)。