一種多功能軸承智能潤滑試驗裝置的制作方法

本發明屬于軸承試驗裝置領域，尤其是涉及一種多功能軸承智能潤滑試驗裝置。

背景技術：

軸承是廣泛應用的機械基礎件，其質量的好壞直接影響到主機性能的優劣，另外，軸承是一個標準化、專業化程度極高的產品，工況條件復雜，從外形無法判斷是否能夠達到實際工況的要求，必須有一些特殊的檢測試驗設備模擬工況進行試驗才能考核其是否達到所需的技術要求。

目前，傳統的軸承試驗裝置只考慮了載荷、轉速、潤滑油對軸承的影響，潤滑脂是在安裝被試軸承前添加到軸承內外圈之間的，無法在試驗過程中向軸承中注入新的潤滑脂，同時也無法將試驗過程中的漏脂收集起來進行計量。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明旨在提出一種多功能軸承智能潤滑試驗裝置，結合集中潤滑注脂系統，可以在試驗過程中向軸承中注入新的潤滑脂，同時本試驗臺還考慮了廢脂回收系統可以將試驗過程軸承中的廢脂進行收集并計量，同時，通過對軸承運轉過程中扭矩、振動、溫度等信號進行監測，判斷當前軸承的運行狀態。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種多功能軸承智能潤滑試驗裝置，包括試驗頭、加載組件、驅動機構、控制系統；

所述試驗頭包括試驗腔體和右端伸入至試驗腔體內的芯軸，在所述試驗腔體的內部，所述芯軸依次穿過左被試軸承座組件、兩組加載軸承座組件、右被試軸承座組件，所述左被試軸承座組件內設置有與其過渡配合的左被試軸承，所述右被試軸承座組件內設置有與其過渡配合的右被試軸承，所述加載被試軸承座組件內設置有與其過渡配合的加載軸承，所述左被試軸承座組件、加載軸承座組件、右被試軸承座組件中均分別開設有向軸承內注入潤滑油脂的注脂通道以及將潤滑油脂排出的抽脂通道，所述注脂通道通過油管與注脂設備連通，所述抽脂通道通過油管與抽脂設備連通；所述加載組件包括軸向加載組件和徑向加載組件，所述軸向加載組件設置在芯軸的右側，所述徑向加載組件設置在加載軸承組件的下側；

所述驅動機構包括聯軸器和電機，所述電機的輸出端連接聯軸器，所述芯軸的末端連接聯軸器，所述電機與芯軸之間還設置有扭矩傳感器。

進一步的，所述加載組件包括液壓執行機構和壓力傳感器，所述液壓執行機構的輸出端中設置有連接塊，所述壓力傳感器內嵌于連接塊內。

進一步的，所述加載組件的外側設有連接板。

進一步的，所述左被試軸承座組件和右被試軸承座組件的側壁開設有若干安裝孔，所述安裝孔內分別安裝有溫度傳感器和振動傳感器。

進一步的，所述試驗腔體的內部還設置有左軸向定位端蓋和右軸向定位端蓋，所述左軸向定位端蓋設置在左被試軸承座組件與試驗腔體側壁之間的芯軸的外壁，所述右軸向定位端蓋設置于芯軸的末端。

進一步的，所述注脂通道和抽脂通道的出脂口設置有第一連接頭，所述試驗腔體的側壁設置有第二連接頭，所述第一連接頭與第二連接頭之間連接有油脂管道，所述第二連接頭的另一端分別與注脂設備和抽脂設備連接。

進一步的，所述控制系統與驅動機構、試驗頭、加載組件、扭矩傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、注脂設備和抽脂設備信號連接。

進一步的，所述試驗裝置還包括工作臺，所述試驗頭、驅動機構均設置于工作臺上表面，所述徑向加載機構設置于工作臺的下表面。

進一步的，所述左被試軸承座組件和右被試軸承座組件的外周均設置有支撐座，所述支撐座與試驗腔體的底面固定。

進一步的，所述試驗腔體的頂部開設有能夠打開和蓋合試驗腔體的上蓋。

相對于現有技術，本發明所述的多功能軸承智能潤滑試驗裝置具有以下優勢：

(1)本發明所述的多功能軸承智能潤滑試驗裝置實現了在試驗過程中向軸承中注脂，保證軸承具有良好的潤滑狀態，同時該裝置還實現將試驗過程中軸承中的漏脂進行收集；

(2)本發明所述的試驗裝置中設置有壓力傳感器、扭矩傳感器、溫度傳感器和振動傳感器，通過控制系統對軸承溫度、扭矩、振動信號的分析，判斷軸承是否缺脂，從而控制注脂系統執行注脂動作，相比于傳統的定時定量的注脂系統，本試驗裝置實現了根據軸承運行情況的判斷實現按需注脂的功能。

(3)本發明也對軸承運轉過程中扭矩、振動、溫度等信號進行監測，結構簡單，加工方便，被試軸承安裝方便，便于拆卸等優點。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述的多功能軸承智能潤滑試驗裝置的整體結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的試驗頭的結構示意圖；

圖3為本發明實施例所述的a-a剖視圖。

附圖標記說明：

1-電機；2-聯軸器；3-扭矩傳感器；4-聯軸器；5-試驗頭；6-軸向加載組件；7-徑向加載組件；8-工作臺；9-液壓執行機構；10-壓力傳感器；11-試驗腔體；12-芯軸；13-左軸向定位端蓋；14-右軸向定位端蓋；15-左被試軸承座組件；16-右被試軸承組座件；17-加載軸承座組件；18-左被試軸承；19-右被試軸承；20-加載軸承；21-加載軸承；22-注脂通道；23-第一連接頭；24-抽脂通道；25-連接塊；26-連接板；27-第二連接頭；28-油脂管道；29-支撐座；30-上蓋。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

如圖1所示，一種多功能軸承智能潤滑試驗裝置，包括試驗頭5、工作臺8、加載組件、驅動機構、控制系統；試驗頭5、驅動機構均設置于工作臺8上表面。

加載組件包括軸向加載組件6和徑向加載組件7。

如圖2所示，試驗頭5包括試驗腔體，試驗腔體側壁分別設置有三個通孔，三個通孔分別安裝芯軸12、軸向加載組件6和徑向加載組件7，

芯軸12的右端伸入至試驗腔體11內，在試驗腔體11的內部，芯軸12依次穿過左被試軸承座組件15、兩組加載軸承座組件17、右被試軸承座組件16，左被試軸承座組件15內設置有與其過渡配合的左被試軸承18，右被試軸承座組件16內設置有與其過渡配合的右被試軸承19，加載被試軸承座組件17內設置有與其過渡配合的加載軸承20、21。

如圖3所示，左被試軸承座組件15、加載軸承座組件17、右被試軸承座組件16中均分別開設有注脂通道22以及將軸承座組件中潤滑油脂排出的抽脂通道24，注脂通道22與注脂設備連通(圖中未示出)，抽脂通道24與抽脂設備連通(圖中未示出)；左被試軸承座組件15和右被試軸承座組件16的側壁開設有若干安裝孔，安裝孔內分別安裝有溫度傳感器和振動傳感器，用于檢測被試軸承的溫度和振動參數。溫度傳感器的布置位置不唯一，為了進一步檢測被試軸承一周的溫度情況，可根據需要在被試軸承的上下左右開設安裝孔將溫度傳感器裝入。另外，本發明中的傳感器均通過通用的傳感器安裝裝置實現不同傳感器安裝的通用化，采用通用傳感器安裝裝置可以安裝不同類型的傳感器，同時便于傳感器的安裝和拆卸。

試驗腔體11的內部還設置有左軸向定位端蓋13和右軸向定位端蓋14，左軸向定位端蓋13設置在左被試軸承座組件15與試驗腔體11側壁之間的芯軸12的外壁，右軸向定位端蓋設置于芯軸12的末端。左軸向定位端蓋13和右軸向定位端蓋14的作用是對軸承座固定定位，防止在試驗過程中軸承左右移動影響實驗結果。

試驗腔體11為一個立方體結構，主要起支撐各部分和對各零部件定位的作用，其底部設置有廢脂出口，將潤滑油脂排出，防止污染試驗腔體11。試驗腔體11的頂部開設有能夠打開和蓋合試驗腔體11的上蓋30，方便觀察試驗過程和維修。

軸向加載組件6設置在芯軸12的右側，徑向加載組件7設置在加載軸承組件17的下側，位于工作臺8的下表面，加載組件包括液壓執行機構9和壓力傳感器10，液壓執行機構9的輸出端中設置有連接塊25，壓力傳感器10內嵌于連接塊25內。加載組件的外側設有連接板26。

連接板26的一端與試驗腔體通過螺栓連接，另一端與液壓執行機構9連接，連接板26一方面可以起到固定加載組件的作用，另一方面也可保護加載組件不受外界環境的干擾。

驅動機構包括聯軸器2、4，扭矩傳感器3和電機1，扭矩傳感器3通過聯軸器2、4分別與電機1的輸出軸和試驗頭5內的芯軸12連接。

左被試軸承座組件15和右被試軸承座組件16的外周均設置有支撐座29，支撐座29與試驗腔體11的底面固定。

注脂通道22和抽脂通道24的出脂口設置有第一連接頭23，試驗腔體的側壁設置有第二連接頭27，第一連接頭23與第二連接頭27之間連接有油脂管道28，第二連接頭27的另一端分別與注脂設備和抽脂設備(圖中未示出)連接。

控制系統與驅動機構、試驗頭5、加載組件、扭矩傳感器3、壓力傳感器10、溫度傳感器、振動傳感器、注脂設備和抽脂設備信號連接。控制系統設置有工業控制計算機，實現對試驗參數的預置和對溫度信號、加載信號等的獲取和處理，并適時進行控制反饋。

本發明的工作原理：

加載

開啟電源，打開控制系統，檢測系統是否正常，根據試驗類型選擇進行漏脂性能試驗、溫升性能試驗、振動性能試驗或扭矩性能試驗等，實驗前通過控制系統控制軸向加載組件6和徑向加載組件7向左被試軸承18、右被試軸承19施加軸向載荷和徑向載荷，之后便可啟動驅動機構。

注脂

通過注脂設備根據控制系統設置的注脂界限值按需向被試軸承中注入潤滑脂，保證軸承處于正常的潤滑狀態。

抽脂

通過抽脂設備根據控制系統設定的抽脂時間將累積到抽脂油道中的潤滑脂抽出來進行收集。同時通過控制系統實時采集扭矩傳感器3、壓力傳感器10、溫度傳感器、振動傳感器的信號，并根據反饋的信號控制驅動機構、加載組件、注脂設備和抽脂設備等工作。

結果測試

將試驗完成后的軸承從試驗頭中取出稱量其質量與實驗前的質量進行對比，來評價潤滑脂的抗磨損性能。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。