本发明涉及轴承实验技术领域，特别是涉及一种悬臂式轴承试验台。
背景技术：
由于船舶在航行过程中会面临横纵摇摆的问题，这很容易造成船用轴承润滑油的泄露，从而影响电机的工作性能。鉴于上述情况，船用滑动轴承相比于普通轴承具有更为严格的制造标准，船用滑动轴承在出厂前也需要经过更为严格的性能检测。
航运时，船舶有时会相对平稳的运行，此时滑动轴承所受到的径向作用力可视为静载工况作用力；有时则会产生较大的横纵摇摆，此时滑动轴承的径向作用力是一直变化的，即施加在滑动轴承上的作用力为动载工况作用力。为了保证船舶的良好运行，滑动轴承必须要保证在静载工况和动载工况下均具有较好的性能，鉴于此，滑动轴承在出厂前需要经过静载工况和动载工况的检测，但是，现有技术中并没有一种专门用于对滑动轴承进行静载工况和动载工况检测的设备，这给滑动轴承的检测造成了不便。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种悬臂式轴承试验台，用于解决现有技术中缺少对船用滑动轴承进行静载工况和动载工况进行检测的检测设备，给滑动轴承的出厂检测造成了不便的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种悬臂式轴承试验台，采用如下的技术方案：
一种悬臂式轴承试验台包括减震底座以及安装在减震底座上的电机驱动装置、过渡轴总成、辅助支撑、加载装置，所述过渡轴总成的一端与电机驱动装置的驱动轴传动连接、另一端与辅助支撑转动装配；所述过渡轴总成具有供试验轴承套装固定的安装段；所述加载装置包括静态加载机构和动态加载机构，所述静态加载机构包括伸缩缸和弹性件，所述弹性件连接在伸缩缸和试验轴承之间；所述动态加载机构包括激振器和调整座，所述激振器传动安装在调整座和试验轴承之间，所述调节座用于固定激振器并调整激振器的位置。
进一步地，所述动态加载机构有两个，两个动态加载机构的其中一个为向试验轴承施加垂直方向动载的垂直动态加载机构、另一个为向试验轴承施加水平方向动载的水平动态加载机构。
进一步地，还包括弹性限位机构，所述弹性限位机构和水平动态加载机构分别设置在试验轴承的相对两侧，所述弹性限位机构用于向试验轴承施加与水平方向动载相反的作用力、以限制试验轴承的偏移。
进一步地，所述安装段上同时套设有两个以上的试验轴承，所述伸缩缸的驱动端安装有驱动件，所述驱动件和各试验轴承之间均一一对应连接有弹性件。
进一步地，所述调整座包括上托板、中托板以及下底座，所述上托板导向滑移装配在中托板上，所述中托板导向滑移装配在下底座上，所述上托板和中托板之间安装有用于驱动上托板移动的第一丝杠机构，所述中托板和下底座之间安装有用于驱动中托板移动的第二丝杠机构。
进一步地，所述下底座导向滑移装配在减震底座上，所述下底座和减震底座之间安装有用于驱动下底座移动的第三丝杠机构。
进一步地，所述过渡轴总成包括从内向外依次设置的中心轴、过渡套以及过渡外壳，所述过渡外壳与减震底座固定连接，所述过渡套套设在中心轴外侧并与过渡外壳固定，所述中心轴和过渡套之间安装有过渡轴承，所述中心轴要长于过渡套和过渡外壳，所述安装段设置在中心轴长出过渡套和过渡外壳的外周面上。
进一步地，所述辅助支撑包括辅助支撑轴和辅助支撑座，所述辅助支撑轴的一端与所述中心轴传动连接、另一端与辅助支撑座转动装配，所述辅助支撑座内设置有供辅助支撑轴插入并供辅助支撑轴的端部导向滑行的长孔，所述辅助支撑座导向滑行装配在减震底座上，所述辅助支撑座和减震底座之间安装有用于驱动辅助支撑座导向移动的第四丝杠机构。
进一步地，所述过渡外壳上导向滑移装配有引导架，所述引导架上设置有供弹性件穿过的引导孔。
进一步地，所述静态加载机构和试验轴承之间、所述动态加载机构和试验轴承之间均安装有拉力传感器。
本发明实施例一种悬臂式轴承试验台与现有技术相比，其有益效果在于：通过采用本发明的悬臂式轴承试验台，当对滑动轴承进行检测时，通过将待检测的轴承套装固定在安装段上，然后通过静态加载机构可以实现对滑动轴承的静态加载，通过动态加载机构可以实现对滑动轴承的动态加载，方便了静载工况和动载工况下对滑动轴承的检测。另外，还可以通过同时启用静态加载机构和动态加载机构的方式对静载和动载接合工况进行检测，丰富了检测手段，提高了设备检测的通用性。
附图说明
图1是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的整体结构正面立体示意图；
图2是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的整体结构背面立体示意图；
图3是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的内部结构立体示意图一；
图4是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的内部结构立体示意图二；
图5是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的内部结构侧面示意图；
图6是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的动态加载机构立体结构示意图；
图7是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的内部结构俯视示意图；
图8是本发明实施例的悬臂式轴承试验台的内部结构剖视示意图；
图9是图8中过渡轴总成的局部剖视放大示意图；
图10是图8中a处的局部放大图。
图中，1-减震底座，2-电机驱动装置，3-电主轴座，4-联轴器罩，5-过渡外壳，6-试验轴承外壳，7-伸缩缸，8-试验罩，9-动态加载机构，10-弹性限位机构，11-过渡轴总成，12-驱动件，13-弹性件，14-激振器，15-调整座，16-辅助支撑，17-引导架，18-拉力传感器，19-防水罩，20-配磨垫，21-上托板，22-中托板，23-下底座，24-第三丝杠机构，25-试验轴承，26-中心轴，27-安装段，28-支撑段，29-过渡套，30-过渡轴承，31-辅助支撑轴，32-圆柱滚子轴承。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至图10所示，本发明实施例优选实施例的一种悬臂式轴承试验台。悬臂式轴承试验台包括减震底座1以及安装在减震底座1上的电机驱动装置2、过渡轴总成11、辅助支撑16、加载装置，所述过渡轴总成11的一端与电机驱动装置2的驱动轴传动连接、另一端与辅助支撑16转动装配；所述过渡轴总成11具有供试验轴承25套装固定的安装段27；所述加载装置包括静态加载机构和动态加载机构9，所述静态加载机构包括伸缩缸7和弹性件13，所述弹性件13连接在伸缩缸7和试验轴承25之间；所述动态加载机构9包括激振器14和调整座15，所述激振器14传动安装在调整座15和试验轴承25之间，所述调节座用于固定激振器14并调整激振器14的位置。
具体而言，本减震底座1包括框架结构以及固定在框架结构外侧面上的各个面板，其中框架结构为方钢焊接而成的框架，本实施例中减震底座1包括一大一小两个长方体部分，两个长方体部分并行设置。本实施例中电机驱动装置2、过渡轴总成11、辅助支撑16、加载装置均安装在减震底座1上。本实施例中减震底座1的设置一方面实现了对电机驱动装置2、过渡轴总成11、辅助支撑16、加载装置的集成化安装，另一方面由于减震底座1的质地较重，能够减少各装置在运行时产生的不必要震动，从而减少对实验的不良影响。
本实施例中电机驱动装置2安装在减震底座1大长方体部分的顶面上，电机驱动装置2即为驱动电机，本实施例中过渡轴总成11与电机驱动装置2的主轴传动连接，连接的方式具体为联轴器连接，这样通过电机驱动装置2的转动即可实现对过渡轴总成11的转动驱动。为了保证电机驱动装置2的平稳驱动并方便对电机驱动装置2的安装固定，本实施例中在减震底座1上还安装有电主轴座3，电主轴座3由两块半圆弧型结构拼装而成，电主轴即夹持固定在两块半圆弧结构中间。本实施例中在电机驱动装置2和过渡轴总成11的连接位置处还设置有联轴器罩4，联轴器罩4罩设在联轴器的外侧，从而起到隔离和保护的作用。
本实施例中过渡轴总成11包括从内向外依次设置的中心轴26、过渡套29以及过渡外壳5，本实施例中中心轴26要长于过渡套29和过渡外壳5，中心轴26上可以分为支撑段28和安装段27，其中过渡套29和过渡外壳5即套设在支撑段28的外周侧，而安装段27则用于套装固定试验轴承25，本实施例中支撑段28朝向电机驱动装置2一侧。如图8和图9所示，本实施例中过渡外壳5内设置有供过渡套29穿过的通孔，过渡套29的一端通过法兰结构与过渡外壳5连接固定。本实施例中支撑段28和过渡套29之间安装有两组过渡轴承组，每组均包括两个过渡轴承30，过渡轴承30具体为向心推力球轴承。本实施例中两个过渡轴承组分别安装在支撑段28的两端。本实施例中在同一组的两个过渡轴承30之间设置有轴承隔套，轴承隔套包括套设在一起内轴承隔套和外轴承隔套；在两组过渡轴承组之间安装有中内隔套和中外隔套，其中中内隔套套设在支撑段28和中外隔套之间，中外隔套套设在中内隔套和过渡套29之间。本实施例中在支撑段28的两端还设置有前挡套和后档套，前挡套和后档套将两个过渡轴承组、中内隔套、中外隔套夹持在中间。本实施例中在后挡套的后侧还依次安装有圆形螺母和后端盖，在前挡套的前侧还安装有前端盖，前端盖和后端盖均通过法兰结构与过渡套29的前后两端面连接固定，前端盖和后端盖内还设置有供中心轴26穿出的通孔。本实施例中中心轴26与电机驱动装置2的主轴传动连接，实验过程中，电机驱动装置2会驱动中心轴26转动，而罩设在中心轴26外侧的过渡套29并不转动，支撑段28外侧零件的设置主要起到支撑作用，避免了中心轴26悬伸量较大的情况。
本实施例中中心轴26的安装段27处于悬伸状态，安装段27的端部设置有辅助支撑16，辅助支撑16主要用于对中心轴26的端部进行支撑。本实施例中辅助支撑16包括辅助支撑轴31和辅助支撑座，本实施例中辅助支撑轴31的一端与中心轴26的端部传动连接、另一端与辅助支撑座转动装配，辅助轴承座的顶部设置有供辅助支撑轴31的端部插入的长孔，长孔为盲孔，辅助支撑轴31和长孔的孔壁之间设置有圆柱滚子轴承32，辅助支撑轴31上还设置有轴承压盖和轴承端盖，轴承压盖和轴承端盖位于圆柱滚子轴承32的两侧并将圆柱滚子轴承32夹持限位在中间。本实施例中轴承端盖上设置有供辅助支撑轴31穿过的通孔，轴承端盖固定在长孔的孔口位置处。本实施例中长孔和辅助支撑轴31之间能够发生相对滑动，为了方便对辅助支撑座进行位置调整，本实施例中在辅助支撑座和减震底座1之间安装有第四丝杠机构。需要说明的是，本实施例中第一、二、三、四丝杠机构的具体的结构和原理均相同，各丝杠机构均包括一根丝杠以及螺旋装配在丝杠上的螺母件，螺母件与对应结构安装固定，通过转动丝杠即可实现对螺母件的移动，从而带动相应结构进行移动。本实施例中辅助支撑座的底部设置有螺纹孔，螺纹孔内螺纹装配有丝杠，丝杠只能发生旋转运动，通过转动丝杠即可实现对辅助支撑座的移动驱动。本实施例中第四丝杠机构的丝杠与中心轴26平行设置。本实施例中辅助支撑座能够根据实验轴承的尺寸大小调整位置，通过转动丝杠即可，此外，本实施例中辅助支撑16的设置一定程度上还能够避免中心轴26径向变形量较大的问题。
本实施例中加载装置包括静态加载机构和动态加载机构9，如图3、图4和图5所示，本实施例中静态加载机构位于中心轴26安装段27的正上方，本实施例中共设置有两个动态加载机构9，其中一个为向试验轴承25施加垂直方向动载的垂直动态加载机构、另一个为向试验轴承25施加水平方向动载的水平动态加载机构。本实施例中垂直动态加载机构设置在中心轴26安装段27的正下方，水平动态加载机构设置在中心轴26安装段27的左侧。
具体的，如图3和图4所示，本实施例中静态加载机构包括伸缩缸7和弹性件13，伸缩缸7具体为液压式伸缩缸，弹性件13具体为弹簧，需要说明的是，本实施例中中心轴26的安装段27罩设在试验轴承外壳6内，而伸缩缸7即安装在试验轴承外壳6的顶部。本实施例中安装段27上套装固定有三个试验轴承25，为了实现对三个试验轴承25同时施加静载，本实施例中在伸缩缸7的驱动端安装有驱动件12，驱动件12即为一根矩形杆，本实施例中在驱动件12的下方连接有三个弹性件13，三个弹性件13并行设置，三个弹性件13的一端均与驱动件12传动连接、另一端分别与对应的试验轴承25连接固定。本实施例中在三个弹性件13和驱动件12之间还均设置有一个拉力传感器18，拉力传感器18能够实时的监测施加在试验轴承25上的拉力大小。
为了使得弹性件13具有较好的导向性，本实施例中在过渡外壳5上还导向滑移装配有引导架17，引导架17为一块矩形板，引导架17上设置有供三个弹性件13穿过的引导孔，通过引导孔的限位作用实现对弹性件13的导向限位。本实施例中在过渡外壳5上导向滑移装配有一根拉杆，拉杆与引导架17的一端连接，通过拉动拉杆可以实现引导架17的上下移动，当调整到位后，将拉杆与过渡外壳5固定即可，固定的方式可以为销轴固定。
本实施例中动态加载机构9包括激振器14和调整座15，由于水平动态加载机构和垂直动态加载机构仅仅是施加动载方向的不同，两者的运行原理和结构是相同的，以下仅以水平动态加载机构为例详细说明。如图6所示，动态加载机构9的调整座15包括上托板21、中托板22以及下底座23，本实施例中上托板21导向滑移装配在中托板22上，而中托板22又导向滑移装配在下底座23上，需要说明的是，本实施例中上托板21和中托板22均通过导槽结构导向滑移安装。而为了方便对上托板21和中托板22的位移调整，本实施例中在上托板21和中托板22之间安装有第一丝杠机构，在中托板22和下底座23之间安装有第二丝杠机构，由于第一丝杠机构、第二丝杠机构的驱动原理与上述第四丝杠机构的原理相同，在日常生活中也较为常见，本实施例中对其具有结构不再详述。需要说明的是，本实施例中第一丝杠机构和第二丝杠机构的其中一个的驱动方向与中心轴26平行，另一个的驱动方向与中心轴26垂直，具体的，本实施例中第一丝杠机构的丝杠与中心轴26垂直，第二丝杠机构的丝杠与中心轴26平行。本实施例中激振器14安装在上托板21上，通过调整上托板21和中托板22的位置即可实现对激振器14位置的调整。为了进一步方便对激振器14位置的调整，本实施例中在下底座23导向滑移装配在减震底座1上，而下底座23和减震底座1之间则安装有第三丝杠机构24，第三丝杠机构24的丝杠与中心轴26平行设置。需要说明的是，本实施例中为了方便对丝杠的驱动，本实施例中在第一、二、三、四丝杠机构的丝杠端部均安装有驱动手轮。
本实施例中激振器14安装在上托板21的顶部，由于激振器14为现有设备，本实施例中对于激振器14的具体结构不再详述。需要说明的是，本实施例中在水平动态加载机构的激振器14和上托板21之间还安装有一层配磨垫20，这样能够减弱激振器14和上托板21之间的磨损。本实施例中的激振器14和试验轴承25之间均通过连接杆和激振杆传动连接，连接的方式为螺纹连接。本实施例中在激振器14和试验轴承25之间还安装有拉力传感器18。拉力传感器18的设置方便了对两个动态加载机构9施加动载的实时监测。由于连接杆或激振杆要穿过试验轴承外壳6或减震底座1，为了提高防护性能，本实施例中在连接杆上还设置有防水罩19，防水罩19为桶罩状，防水罩19开口的一侧朝向中心杆的外侧并与试验轴承外壳6的内壁密封连接。
试验过程中，试验轴承25在水平方向会受到水平动态加载机构单方向的动载，为了避免水平动载较大而容易造成试验轴承25偏移较大、造成破坏的情况，本实施例中在与水平动态加载机构相对的另一侧还设置有弹性限位机构10。本实施例中弹性限位机构10包括两个平行设置的连接弹片，两个连接弹片的两端均通过螺栓夹持连接有一个连杆，其中一个连杆与试验轴承25连接固定、另一个与试验轴承外壳6连接固定。本实施例中在远离中心轴26的拉杆上还固定有一个u型件，u型件将两个连接弹片挡在内侧。本实施例中在远离中心轴26的拉杆上还螺纹装配有圆形螺母，通过圆形螺母与试验轴承外壳6的挡止限位实现连接固定。
需要说明的是，本实施例中在安装试验轴承25时，对于不同规格的试验轴承25可以采取在安装段27上套设轴套的方式进行安装。为了防护辅助支撑16，本实施例中在辅助支撑16的外侧还安装有试验罩8。
本发明的工作过程为：试验之前，首先将试验轴承25套设在安装段27上，安装时从辅助支撑16一侧进行安装，安装之前需要首先通过第四丝杠机构调整辅助支撑座的位置，然后将试验轴承25套设在中心轴26的安装段27上，当试验轴承25较大时，还需要首先在安装段27上套设轴套。最后将辅助支撑16安装在中心轴26的端部即可。
试验时，通过调节伸缩杆来实现对试验轴承25竖直方向的静态加载，然后启动电机驱动装置2即可实现中心轴26的转动驱动，此时即可实现试验轴承25静态工况的模拟检测。中心轴26转动时，水平动态加载机构的激振器14和垂直动态加载机构的激振器14会产生振动，产生的振动会向试验轴承25施加动载，从而实现对动态工况的模拟检测。
当安装段27上套设安装有多个试验轴承25时，首先将对应的弹性件13与对应的试验轴承25连接固定，此时即可同时实现对各试验轴承25的静态加载，然后将其中一个试验轴承25与水平动态加载机构和垂直动态加载机构连接，此时即可实现该试验轴承25的动态模拟检测，当该试验轴承25检测完成后，将水平动态加载机构和垂直动态加载机构与下一试验轴承25连接即可，可以通过第一丝杠机构、第二丝杠机构、第三丝杠机构24调整激振器14的位置，这样依次完成所有试验轴承25的动态模拟检测。
综上，本发明实施例提供一种悬臂式轴承试验台，其通过采用本发明的悬臂式轴承试验台，当对滑动轴承进行检测时，通过将待检测的轴承套装固定在安装段27上，然后通过静态加载机构可以实现对滑动轴承的静态加载，通过动态加载机构可以实现对滑动轴承的动态加载，方便了静载工况和动载工况下对滑动轴承的检测。另外，还可以通过同时启用静态加载机构和动态加载机构9的方式对静载和动载接合工况进行检测，丰富了检测手段，提高了设备检测的通用性。。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
1.一种悬臂式轴承试验台，其特征在于：包括减震底座(1)以及安装在减震底座(1)上的电机驱动装置(2)、过渡轴总成(11)、辅助支撑(16)、加载装置，所述过渡轴总成(11)的一端与电机驱动装置(2)的驱动轴传动连接、另一端与辅助支撑(16)转动装配；所述过渡轴总成(11)具有供试验轴承(25)套装固定的安装段(27)；所述加载装置包括静态加载机构和动态加载机构(9)，所述静态加载机构包括伸缩缸(7)和弹性件(13)，所述弹性件(13)连接在伸缩缸(7)和试验轴承(25)之间；所述动态加载机构(9)包括激振器(14)和调整座(15)，所述激振器(14)传动安装在调整座(15)和试验轴承(25)之间，所述调节座用于固定激振器(14)并调整激振器(14)的位置。
2.根据权利要求1所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述动态加载机构(9)有两个，两个动态加载机构(9)的其中一个为向试验轴承(25)施加垂直方向动载的垂直动态加载机构、另一个为向试验轴承(25)施加水平方向动载的水平动态加载机构。
3.根据权利要求2所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：还包括弹性限位机构(10)，所述弹性限位机构(10)和水平动态加载机构分别设置在试验轴承(25)的相对两侧，所述弹性限位机构(10)用于向试验轴承(25)施加与水平方向动载相反的作用力、以限制试验轴承(25)的偏移。
4.根据权利要求1所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述安装段上同时套设有两个以上的试验轴承(25)，所述伸缩缸(7)的驱动端安装有驱动件(12)，所述驱动件(12)和各试验轴承(25)之间均一一对应连接有弹性件(13)。
5.根据权利要求1所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述调整座(15)包括上托板(21)、中托板(22)以及下底座(23)，所述上托板(21)导向滑移装配在中托板(22)上，所述中托板(22)导向滑移装配在下底座(23)上，所述上托板(21)和中托板(22)之间安装有用于驱动上托板(21)移动的第一丝杠机构，所述中托板(22)和下底座(23)之间安装有用于驱动中托板(22)移动的第二丝杠机构。
6.根据权利要求5所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述下底座(23)导向滑移装配在减震底座(1)上，所述下底座(23)和减震底座(1)之间安装有用于驱动下底座(23)移动的第三丝杠机构(24)。
7.根据权利要求1所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述过渡轴总成(11)包括从内向外依次设置的中心轴(26)、过渡套(29)以及过渡外壳(5)，所述过渡外壳(5)与减震底座(1)固定连接，所述过渡套套设在中心轴(26)外侧并与过渡外壳(5)固定，所述中心轴(26)和过渡套之间安装有过渡轴承(30)，所述中心轴(26)要长于过渡套和过渡外壳(5)，所述安装段(27)设置在中心轴(26)长出过渡套和过渡外壳(5)的外周面上。
8.根据权利要求7所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述辅助支撑(16)包括辅助支撑轴和辅助支撑座，所述辅助支撑轴的一端与所述中心轴(26)传动连接、另一端与辅助支撑座转动装配，所述辅助支撑座内设置有供辅助支撑轴插入并供辅助支撑轴的端部导向滑行的长孔，所述辅助支撑座导向滑行装配在减震底座(1)上，所述辅助支撑座和减震底座(1)之间安装有用于驱动辅助支撑座导向移动的第四丝杠机构。
9.根据权利要求7所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述过渡外壳(5)上导向滑移装配有引导架(17)，所述引导架(17)上设置有供弹性件(13)穿过的引导孔。
10.根据权利要求1所述的悬臂式轴承试验台，其特征在于：所述静态加载机构和试验轴承(25)之间、所述动态加载机构(9)和试验轴承(25)之间均安装有拉力传感器(18)。
技术总结