一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置的滚子吸附驱动机构的制作方法

本实用新型属于滚子动不平衡测量技术领域，尤其涉及一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置的滚子吸附驱动机构。

背景技术：

近年来随着国民经济及工业领域的发展，我国装备制造业逐渐向高速、高精度、高效率转变。轴承作为装备业的重要支撑是实现高速、高精度的重要部件，而轴承的精度很大程度上取决于滚子的动不平衡精度。

在高速旋转的情况下，滚子的动不平衡会产生很大的离心力，导致轴承发生振动，振动过大时会直接影响系统的加工精度；同时较大的离心力会改变滚子的受力状态，影响内外滚道的应力分布，增加轴承疲劳损伤的概率；动不平衡较严重时还会加剧滚子与保持架，保持架与内外滚道的摩损，降低轴承使用寿命等；因此，对高速高精度轴承滚子的动不平衡进行测量显得尤为重要。

图1、图2给出现有技术中动不平衡测量装置的结构示意图，采用图1、图2所示的动不平衡测量装置进行动不平衡的测量方法为将待检测滚子6通过人工穿上皮带放置到支撑滚轮5上，打开电机2的电源，通过皮带4驱动待检测滚子6旋转，待检测滚子6的动不平衡量通过支撑滚轮5传递给测量铰链系统1，通过安装在测量铰链系统1上的振动传感器3就能测得滚子的动不平衡信息，并导入信息采集及分析系统中进行后续处理；至此完成高速高精度轴承滚子的动不平衡测量。

但上述动不平衡测量方法还不能满足高速、高精度轴承滚子的动不平衡测量，并且现有的动不平衡测量铰链系统还存在以下不足：

1）高速高精度轴承的要求转速很高，工业实际要求高速主轴的转速要达到8000转以上，而现有的动不平衡测量铰链系统由于方法的限制只能在低速状态下进行测量，难以满足高速高精度滚子动不平衡测量的转速需要。

2）对于滚子动不平衡测量铰链系统，能否准确获得滚子的动不平衡量是保证测量结果准确度的关键所在，但是现有测量方法不可避免的受到装置的限制。即滚子的动不平衡量受用以驱动滚子旋转的主轴与支撑滚子工装的限制，由于用以驱动滚子旋转的主轴与支撑滚子工装自身都存在动不平衡量，因此在测量滚子的动不平衡量时，由于待检测滚子与支撑滚子工装直接接触，振动采集系统采集到的信号不仅仅是待检测滚子的振动信号。测量信号还夹杂有其它部件的动不平衡信息，影响滚子动不平衡测量的精度。

在测量滚子的动不平衡量时，测量装置包括有用以支撑滚子的工装和用以驱动滚子旋转的滚子吸附驱动机构；工装与滚子吸附驱动机构需要相互完成滚子动不平衡量的测量；该专利申请主要针对用以支撑滚子的工装进行改进。

技术实现要素：

为了克服上述动不平衡测量装置及方法的缺点，本实用新型的目的是提供一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置的滚子吸附驱动机构。

本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案：

一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置的滚子吸附驱动机构，滚子吸附驱动机构具有用以驱动待检测滚子旋转的电主轴；所述的电主轴位于空气静压气浮座的上方；所述的电主轴固定在托板上，且所述托板位于轨道上；对应所述的托板设置有用以驱动其上下移动的驱动电机；所述电主轴的下端固定有用以吸附待检测滚子的负压吸盘；所述负压吸盘通过旋转接头连通负压供气阀。

所述的电主轴下端安装有用以对负压吸盘与待检测滚子上端面之间的距离进行检测的激光测距传感器。

本实用新型提出的一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置的滚子吸附驱动机构，利用负压原理将负压吸盘与待检测滚子吸附为一体，采用电主轴驱动负压吸盘与待检测滚子旋转，待检测滚子在旋转过程中，不存在轴向、径向窜动的现象，提高了测量精度。

附图说明

图1为现有技术中动不平衡测量装置的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为图3中A部分的放大图。

图中：1、测量铰链系统，2、伺服电机，3、振动传感器，4、传动皮带，5、支撑滚轮，6、待检测滚子，7、空气静压气浮座， 7-1、供气阀Ⅰ，7-2、径向喷孔， 7-3、轴向喷孔，7-4、供气阀Ⅱ， 8、轨道， 9、负压吸盘， 10、电主轴， 11、托板，12、负压供气阀，13、驱动电机，14、旋转接头， 15、激光测距传感器。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置包括有用以支撑滚子的工装和用以驱动滚子旋转的滚子吸附驱动机构；该文件主要针对用以驱动滚子旋转的滚子吸附驱动机构进行详细说明。

如图3、图4所示，一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置的滚子吸附驱动机构，滚子吸附驱动机构具有用以驱动待检测滚子旋转的电主轴10；所述的电主轴10位于空气静压气浮座7的上方；所述的电主轴10固定在托板11上，且所述托板11位于轨道8上；该实施例中，所述的电主轴可为普通电主轴，也可为气浮电主轴，普通电主轴、气浮电主轴的结构均为现有技术中成熟的技术结构，在此不做过多说明；对应所述的托板11设置有用以驱动其上下移动的驱动电机13；所述电主轴10的下端固定有用以吸附待检测滚子的负压吸盘9；所述负压吸盘9通过旋转接头14连通负压供气阀12。

所述的电主轴10下端安装有用以对负压吸盘9与待检测滚子6上端面之间的距离进行检测的激光测距传感器15。

与滚子吸附驱动机构配合的用以支撑滚子的工装的结构为：用以支撑滚子的工装为用于对待检测滚子6进行非接触支撑的空气静压气浮座7，所述的空气静压气浮座7为下端面封闭的筒状结构，且所述空气静压气浮座7的内径大于待检测滚子6的直径；所述空气静压气浮座7的下端面具有多个轴向喷孔7-3；所述空气静压气浮座7的壁面环周均布有多个径向喷孔7-2；对应所述的轴向喷孔7-3、径向喷孔7-2分别设置有供气阀Ⅰ7-4、供气阀Ⅱ7-1；所述的待检测滚子6在所述的供气阀Ⅰ7-1、供气阀Ⅱ7-4打开时，轴向、径向悬浮在所述空气静压气浮座7内；所述的空气静压气浮座与固定在工作台面上的测量铰链系统1铰接；与空气静压气浮座铰接的测量铰链系统1随待检测滚子的旋转共同摆动，所述的测量铰链系统1上具有用以对待检测滚子的动不平衡量信息进行测量的振动传感器3；所述的振动传感器3与信息采集及分析系统相连接，用于待检测滚子动不平衡信息的测量、采集与分析；所述的测量铰链系统1、信息采集及分析系统采用现有技术中的结构。

利用一种高速高精度轴承滚子动不平衡测量装置进行测量的方法，其步骤如下：

1）、打开供气阀Ⅰ7-1、供气阀Ⅱ7-4，将待检测滚子6放入空气静压气浮座7内，并悬浮在空气静压气浮座7内；

2）、驱动电机13驱动托板11下降，带动电主轴10与电主轴下端的负压吸盘9下降，并由激光测距传感器15对负压吸盘9与待检测滚子6上端面之间的距离进行检测，当激光测距传感器15检测到待检测滚子6上端面与负压吸盘9之间的距离到达所设定的距离时，驱动电机13停止运动；然后打开负压供气阀12，将待检测滚子6吸附在负压吸盘9上；

3）、启动电主轴10使其加速旋转，电主轴带动负压吸盘和所述待检测滚子一同旋转，同时对电主轴10的转速进行检测；

4）当电主轴10的转速达到测试要求时，关闭负压供气阀12，所述待检测滚子6与负压吸盘9分离，在惯性的作用下继续旋转，并轴向、径向悬浮在所述的空气静压气浮座7内；

在待检测滚子自转的过程中由于待检测滚子6存在动不平衡，导致空气静压气浮座7发生振动；所述空气静压气浮座的振动传递给与其铰接的测量铰链系统1上，并由测量铰链系统1上的振动传感器3测量待检测滚子的动不平衡信息，并导入信息采集及分析系统中进行后续处理，至此完成高速高精度轴承滚子的动不平衡测量。