本發(fā)明涉及軸承試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種雙轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)軸箱。

背景技術(shù)：

軸承是各類裝備制造中重要的基礎(chǔ)零部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著裝備的性能、可靠性及壽命；由于軸承的工作環(huán)境惡劣、承受的載荷工況復(fù)雜、要有足夠長甚至是裝備全壽命周期免維護(hù)等等，在設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)制造過程中必須在試驗(yàn)機(jī)上對(duì)軸承做相應(yīng)模擬工況的驗(yàn)證，為研究、設(shè)計(jì)、制造和使用提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為軸承的設(shè)計(jì)、制造和使用提供依據(jù)。

軸間軸承作為一種工作環(huán)境較為特殊的軸承，其試驗(yàn)過程中需要利用雙轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)。而高溫、高速精密軸間軸承的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及其試驗(yàn)技術(shù)主要被國外少數(shù)幾個(gè)跨國公司所壟斷，我國此類試驗(yàn)機(jī)的研發(fā)始于7、80年代，由于受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、制造、使用等條件所限制，試驗(yàn)軸承的內(nèi)、外直徑也僅限中、小尺寸，極限轉(zhuǎn)速也較低，不能滿足現(xiàn)在大直徑、高溫、高轉(zhuǎn)速軸間軸承的試驗(yàn)要求。

軸箱是雙轉(zhuǎn)子試驗(yàn)機(jī)的主體骨架，是其它零部件的安裝基礎(chǔ)，是試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵零件；其結(jié)構(gòu)形式和受力非常復(fù)雜，其力學(xué)性能的好壞對(duì)試驗(yàn)機(jī)可靠性、耐久性影響極大。目前，由于受到各種技術(shù)條件因素的制約，現(xiàn)有的軸承雙轉(zhuǎn)子試驗(yàn)機(jī)DN值一般在2.5X10⁶毫米轉(zhuǎn)/分以下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種安裝簡單、運(yùn)行平穩(wěn)，能夠滿足高轉(zhuǎn)速軸間軸承試驗(yàn)需求的雙轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)軸箱。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體方案為：

一種雙轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)軸箱，包括上下設(shè)置的機(jī)蓋和機(jī)體，所述機(jī)體上依次固定設(shè)置有第一支承座、第一陪試裝置安裝座、第二陪試裝置安裝座和第二支承座，且第一支承座和第二支承座與機(jī)體端部之間均留有用于設(shè)置軸向加載裝置的空隙。

所述機(jī)蓋的內(nèi)表面設(shè)置有若干條經(jīng)向加強(qiáng)筋和若干條緯向加強(qiáng)筋。

所述機(jī)蓋上還開設(shè)有徑向加載機(jī)構(gòu)過孔，徑向加載機(jī)構(gòu)過孔位于第一陪試裝置安裝座的正上方。

所述機(jī)體的兩側(cè)壁上各開設(shè)有兩個(gè)管線入口，其中一個(gè)側(cè)壁上開設(shè)有排油口和排氣口，排氣口位于排油口的上方。

在同一個(gè)水平面上，以試驗(yàn)機(jī)軸箱靠近第一支承座的一端為a點(diǎn)，第一支承座為A點(diǎn)，第一陪試裝置安裝座為B點(diǎn)，試驗(yàn)軸承為F點(diǎn)，第二陪試裝置安裝座位C點(diǎn)，第二支承座為D點(diǎn)，試驗(yàn)機(jī)軸箱靠近第二支承座的一端為a’點(diǎn)，則個(gè)點(diǎn)之間的位置關(guān)系為：BF=CF、AB=CD、aF=Da’，BF/AB=CF/CD=5.25，AB/aA =CD/Da’=2.47。

所述第一陪試裝置安裝座和第二陪試裝置安裝座之間還設(shè)置有用于容納試驗(yàn)軸承的密封艙。

所述試驗(yàn)機(jī)軸箱的兩端還各設(shè)置有一個(gè)端蓋，端蓋與機(jī)體和機(jī)蓋均固定連接，端蓋中部開設(shè)有用于設(shè)置試驗(yàn)主軸的轉(zhuǎn)子軸過孔。

有益效果：

1、本發(fā)明優(yōu)化了各支承位置之間的距離設(shè)置，在保證機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和固有頻率的前提下，能夠最大幅度地吸收試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)；

2、徑向加載裝置直接設(shè)置在機(jī)體上，并且穿過機(jī)蓋，在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)不會(huì)對(duì)機(jī)蓋產(chǎn)生影響，進(jìn)而避免了機(jī)蓋復(fù)雜受力對(duì)整機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生影響；

3、徑向加載裝置與機(jī)蓋的分離式設(shè)計(jì)，在不影響安全的前提下，可以在不安裝機(jī)蓋的情況下對(duì)整機(jī)進(jìn)行低速運(yùn)行調(diào)試；

4、機(jī)蓋內(nèi)部設(shè)置有經(jīng)向加強(qiáng)筋和緯向加強(qiáng)筋，有效提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和固有頻率；

5、管線入口設(shè)置有多個(gè)，根據(jù)試驗(yàn)需求可以靈活選擇其中的一個(gè)或者多個(gè)，不使用的可以用蓋子密封，能夠滿足多種試驗(yàn)的需求，適用范圍廣泛；

6、機(jī)體端部留有用于設(shè)置軸向加載裝置的空隙，使軸向加載裝置可以設(shè)置在試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部，再加上徑向加載裝置也設(shè)置在試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部，保證了試驗(yàn)環(huán)境的密封，從而不會(huì)使試驗(yàn)受到外部影響；

7、軸向加載裝置設(shè)置在試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部，從而可以縮短試驗(yàn)主軸的長度，進(jìn)而提高試驗(yàn)主軸的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速；

8、試驗(yàn)軸承設(shè)置在密封艙中，從而將試驗(yàn)軸承與其余部件完全隔離開，避免其余部件的潤滑、振動(dòng)和溫度等因素對(duì)試驗(yàn)軸承產(chǎn)生影響，從而使試驗(yàn)軸承處于接近實(shí)際工作情況的狀態(tài)。

附圖說明

圖1是各部分位置關(guān)系示意圖；

圖2是機(jī)體各出入口結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是機(jī)體各支承裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是機(jī)蓋內(nèi)壁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是機(jī)蓋外壁結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1、機(jī)體，101、排油口，102、排氣口，103、管線入口，104、第一支承座，105、第一陪試裝置安裝座，106、第二陪試裝置安裝座，107、第二支承座，2、機(jī)蓋，201、經(jīng)向加強(qiáng)筋，202、緯向加強(qiáng)筋，203、徑向加載機(jī)構(gòu)過孔。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

如圖2至圖5所示，一種雙轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)軸箱，包括上下設(shè)置的機(jī)蓋2和機(jī)體1。其中機(jī)體1包括一個(gè)矩形板狀的底座和一個(gè)設(shè)置在底座上的呈半圓筒狀且敞開方向朝上的安裝座，安裝座和底座為一體結(jié)構(gòu)，且在安裝座和底座之間沿軸向設(shè)置有三個(gè)用于加固機(jī)體1的連接結(jié)構(gòu)。在使用時(shí)，機(jī)體1的底座通過若干個(gè)沿長邊均勻分布的地腳螺栓固定設(shè)置在地面上。機(jī)體1的材質(zhì)選用為HT200，經(jīng)過建立數(shù)字模型和有限元分析，機(jī)體1的平均壁厚為106mm，機(jī)體1底座和安裝座之間的連接結(jié)構(gòu)的平均壁厚為142mm。所述機(jī)蓋2與機(jī)體1的安裝座形狀相同但敞開方向向下，與機(jī)體1的安裝座組成一個(gè)呈圓柱狀結(jié)構(gòu)的軸箱。

所述機(jī)體1上依次固定設(shè)置有第一支承座104、第一陪試裝置安裝座105、第二陪試裝置安裝座106和第二支承座107。在第一支承座104和第二支承座107與機(jī)體1端部之間均留有用于設(shè)置軸向加載裝置的空隙。因?yàn)殡p轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)需要驅(qū)動(dòng)軸承的內(nèi)圈和外圈同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以設(shè)置有兩個(gè)主軸，分別用于驅(qū)動(dòng)軸承內(nèi)圈和驅(qū)動(dòng)軸承外圈，在本實(shí)施例中，第一支承座104和第一陪試裝置安裝座105上設(shè)置驅(qū)動(dòng)軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圈主軸，第二陪試裝置安裝座106和第二支承座107上設(shè)置驅(qū)動(dòng)軸承外圈轉(zhuǎn)動(dòng)的外圈主軸。試驗(yàn)軸承固定套設(shè)在內(nèi)圈主軸的試驗(yàn)端（即靠近外圈主軸的一端），試驗(yàn)軸承外圈與外圈主軸試驗(yàn)端（即靠近內(nèi)圈主軸的一端）固定連接。第一陪試裝置安裝座105用于安裝試驗(yàn)過程中需要用到的傳感器等裝置。

所述機(jī)蓋2的內(nèi)表面設(shè)置有若干條經(jīng)向加強(qiáng)筋201和若干條緯向加強(qiáng)筋202，加強(qiáng)筋的r=10。因?yàn)闄C(jī)蓋2主要是起到密閉機(jī)體上部空間、保護(hù)內(nèi)部零件及防止試驗(yàn)過程中異物入侵的作用，因此選用鑄Q235A材質(zhì)，并且通過設(shè)置加強(qiáng)筋來提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和固有頻率，進(jìn)而提高試驗(yàn)過程中的穩(wěn)定性和安全性。

所述機(jī)蓋2上還開設(shè)有徑向加載機(jī)構(gòu)過孔203，徑向加載機(jī)構(gòu)過孔203位于第一陪試裝置安裝座105的正上方。用于向試驗(yàn)軸承施加徑向載荷徑向加載裝置固定在第一陪試裝置安裝座105上，并且上端從徑向加載機(jī)構(gòu)過孔203中穿出，簡化了安裝和拆卸的工藝，而且能夠有效避免此類軸承試驗(yàn)機(jī)常出現(xiàn)的徑向加載裝置工作時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而對(duì)機(jī)蓋2產(chǎn)生影響的問題。同時(shí)，在進(jìn)行低轉(zhuǎn)速調(diào)試時(shí)，可以在不安裝機(jī)蓋2的情況下進(jìn)行，簡化了試驗(yàn)過程。

所述機(jī)體1的兩側(cè)壁上各開設(shè)有兩個(gè)矩形的管線入口103，管線入口103上還設(shè)置有蓋板。機(jī)體二的一個(gè)側(cè)壁上開設(shè)有排油口101和排氣口102，排氣口102位于排油口201的上方。試驗(yàn)過程需要用到的液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)以及各種傳感器的控制電纜都可以從管線入口103穿過，因?yàn)楣芫€入口103一共開設(shè)有四個(gè)，根據(jù)試驗(yàn)的需求，可以選擇其中的一個(gè)或者多個(gè)使用，不使用的通過蓋板封閉，既能夠避免預(yù)留管線入口103過多或者過少給試驗(yàn)造成不便，還能夠把不使用的管線入口103進(jìn)行封閉，從而保持試驗(yàn)機(jī)整體的密閉性。排氣口102用于將試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部的廢氣排出，因?yàn)檩S承試驗(yàn)中要用到大量的潤滑油，而且試驗(yàn)溫度比較高，因此排出的廢氣是高溫的油氣混合物，通過在排氣口102外部設(shè)置油氣分離裝置，可以將高溫油氣混合物分離開，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的氣體向外排出，而過濾下來的潤滑油可以重復(fù)利用。排油口101用于回收試驗(yàn)軸承潤滑系統(tǒng)的潤滑油。

在同一個(gè)水平面上，以試驗(yàn)機(jī)軸箱靠近第一支承座104的一端為a點(diǎn)，第一支承座104為A點(diǎn)，第一陪試裝置安裝座105為B點(diǎn)，試驗(yàn)軸承為F點(diǎn)，第二陪試裝置安裝座106位C點(diǎn)，第二支承座107為D點(diǎn)，試驗(yàn)機(jī)軸箱靠近第二支承座107的一端為a’點(diǎn)，則個(gè)點(diǎn)之間的位置關(guān)系為：BF=CF、AB=CD、aF=Da’，BF/AB=CF/CD=5.25，AB/aA =CD/Da’=2.47。

所述第一陪試裝置安裝座105和第二陪試裝置安裝座106之間還設(shè)置有用于容納試驗(yàn)軸承的密封艙，所述內(nèi)圈主軸和外圈主軸都穿過密封艙，且與密封艙之間保持密封，所述排油口101與密封艙的下部連通。通過設(shè)置密封艙將試驗(yàn)軸承與其余零部件隔離開，能夠有效避免試驗(yàn)環(huán)境被外部因素干擾，從而能夠更加真實(shí)地模擬試驗(yàn)軸承的工作環(huán)境與工作過程。

所述試驗(yàn)機(jī)軸箱的兩端還各設(shè)置有一個(gè)端蓋，端蓋與機(jī)體1和機(jī)蓋2均固定連接用于將試驗(yàn)機(jī)封閉。在端蓋中部開設(shè)有用于設(shè)置試驗(yàn)主軸的轉(zhuǎn)子軸過孔。

經(jīng)過試驗(yàn)，本發(fā)明提供的雙轉(zhuǎn)子軸承試驗(yàn)機(jī)軸箱能夠滿足內(nèi)徑130毫米~140毫米多種角接觸軸承和圓柱滾子軸承轉(zhuǎn)速達(dá)到30000轉(zhuǎn)/分情況下的試驗(yàn)需求，DN值可達(dá)3.5X10⁶毫米轉(zhuǎn)/分以上。