一种双转子轴承试验机轴箱的制作方法

本实用新型涉及轴承试验技术领域，具体的说是一种双转子轴承试验机轴箱。

背景技术：

轴承是各类装备制造中重要的基础零部件，其质量的优劣直接决定着装备的性能、可靠性及寿命；由于轴承的工作环境恶劣、承受的载荷工况复杂、要有足够长甚至是装备全寿命周期免维护等等，在设计、开发和生产制造过程中必须在试验机上对轴承做相应模拟工况的验证，为研究、设计、制造和使用提供可靠的试验数据，为轴承的设计、制造和使用提供依据。

轴间轴承作为一种工作环境较为特殊的轴承，其试验过程中需要利用双转子轴承试验机。而高温、高速精密轴间轴承的研发、设计、制造及其试验技术主要被国外少数几个跨国公司所垄断，我国此类试验机的研发始于7、80年代，由于受当时设计、制造、使用等条件所限制，试验轴承的内、外直径也仅限中、小尺寸，极限转速也较低，不能满足现在大直径、高温、高转速轴间轴承的试验要求。

轴箱是双转子试验机的主体骨架，是其它零部件的安装基础，是试验机的关键零件；其结构形式和受力非常复杂，其力学性能的好坏对试验机可靠性、耐久性影响极大。目前，由于受到各种技术条件因素的制约，现有的轴承双转子试验机DN值一般在2.5X10⁶毫米转/分以下。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种安装简单、运行平稳，能够满足高转速轴间轴承试验需求的双转子轴承试验机轴箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：

一种双转子轴承试验机轴箱，包括上下设置的机盖和机体，所述机体上依次固定设置有第一支承座、第一陪试装置安装座、第二陪试装置安装座和第二支承座，且第一支承座和第二支承座与机体端部之间均留有用于设置轴向加载装置的空隙。

所述机盖的内表面设置有若干条经向加强筋和若干条纬向加强筋。

所述机盖上还开设有径向加载机构过孔，径向加载机构过孔位于第一陪试装置安装座的正上方。

所述机体的两侧壁上各开设有两个管线入口，其中一个侧壁上开设有排油口和排气口，排气口位于排油口的上方。

在同一个水平面上，以试验机轴箱靠近第一支承座的一端为a点，第一支承座为A点，第一陪试装置安装座为B点，试验轴承为F点，第二陪试装置安装座为C点，第二支承座为D点，试验机轴箱靠近第二支承座的一端为a’点，则各点之间的位置关系为：BF=CF、AB=CD、aF=Da’，BF/AB=CF/CD=5.25，AB/aA =CD/Da’=2.47。

所述第一陪试装置安装座和第二陪试装置安装座之间还设置有用于容纳试验轴承的密封舱。

所述试验机轴箱的两端还各设置有一个端盖，端盖与机体和机盖均固定连接，端盖中部开设有用于设置试验主轴的转子轴过孔。

有益效果：

1、本实用新型优化了各支承位置之间的距离设置，在保证机体结构强度、刚度和固有频率的前提下，能够最大幅度地吸收试验过程中产生的振动；

2、径向加载装置直接设置在机体上，并且穿过机盖，在试验过程中产生的振动不会对机盖产生影响，进而避免了机盖复杂受力对整机运行产生影响；

3、径向加载装置与机盖的分离式设计，在不影响安全的前提下，可以在不安装机盖的情况下对整机进行低速运行调试；

4、机盖内部设置有经向加强筋和纬向加强筋，有效提高结构强度、刚度和固有频率；

5、管线入口设置有多个，根据试验需求可以灵活选择其中的一个或者多个，不使用的可以用盖子密封，能够满足多种试验的需求，适用范围广泛；

6、机体端部留有用于设置轴向加载装置的空隙，使轴向加载装置可以设置在试验机内部，再加上径向加载装置也设置在试验机内部，保证了试验环境的密封，从而不会使试验受到外部影响；

7、轴向加载装置设置在试验机内部，从而可以缩短试验主轴的长度，进而提高试验主轴的设计转速；

8、试验轴承设置在密封舱中，从而将试验轴承与其余部件完全隔离开，避免其余部件的润滑、振动和温度等因素对试验轴承产生影响，从而使试验轴承处于接近实际工作情况的状态。

附图说明

图1是各部分位置关系示意图；

图2是机体各出入口结构示意图；

图3是机体各支承装置结构示意图；

图4是机盖内壁结构示意图；

图5是机盖外壁结构示意图。

附图标记：1、机体，101、排油口，102、排气口，103、管线入口，104、第一支承座，105、第一陪试装置安装座，106、第二陪试装置安装座，107、第二支承座，2、机盖，201、经向加强筋，202、纬向加强筋，203、径向加载机构过孔。

具体实施方式

下面根据附图具体说明本实用新型的实施方式。

如图2至图5所示，一种双转子轴承试验机轴箱，包括上下设置的机盖2和机体1。其中机体1包括一个矩形板状的底座和一个设置在底座上的呈半圆筒状且敞开方向朝上的安装座，安装座和底座为一体结构，且在安装座和底座之间沿轴向设置有三个用于加固机体1的连接结构。在使用时，机体1的底座通过若干个沿长边均匀分布的地脚螺栓固定设置在地面上。机体1的材质选用为HT200，经过建立数字模型和有限元分析，机体1的平均壁厚为106mm，机体1底座和安装座之间的连接结构的平均壁厚为142mm。所述机盖2与机体1的安装座形状相同但敞开方向向下，与机体1的安装座组成一个呈圆柱状结构的轴箱。

所述机体1上依次固定设置有第一支承座104、第一陪试装置安装座105、第二陪试装置安装座106和第二支承座107。在第一支承座104和第二支承座107与机体1端部之间均留有用于设置轴向加载装置的空隙。因为双转子轴承试验机需要驱动轴承的内圈和外圈同时转动，所以设置有两个主轴，分别用于驱动轴承内圈和驱动轴承外圈，在本实施例中，第一支承座104和第一陪试装置安装座105上设置驱动轴承内圈转动的内圈主轴，第二陪试装置安装座106和第二支承座107上设置驱动轴承外圈转动的外圈主轴。试验轴承固定套设在内圈主轴的试验端（即靠近外圈主轴的一端），试验轴承外圈与外圈主轴试验端（即靠近内圈主轴的一端）固定连接。第一陪试装置安装座105用于安装试验过程中需要用到的传感器等装置。

所述机盖2的内表面设置有若干条经向加强筋201和若干条纬向加强筋202，加强筋的r=10。因为机盖2主要是起到密闭机体上部空间、保护内部零件及防止试验过程中异物入侵的作用，因此选用铸Q235A材质，并且通过设置加强筋来提高结构强度、刚度和固有频率，进而提高试验过程中的稳定性和安全性。

所述机盖2上还开设有径向加载机构过孔203，径向加载机构过孔203位于第一陪试装置安装座105的正上方。用于向试验轴承施加径向载荷径向加载装置固定在第一陪试装置安装座105上，并且上端从径向加载机构过孔203中穿出，简化了安装和拆卸的工艺，而且能够有效避免此类轴承试验机常出现的径向加载装置工作时产生振动而对机盖2产生影响的问题。同时，在进行低转速调试时，可以在不安装机盖2的情况下进行，简化了试验过程。

所述机体1的两侧壁上各开设有两个矩形的管线入口103，管线入口103上还设置有盖板。机体二的一个侧壁上开设有排油口101和排气口102，排气口102位于排油口201的上方。试验过程需要用到的液压系统、润滑系统以及各种传感器的控制电缆都可以从管线入口103穿过，因为管线入口103一共开设有四个，根据试验的需求，可以选择其中的一个或者多个使用，不使用的通过盖板封闭，既能够避免预留管线入口103过多或者过少给试验造成不便，还能够把不使用的管线入口103进行封闭，从而保持试验机整体的密闭性。排气口102用于将试验机内部的废气排出，因为轴承试验中要用到大量的润滑油，而且试验温度比较高，因此排出的废气是高温的油气混合物，通过在排气口102外部设置油气分离装置，可以将高温油气混合物分离开，达到排放标准的气体向外排出，而过滤下来的润滑油可以重复利用。排油口101用于回收试验轴承润滑系统的润滑油。

在同一个水平面上，以试验机轴箱靠近第一支承座104的一端为a点，第一支承座104为A点，第一陪试装置安装座105为B点，试验轴承为F点，第二陪试装置安装座106为C点，第二支承座107为D点，试验机轴箱靠近第二支承座107的一端为a’点，则各点之间的位置关系为：BF=CF、AB=CD、aF=Da’，BF/AB=CF/CD=5.25，AB/aA =CD/Da’=2.47。

所述第一陪试装置安装座105和第二陪试装置安装座106之间还设置有用于容纳试验轴承的密封舱，所述内圈主轴和外圈主轴都穿过密封舱，且与密封舱之间保持密封，所述排油口101与密封舱的下部连通。通过设置密封舱将试验轴承与其余零部件隔离开，能够有效避免试验环境被外部因素干扰，从而能够更加真实地模拟试验轴承的工作环境与工作过程。

所述试验机轴箱的两端还各设置有一个端盖，端盖与机体1和机盖2均固定连接用于将试验机封闭。在端盖中部开设有用于设置试验主轴的转子轴过孔。

经过试验，本实用新型提供的双转子轴承试验机轴箱能够满足内径130毫米~140毫米多种角接触轴承和圆柱滚子轴承转速达到30000转/分情况下的试验需求，DN值可达3.5X10⁶毫米转/分以上。