專利名稱：推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，可以模擬推力軸承在動靜載聯(lián)合加載工況下的軸承性能，為進一步實驗測試推力軸承動靜特性做準備。
背景技術(shù)：
:工業(yè)生產(chǎn)中的許多大型旋轉(zhuǎn)機械是由徑向軸承支承并配以推力軸承以抵消軸向力的，以往對推力軸承的研究主要集中在其靜特性上。隨著轉(zhuǎn)速的提高、負載的加大，推力軸承的動特性對軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響加大，推力軸承的性能直接關(guān)系到軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運行安全。因此，建立一模擬推力軸承在動靜載聯(lián)合加載工況下性能的實驗裝置十分必要。目前的推力軸承試驗裝置大多只能實現(xiàn)靜載加載，動靜載聯(lián)合加載裝置鮮有報道。動載、靜載加載都只能施加在不隨主軸轉(zhuǎn)動的軸承一側(cè)，作用位置及方向一致，但兩者又不能相互干擾，客觀上有一定難度。本實驗裝置通過合理的結(jié)構(gòu)布置，成功解決了動靜載聯(lián)合加載的困難。發(fā)明內(nèi)容:本實用新型的目的是針對已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種推力軸承試驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，模擬推力軸承在動靜載聯(lián)合加載工況下的性能，靜載荷大小可變，動載荷大小、相位、頻率可調(diào)。為達到上述目的，本實用新型的構(gòu)思是:本實用新型推力軸承靜載荷是通過調(diào)節(jié)步進電機的正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的，正轉(zhuǎn)載荷增加，反轉(zhuǎn)卸載。步進電機與彈性聯(lián)軸器連接，彈性聯(lián)軸器又與滾珠絲杠連接，絲杠螺母固定于靜載加載支架上，靜載加載支架與試驗軸承間加一彈簧，彈簧的主要目的是防止軸承振動時靜載荷幅值變化過大。動載荷通過激振器加載，調(diào)節(jié)激振器功率放大器的輸出電流、頻率、相位，可以分別調(diào)節(jié)動載荷的幅值、頻率及相位。根據(jù)上述的實用新型構(gòu)思，本實用新型采用下述技術(shù)方案:一種推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，包括一個機架，其特征是:機架的頂部安裝一個步進電機和與步進電機輸出軸連接的聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的輸出端固定連接一根滾珠絲桿，該滾珠絲桿與一個絲桿螺母旋配，該絲桿螺母固定連接在一個靜載加載支架的上支撐板上，一個彈簧安裝在靜載加載支架的下支撐板與試驗軸承之間，構(gòu)成靜載加載裝置；一個與地面基礎(chǔ)固定連接的獨立機架的下方安裝一個激振器，該激振器通過一根頂桿與試驗軸承連接，構(gòu)成動載加載裝置。步進電機與滾珠絲杠之間的聯(lián)軸器是彈性聯(lián)軸器。滾珠絲杠采用上端固定下端自由的安裝方式安裝。兩個直線軸承座通過螺栓分別固定在兩根立柱上，兩根立柱用螺栓固定在機架上，直線軸承座內(nèi)裝有直線軸承，直線軸承又套在靜載加載支架兩側(cè)的導桿上。頂桿穿過靜載加載機架和彈簧與試驗軸承用螺母剛性連接。實驗軸承與鏡板之間的潤滑方式為浸油潤滑。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的實質(zhì)進步和優(yōu)點是:可以實現(xiàn)推力軸承的動靜載聯(lián)合加載，靜載荷由步進電機控制滾珠絲杠加載，該裝置與砝碼加載相比，載荷遞增量小，加載精度相對較高；與液壓加載相比，占用體積小，結(jié)構(gòu)簡單控制方便。推力軸承動特性實驗中，動靜載都集中在一個方向上，兩種載荷加載裝置容易產(chǎn)生干擾。本實驗裝置的動靜載加載相互獨立，互不干擾，并保證了動載荷和靜載荷都集中在試驗軸承背部中心上?？傊驹囼炁_結(jié)構(gòu)緊湊，適用于推力軸承的動靜特性研究。

圖1為推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置的總體結(jié)構(gòu)前視圖圖2為靜載加載機架立體圖圖3為推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置的總體結(jié)構(gòu)左視圖圖4為結(jié)構(gòu)I處局部放大圖。
具體實施方式
本實用新型的實施方式結(jié)合附圖說明如下:實施例一:參見圖1-圖4，一種推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，包括一個機架(3)，其特征是在所述機架(3)的頂部安裝一個步進電機(I)和與步進電機輸出軸連接的聯(lián)軸器(2)，彈性聯(lián)軸器(2)的輸出端固定連接一根滾珠絲桿(4)，改滾珠絲桿(4)與一個絲桿螺母旋配，該絲桿螺母固定連接在一個靜載加載支架(5)上支梁上，一個彈簧(12)支撐在靜載加載支架(5)的下支梁與試驗軸承(13)之間，構(gòu)成靜載加載裝置；一個與地面基礎(chǔ)固定連接的獨立機架(9 )的下方安裝一個激振器(10 )，該激振器(10 )通過一根頂桿(11)與實驗軸承(13)連接，構(gòu)成動載加載裝置。實施例二:本實施與實施例一基本相同，特別之處是:所述步進電機(I)與滾珠絲杠(4)之間的聯(lián)軸器(2)是彈性聯(lián)軸器。所述機架(3)固定在地面基礎(chǔ)上，實驗軸承(13)安裝在彈簧(12)下方，實驗軸承
(13)與鏡板(13)之間的潤滑方式為浸油潤滑。所述滾珠絲杠(4)采用上端固定下端自由的安裝方式安裝。兩個直線軸承座(7 )通過螺栓分別固定在兩根立柱(8 )上，兩根立柱(8 )用螺栓固定在機架(3 )上，直線軸承座(7 )內(nèi)裝有直線軸承(17 )，直線軸承(17 )又套在靜載加載支架(5 )兩側(cè)的導桿(6 )上。所述頂桿(11)穿過靜載加載機架(5)和彈簧(12)與實驗軸承(13)用螺母剛性連接。實驗例三:如圖1所示，一種推力軸承動靜載聯(lián)合加載實驗臺裝置，對試驗軸承(13)通以潤滑油進行預潤滑，主軸(16)啟動后，通過控制步進電機(I)正轉(zhuǎn)，扭矩傳到滾珠絲杠(4)上，滾珠絲杠(4)上的絲杠螺母向下帶動靜載加載機架(5)向下運動壓縮彈簧(12)，并最終將力傳到試驗軸承(13)上，根據(jù)動壓原理試驗軸承將浮起，當控制步進電機反轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)將卸荷，實現(xiàn)靜載加載。激振器(10)剛性固定于激振器加載機架(9)上，機架(9)又用螺栓固定于地面基礎(chǔ)上。通過調(diào)節(jié)激振器(10)外圍功率放大器輸出電流、頻率、相位，可以調(diào)節(jié)動載荷的大小、頻率、及相位，激振器通過頂桿(11)將力傳到試驗軸承(13)上。該裝置布局合理，加載操作方便，原理可行，可以滿足動靜載聯(lián)合加載的需要。[0026]如圖2所示，一種靜載加載機架的頂視圖，當控制步進電機(I)加載時，直線軸承
(17)通過導桿(6)可以使靜載加載支架(5)的運動軌跡為一直線，最終使靜載加載力垂直于試驗軸承(13)背部端面。
權(quán)利要求1.一種推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，包括一個機架(3)，其特征是:在所述機架(3)的頂部安裝一個步進電機(I)和與步進電機輸出軸連接的聯(lián)軸器(2)，聯(lián)軸器(2)的輸出端固定連接一根滾珠絲桿(4)，該滾珠絲桿(4)與一個絲桿螺母旋配，該絲桿螺母固定連接在一個靜載加載支架(5)的上支撐板上，一個彈簧(12)支撐在靜載加載支架(5)的下支撐板與試驗軸承(13)之間，構(gòu)成靜載加載裝置；一個與地面基礎(chǔ)固定連接的獨立機架(9)的下方安裝一個激振器(10)，該激振器(10)通過一根頂桿(11)與試驗軸承(13)連接，構(gòu)成動載加載裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，其特征是:所述步進電機(I)與滾珠絲杠(4)之間的聯(lián)軸器(2)是彈性聯(lián)軸器；所述滾珠絲杠(4)采用上端固定下端自由的安裝方式安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，其特征是:兩個直線軸承座(7)通過螺栓分別固定在兩根立柱(8)上，兩根立柱(8)用螺栓固定在機架(3)上，直線軸承座(7)內(nèi)裝有直線軸承(17)，直線軸承(17)又套在靜載加載支架(5)兩側(cè)的導桿(6)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，其特征是:所述頂桿(11)穿過靜載加載機架(5)和彈簧(12)與試驗軸承(13)用螺母剛性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，其特征是:實驗軸承(13)與鏡板(14)之間的潤滑方式為浸油潤滑。
專利摘要本實用新型涉及一種推力軸承實驗臺動靜載聯(lián)合加載裝置，克服了推力軸承實驗中動靜載加載相互干涉的問題。該裝置包括在機架頂部的步進電機和與步進電機輸出軸連接的聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的輸出端固定連接一根滾珠絲桿，滾珠絲桿與一個絲桿螺母旋配，該絲桿螺母固定連接在一個靜載加載支架的上支撐板上，彈簧安裝在靜載加載支架下支撐板與試驗軸承之間，構(gòu)成靜載加載裝置；一個與地面基礎(chǔ)固定連接的獨立機架的下方安裝一個激振器，該激振器通過一根頂桿與試驗軸承連接，構(gòu)成動載加載裝置。本實驗臺裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可用于模擬推力軸承在動靜載聯(lián)合加載工況下的性能。
文檔編號G01M13/04GK203011691SQ201220574969
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者金健, 朱成竹, 吳白羽, 王小靜, 華子愷 申請人:上海大學