轴套水下试验机的制作方法

本实用新型涉及滑动轴承试验技术领域，特别是一种轴套水下试验机。

背景技术：

滑动轴承，如石墨轴套或钢基铜合金轴套制作完成后，需要通过测试设备检测其润滑性及耐磨性。现有的测试设备仅能对滑动轴承在空气环境中的情况进行测试，而有些特殊的滑动轴承应用于船上或钻井平台上，长时间与水接触。目前还没有能够进行水下试验的试验设备。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种能够模拟水下或水面工况的轴套水下试验机，以解决上述问题。

一种轴套水下试验机，包括驱动装置、固定盘(30)、中间传动单元、机台(110)，以及设置于机台(110)上的动力接收单元(60)、扭矩感应单元(70)、动力输出单元(80)及加载试验单元(90)，固定盘(30)与驱动装置连接，中间传动单元连接于固定盘(30)与动力接收单元(60)之间，机台(110)上水平设置有基板(120)，动力接收单元(60)、扭矩感应单元(70)、动力输出单元(80)及加载试验单元(90)均设置于基板(120)上且依次同轴连接；加载试验单元(90)包括两个相对设置的试验支架(92)、分别设置于两个试验支架(92)上的两个第三轴承(93)、穿过两个第三轴承(93)的试验转轴(91)、位于两个第三轴承(93)之间的限位施压单元(94)，限位施压单元(94)的中部开设有容置槽，滑动轴承(200)位于容置槽中，试验转轴(91)穿过滑动轴承(200)，限位施压单元(94)的底部还抵接有加载杆(97)，加载杆(97)的底部抵接有压力传感器(150)，压力传感器(150)的底部与一油缸(130)连接，试验支架(92)与加载杆(97)之间设置有第一密封单元(991)，第三轴承(93)与试验转轴(91)之间设置有第二密封单元(992)，试验支架(92)与两个第三轴承(93)之间形成水腔，水腔中填充有水，水面的高度大于试验转轴(91)的底部的高度。

进一步地，所述第一密封单元(991)及第二密封单元(992)均包括套设于加载杆(97)或试验转轴(91)上的密封圈固定套及位于密封圈固定套与加载杆(97)或试验转轴(91)之间的唇形密封圈。

进一步地，所述中间传动单元包括摇摆传动单元(40)及转动传动单元(140)，摇摆传动单元(40)包括与固定盘(30)活动连接的安装盘(41)、沿径向设置于安装盘(41)上的偏心连接部(42)、连杆(43)、用于将连杆(43)的第一端固定于偏心连接部(42)上的连杆固定部(44)及设置于连杆(43)的第二端的摆动输出组件(50)，摆动输出组件(50)具有与连杆(43)的第二端连接的齿条(52)及与齿条(52)啮合的齿轮(53)，齿轮(53)可活动地与动力接收单元(60)同轴连接；转动传动单元(140)包括与固定盘(30)活动连接的第一皮带轮(141)、与动力接收单元(60)活动连接的第二皮带轮(142)及连接于第一皮带轮(141)与第二皮带轮(142)之间的传动皮带(143)。

进一步地，还包括转速感应组件，转速感应组件包括设置于固定盘(30)的圆周侧面上的至少一个磁块(111)及相对设置于固定盘(30)的圆周侧面外侧的磁性感应块(112)。

进一步地，所述摇摆传动单元(40)的偏心连接部(42)具有呈矩形且沿径向设置于安装盘(41)上的安装块(421)，若干螺钉穿过安装块(421)并与安装盘(41)螺纹连接，安装块(421)的中部沿安装盘(41)的径向开设有容置槽(422)，容置槽(422)中设置有丝杆(423)，丝杆(423)的第一端与安装块(421)的第一端转动连接，第二端穿过安装块(421)的第二端，丝杆(423)的第二端固定设置有旋钮(425)，容置槽(422)中设置有一滑块(424)，滑块(424)的中部沿安装盘(41)的径向设置有螺纹孔，丝杆(423)与滑块(424)的螺纹孔啮合，连杆(43)的第一端通过连杆固定部(44)与滑块(424)连接。

进一步地，所述连杆(43)的第一端连接有圆环形的连接环(431)，连杆固定部(44)包括连接座(441)、连接轴(442)、螺母(443)、轴承(444)及上盖(445)，连接座(441)的圆周侧面上开设有连接槽，连接环(431)位于连接槽中，上盖(445)从顶部盖住连接环(431)及连接座(441)的连接槽；连接座(441)的中部沿轴向开设有通孔；轴承(444)位于连接座(441)的通孔内；连接轴(442)的第一端与滑块(424)的顶面固定连接，第二端穿过通孔并位于连接座(441)及上盖(445)的外部，连接轴(442)的中部由轴承(444)转动支承；连接轴(442)远离滑块(424)的第二端的外侧壁上设置有外螺纹，螺母(443)与连接轴(442)的第二端螺纹连接。

进一步地，所述安装块(421)远离连杆(43)的一侧还开设有若干与容置槽(422)连通的螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有锁紧螺钉(426)，锁紧螺钉(426)与滑块(424)活动地抵接。

进一步地，所述连杆(43)的第二端开设有连接孔(432)，摆动输出组件(50)包括通过转轴与连杆(43)的连接孔(432)转动连接的连接块(51)、与连接块(51)固定连接的齿条(52)、与齿条(52)啮合的齿轮(53)、用于对齿条(52)的移动进行导向及限位的滑动槽(54)。

进一步地，所述试验转轴(91)远离动力输出单元(80)的第二端的中部开设有螺孔(911)，试验转轴(91)远离动力输出单元(80)的第二端的外侧还设置有端盖(95)，端盖(95)的中部开设有通孔，一螺钉穿过端盖(95)的通孔并与试验转轴(91)的螺孔(911)螺纹连接。

进一步地，所述限位施压单元(94)上设有温度传感器(98)。

与现有技术相比，本实用新型的轴套水下试验机包括驱动装置、固定盘(30)、中间传动单元、机台(110)，以及设置于机台(110)上的动力接收单元(60)、扭矩感应单元(70)、动力输出单元(80)及加载试验单元(90)，固定盘(30)与驱动装置连接，中间传动单元连接于固定盘(30)与动力接收单元(60)之间，机台(110)上水平设置有基板(120)，动力接收单元(60)、扭矩感应单元(70)、动力输出单元(80)及加载试验单元(90)均设置于基板(120)上且依次同轴连接；加载试验单元(90)包括两个相对设置的试验支架(92)、分别设置于两个试验支架(92)上的两个第三轴承(93)、穿过两个第三轴承(93)的试验转轴(91)、位于两个第三轴承(93)之间的限位施压单元(94)，限位施压单元(94)的中部开设有容置槽，滑动轴承(200)位于容置槽中，试验转轴(91)穿过滑动轴承(200)，限位施压单元(94)的底部还抵接有加载杆(97)，加载杆(97)的底部抵接有压力传感器(150)，压力传感器(150)的底部与一油缸(130)连接，试验支架(92)与加载杆(97)之间设置有第一密封单元(991)，第三轴承(93)与试验转轴(91)之间设置有第二密封单元(992)，试验支架(92)与两个第三轴承(93)之间形成水腔，水腔中填充有水，水面的高度大于试验转轴(91)的底部的高度。如此能够模拟水下或水面工况，提高试验环境的真实性。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型提供的轴套水下试验机的俯视示意图。

图2为图1中的摇摆传动单元的局部侧面示意图。

图3为图1中的摇摆传动单元的局部剖视图。

图4为图1中的摇摆传动单元的另一部分的侧面示意图。

图5为图1中的动力接收单元、扭矩感应单元、动力输出单元及加载试验单元的侧面剖视图。

图6为图5中的加载试验单元的上部的局部示意图。

图7为图5中的加载试验单元的下部的局部示意图。

图8为图6中的限位施压单元的侧面示意图。

图9为图1中的转动传动单元的安装示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参考图1，本实用新型提供的轴套水下试验机包括驱动装置、固定盘30、中间传动单元、机台110，以及设置于机台110上的动力接收单元60、扭矩感应单元70、动力输出单元80及加载试验单元90。

中间传动单元为摇摆传动单元40或转动传动单元140。

驱动装置包括电机10及减速箱20。

减速箱20通过传动齿轮或者传动带与电机10连接，并按照预定的减速比对电机10的输出进行减速。

固定盘30固定连接于减速箱20的输出轴上，中间传动单元连接于固定盘30与动力接收单元60之间。即摇摆传动单元40及转动传动单元140选择性地连接于固定盘30与动力接收单元60之间。

机台110上水平设置有基板120，动力接收单元60、扭矩感应单元70、动力输出单元80及加载试验单元90均设置于基板120上且依次同轴连接。

滑动轴承设置于加载试验单元90中。

摇摆传动单元40包括与固定盘30活动连接的安装盘41、沿径向设置于安装盘41上的偏心连接部42、连杆43、用于将连杆43的第一端固定于偏心连接部42上的连杆固定部44及设置于连杆43的第二端的摆动输出组件50。

摆动输出组件50具有与连杆43的第二端连接的齿条52及与齿条52啮合的齿轮53。齿轮53与动力接收单元60同轴连接。

请同时参考图9，转动传动单元140包括与固定盘30活动连接的第一皮带轮141、与动力接收单元60活动连接的第二皮带轮142及连接于第一皮带轮141与第二皮带轮142之间的传动皮带143。

本实用新型提供的轴套水下试验机还包括转速感应组件，转速感应组件包括设置于固定盘30的圆周侧面上的至少一个磁块111及相对设置于固定盘30的圆周侧面外侧的磁性感应块112。

请参考图2及图3，摇摆传动单元40的偏心连接部42具有呈矩形且沿径向设置于安装盘41上的安装块421，若干螺钉穿过安装块421并与安装盘41螺纹连接。安装块421的中部沿安装盘41的径向开设有容置槽422，容置槽422中设置有丝杆423，丝杆423的第一端与安装块421的第一端转动连接，第二端穿过安装块421的第二端，丝杆423的第二端固定设置有操作部，如方口或旋钮425。安装块421的第一端及第二端均连接有端盖428。端盖428与丝杆423的第一端或第二端之间设有均设有衬套429。

容置槽422中还设置有一滑块424，滑块424的中部沿安装盘41的径向设置有螺纹孔，丝杆423与滑块424的螺纹孔啮合，连杆43的第一端通过连杆固定部44与滑块424连接。

安装块421远离连杆43的一侧还开设有若干与容置槽422连通的螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有锁紧螺钉426，锁紧螺钉426锁紧时可与滑块424抵紧锁死，防止滑块424继续移动。锁紧螺钉426的中部螺纹连接有锁紧螺母427，锁紧螺母427用于限制锁紧螺钉426位于螺纹孔中的深度。

连杆43的第一端连接有圆环形的连接环431。连杆固定部44包括连接座441、连接轴442、螺母443、轴承444及上盖445。连接座441的圆周侧面上开设有连接槽，连接环431位于连接槽中，上盖445从顶部盖住连接环431及连接座441的连接槽；连接座441的中部沿轴向，即与连杆43垂直的方向，开设有通孔；轴承444位于连接座441的通孔内，连接轴442的第一端与滑块424的顶面固定连接，第二端穿过通孔并位于连接座441及上盖445的外部，连接轴442的中部由轴承444转动支承；连接轴442远离滑块424的第二端的外侧壁上设置有外螺纹，螺母443与连接轴442的第二端螺纹连接。

安装块421远离连杆43的一侧还开设有若干与容置槽422连通的螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有锁紧螺母426，锁紧螺母426锁紧时可与滑块424抵紧锁死，防止滑块424继续移动。

如此可调节滑块424在安装盘41上的偏心位置，进而控制摆动输出组件50的摆幅，从而对以不同摆幅工作的试验物料，如滑动轴承，进行摇摆试验。

请参考图4，连杆43的第二端开设有连接孔432。摆动输出组件50包括通过转轴与连杆43的连接孔432转动连接的连接块51、与连接块51固定连接的齿条52、与齿条52啮合的齿轮53、用于对齿条52的移动进行导向及限位的滑动槽54及设置于滑动槽54中的第一滚动支撑件55。

连接块51的第一端突出设置有凸块，凸块上开设有转轴孔，一转轴穿过连接孔432及转轴孔。连接块51的第二端通过若干螺钉与齿条52的第一端垂直连接。

齿条52至少部分地位于滑动槽54中，齿条52朝向齿轮53的第一侧面设置有若干第一齿槽，远离齿轮53的第二侧面与第一滚动支撑件55接触。

请参考图5，滑动槽54的顶部设置有盖板541，齿条52位于滑动槽54中的部分设置有限位凸块521，限位凸块521与滑动槽54的盖板541抵接以防止齿条52向上从滑动槽54中脱离。

齿轮53的圆周侧面上设置有若干与第一齿槽啮合的第二齿槽，齿轮53的轴心处设置有齿轮轴531，齿轮轴531与动力接收单元60同轴连接。

第一滚动支撑件55包括支撑架551及滚珠552，支撑架551上等间隔地开设有若干安装槽，滚珠552滚动设置于支撑架551的安装槽中。滚珠552的顶部突出于支撑架551的顶面，齿条52的第二侧面与滚珠552滚动抵接。如此减少了齿条52移动时的摩擦力。

请参考图5，动力接收单元60包括支架、设置于支架上的第一轴承62、穿过第一轴承62的连接转轴61及固定设置于连接转轴61远离齿轮53的一端的第一法兰盘63。

扭矩感应单元70包括支架、设置于支架上的扭矩传感器72及穿过扭矩传感器72的中心转轴71，中心转轴71朝向动力接收单元60的第一端设置有与第一法兰盘63连接的第二法兰盘711，中心转轴71远离动力接收单元60的第二端设置有第三法兰盘712。

动力输出单元80包括支架、设置于支架上的第二轴承82及穿过第二轴承82的输出转轴81。输出转轴81朝向扭矩感应单元70的第一端设置有与第三法兰盘712连接的第四法兰盘813，远离扭矩感应单元70的第二端的中部开设有矩形孔811，矩形孔811内相对的两侧壁上对应开设有通孔，一连接销812位于通孔中。

请参考图6，加载试验单元90包括两个相对设置的试验支架92、分别设置于两个试验支架92上的两个第三轴承93、穿过两个第三轴承93的试验转轴91、位于两个第三轴承93之间的限位施压单元94。

试验转轴91朝向动力输出单元80的第一端设有矩形连接部，矩形连接部位于矩形孔811中，矩形连接部沿径向贯穿设置有销孔，连接销812穿过销孔，从而使得试验转轴91的矩形连接部与输出转轴81的矩形孔811固定连接。

试验转轴91远离动力输出单元80的第二端的中部开设有螺孔911，试验转轴91远离动力输出单元80的第二端的外侧还设置有端盖95，端盖95的中部开设有通孔，一螺钉穿过端盖95的通孔并与试验转轴91的螺孔911螺纹连接。

限位施压单元94的中部开设有容置槽，滑动轴承200位于容置槽中，试验转轴91穿过滑动轴承200。

限位施压单元94上还设有温度传感器98，温度传感器98侦测滑动轴承200的温度。通过侦测滑动轴承200的温度可以反映滑动轴承200的润滑性能。

限位施压单元94的底部还抵接有加载杆97，机台110及基板120对应加载杆97的位置开设有通孔，加载杆97活动地穿过机台110及基板120的通孔。两个试验支架92与加载杆97之间、机台110与加载杆97之间及基板120与加载杆97之间均设置有第二滚动支撑件921，第二滚动支撑件921的结构与第一滚动支撑件55的结构相同。

远离动力输出单元80的试验支架92的外侧面上设置有标尺993，试验转轴91远离动力输出单元80的一端连接有指针994，试验转轴91摇摆时，带动指针994指向标尺993上不同的位置，便于用户得知当前的摆幅。

请参考图7，机台110的下方垂直连接有若干立柱113，若干立柱113的底部连接有油缸固定板133，油缸固定板133上安装有一油缸130，油缸130上设置有进油口131及出油口132。油缸130的输出轴朝向机台110且输出轴的末端连接有安装块134，安装块134上连接有压力传感器150，压力传感器150远离油缸130的一侧突出设置有抵接柱151，抵接柱151与加载杆97远离限位施压单元94的一端抵接。立柱113的顶部的外侧壁上设有外螺纹，机台110及基板120的通孔中设有内螺纹，立柱113的外螺纹与机台110及基板120的内螺纹螺纹配合。

请参考图8，限位施压单元94包括上下相对设置的两个夹紧块941及若干穿过两个夹紧块941的锁紧件942。两个夹紧块941相向的侧面的中部均开设有弧形槽，两个弧形槽拼接形成圆形或近似圆形的容置槽，滑动轴承200位于容置槽中，试验转轴91穿过滑动轴承200。

试验支架92与加载杆97之间设置有第一密封单元991，第三轴承93与试验转轴91之间设置有第二密封单元992。第一密封单元991及第二密封单元992均包括套设于加载杆97或试验转轴91上的密封圈固定套及位于密封圈固定套与加载杆97或试验转轴91之间的唇形密封圈。唇形密封圈的至少一侧具有唇边，唇边在液压力的作用下变形，使唇边紧贴密封面实现密封。液压力越高，唇边与密封面贴得就越紧，唇边部分磨损后，具有一定的自动补偿的能力。

套设于加载杆97上的密封圈固定套朝向限位施压单元94的一侧设有第一密封圈容置槽，套设于第三轴承93上的密封圈固定套朝向限位施压单元94的一侧设有第二密封圈容置槽。唇形密封圈嵌设于第一密封圈容置槽及第二密封圈容置槽中。

如此在试验支架92与两个第三轴承93之间形成水腔，水腔填充有水300，水面的高度大于试验转轴91的底部的高度，即当水面位于试验转轴91的底部与顶部之间时能够模拟水面工况，当水面高度大于试验转轴91的顶部的高度时能够模拟水下工况。

与现有技术相比，本实用新型的轴套水下试验机包括驱动装置、固定盘30、中间传动单元、机台110，以及设置于机台110上的动力接收单元60、扭矩感应单元70、动力输出单元80及加载试验单元90，固定盘30与驱动装置连接，中间传动单元连接于固定盘30与动力接收单元60之间，机台110上水平设置有基板120，动力接收单元60、扭矩感应单元70、动力输出单元80及加载试验单元90均设置于基板120上且依次同轴连接；加载试验单元90包括两个相对设置的试验支架92、分别设置于两个试验支架92上的两个第三轴承93、穿过两个第三轴承93的试验转轴91、位于两个第三轴承93之间的限位施压单元94，限位施压单元94的中部开设有容置槽，滑动轴承200位于容置槽中，试验转轴91穿过滑动轴承200，限位施压单元94的底部还抵接有加载杆97，加载杆97的底部抵接有压力传感器150，压力传感器150的底部与一油缸130连接，试验支架92与加载杆97之间设置有第一密封单元991，第三轴承93与试验转轴91之间设置有第二密封单元992，在试验支架92与两个第三轴承93之间形成水腔，水腔中填充有水，水面的高度大于试验转轴91的底部的高度。如此能够模拟水下或水面工况，提高试验环境的真实性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。