一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 209214913 U(45)授权公告日 2019.08.06

(21)申请号 201822172742.9(22)申请日 2018.12.24

(73)专利权人 哈工大机器人（山东）智能装备研

究院

地址 250000 山东省济南市章丘区明水世

纪西路南首路西明水经济技术开发区办公楼6层(72)发明人 古乐　相臣　杨明明　宫景瑞　(74)专利代理机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务

所(普通合伙) 23209

代理人 李晓敏(51)Int.Cl.

G01M 13/04(2019.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图2页

(54)实用新型名称

一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台(57)摘要

一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，属于轴承故障检测技术领域，本实用新型为了解决传统试验台不能同时检测多个轴承，且检测内容单一的问题。驱动电机、待测轴承A、径向力加载装置、待测轴承B和轴向力加载装置依次安装在轴承安装底板上，驱动电机的输出端通过联轴器与传动轴相连接，传动轴依次穿过待测轴承A、径向力加载装置和待测轴承B并与轴向力加载装置相抵靠。本实用新型的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台可同时检测同种规格不同类型的两种轴承，且可检测轴承的振动信号。

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权　利　要　求　书

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1.一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，其特征在于：包括驱动电机(1)、传动轴(3)、径向力加载装置、轴向力加载装置、轴承安装底板(13)、待测轴承A(19)和待测轴承B(21)；

所述驱动电机(1)、待测轴承A(19)、径向力加载装置、待测轴承B(21)和轴向力加载装置依次安装在轴承安装底板(13)上，驱动电机(1)的输出端通过联轴器(2)与传动轴(3)相连接，传动轴(3)依次穿过待测轴承A(19)、径向力加载装置和待测轴承B(21)并与轴向力加载装置相抵靠。

2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，其特征在于：所述待测轴承A(19)和待测轴承B(21)分别通过轴承支座A(14)和轴承支座B(17)安装在轴承安装底板(13)上，待测轴承A(19)和待测轴承B(21)分别通过轴承挡盖A(11)和轴承挡盖B(9)安装在轴承支座A(14)和轴承支座B(17)内。

3.根据权利要求2所述的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，其特征在于：所述轴承支座A(14)和轴承支座B(17)的顶端均安装有温度传感器(5)，轴承支座A(14)和轴承支座B(17)的侧壁上均安装有振动传感器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，其特征在于：所述径向力加载装置包括手轮A(4)、径向力加载支架(15)和承载轴承(20)，承载轴承(20)的内圈套在传动轴(3)上，承载轴承(20)的外圈通过承载轴承支座安装在轴承安装底板(13)上，并通过承载轴承挡盖(10)固定，承载轴承支座的上端面安装有径向力传感器(16)，径向力加载支架(15)固定安装在轴承安装底板(13)上且位于承载轴承(20)的上方，手轮A(4)转动安装在径向力加载支架(15)上，且手轮A(4)的底端穿过径向力加载支架(15)与径向力传感器(16)抵靠。

5.根据权利要求1所述的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，其特征在于：所述轴向力加载装置包括轴向力加载支架(6)、手轮B(7)和轴向力传感器(18)，轴向力传感器(18)固定安装在传动轴(3)的末端，轴向力加载支架(6)安装在轴承安装底板(13)上，且与传动轴(3)位于同一直线上，手轮B(7)转动安装在轴向力加载支架(6)上，且与传动轴(3)位于同一轴线上，手轮B(7)的末端与轴向力传感器(18)相抵靠。

6.根据权利要求1所述的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，其特征在于：所述轴承安装底板(13)固定安装在轴承试验台(24)的轴承试验台上板(27)上，轴承试验台上板(27)的一侧设有轴承试验台把手(23)，轴承试验台(24)的底部四角均安装有轴承试验台滚轮(25)。

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一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种试验台，具体涉及一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，属于轴承故障检测技术领域。背景技术[0002]轴承作为现代社会产业的众多关键设备中重要部件，广泛应用于石化、电力、冶金、机械、造纸、船舶、航空及空军设备等领域。它的可靠性关系到整个机械系统的运行状态。因此，如何确保轴承稳定、高精度地运转，成了当今机械学科关注的焦点。轴承试验台主要是对轴承性能及可靠性进行监测的试验设备，目前主要的轴承试验装置主要集中在性能测试方面。并且传统试验台不能同时检测多个轴承，且检测内容单一。实用新型内容

[0003]本实用新型的目的是提供一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台，以解决传统试验台不能同时检测多个轴承，且检测内容单一的问题。

[0004]一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台包括驱动电机、传动轴、径向力加载装置、轴向力加载装置、轴承安装底板、待测轴承A和待测轴承B；[0005]驱动电机、待测轴承A、径向力加载装置、待测轴承B和轴向力加载装置依次安装在轴承安装底板上，驱动电机的输出端通过联轴器与传动轴相连接，传动轴依次穿过待测轴承A、径向力加载装置和待测轴承B并与轴向力加载装置相抵靠。[0006]优选的：待测轴承A和待测轴承B分别通过轴承支座A和轴承支座B安装在轴承安装底板上，待测轴承A和待测轴承B分别通过轴承挡盖A和轴承挡盖B安装在轴承支座 A和轴承支座B内。

[0007]优选的：轴承支座A和轴承支座B的顶端均安装有温度传感器，轴承支座A和轴承支座B的的侧壁上均安装有振动传感器。[0008]优选的：径向力加载装置包括手轮A、径向力加载支架和承载轴承，承载轴承的内圈套在传动轴上，承载轴承的外圈通过承载轴承支座安装在轴承安装底板上，并通过承载轴承挡盖固定，承载轴承支座的上端面安装有径向力传感器，径向力加载支架固定安装在轴承安装底板上且位于承载轴承的上方，手轮A转动安装在径向力加载支架上，且手轮A的底端穿过径向力加载支架与径向力传感器抵靠。[0009]优选的：轴向力加载装置包括轴向力加载支架、手轮B和轴向力传感器，轴向力传感器固定安装在传动轴的末端，轴向力加载支架安装在轴承安装底板上，且与传动轴位于同一直线上，手轮B转动安装在轴向力加载支架上，且与传动轴位于同一轴线上，手轮B的末端与轴向力传感器相抵靠。[0010]优选的：轴承安装底板固定安装在轴承试验台的轴承试验台上板上，轴承试验台上板的一侧设有轴承试验台把手，轴承试验台的底部四角均安装有轴承试验台滚轮。[0011]本实用新型与现有产品相比具有以下效果：

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1)可满足轴承内径、外径相同，类型不同的轴承测试，实现轴承类型测试多样化；

[0013]2)轴承安装底板13与轴承试验台上板27采用螺栓连接，可拆卸，实现了试验台与其他测试装置的共用，降低了成本；

[0014]3)通过测试轴承盖固定测试轴承，可以满足轴承内径、外径相同，类型不同的轴承测试，实现轴承类型测试多样化；[0015]4)振动传感器5、温度传感器8：可以实现轴承旋转过程中的振动信号及温度信号的实时采集，评估轴承的运行状态；[0016]5)径向加载装置4、轴向加载装置6：实现了对测试轴承的径向力及轴向力的加载，模拟了轴承在旋转过程中所受的实际工况。

附图说明

[0017]图1是一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台的结构示意图；[0018]图2是图1的半剖视图；

[0019]图3是轴承安装底板安装在轴承试验台上的结构示意图。[0020]图中：1-驱动电机、2-联轴器、3-传动轴、4-手轮A、5-温度传感器、6-轴向加载装置支座、7-手轮B、8-振动传感器、9-轴承挡盖B、10-承载轴承挡盖、11-轴承挡盖A、12- 轴承试验台报警装置、13-轴承安装底板、14-轴承支座A、15-径向力加载支架、16-径向力传感器、17-轴承支座B、18-轴向力传感器、19-待测轴承A、20-承载轴承、21-待测轴承B、22-触摸屏、23-轴承试验台把手、24-轴承试验台、25-轴承试验台滚轮、26-轴承安装底板把手、27-轴承试验台上板。

具体实施方式

[0021]下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。[0022]如图1至图3所示，本实用新型所述的一种滚动轴承故障检测及寿命预测试验台包括驱动电机1、传动轴3、径向力加载装置、轴向力加载装置、轴承安装底板13、待测轴承 A19和待测轴承B21；

[0023]驱动电机1、待测轴承A19、径向力加载装置、待测轴承B21和轴向力加载装置依次安装在轴承安装底板13上，驱动电机1的输出端通过联轴器2与传动轴3相连接，传动轴3依次穿过待测轴承A19、径向力加载装置和待测轴承B21并与轴向力加载装置相抵靠。[0024]进一步：待测轴承A19和待测轴承B21分别通过轴承支座A14和轴承支座B17安装在轴承安装底板13上，待测轴承A19和待测轴承B21分别通过轴承挡盖A11和轴承挡盖B9安装在轴承支座A14和轴承支座B17内。[0025]进一步：轴承支座A14和轴承支座B17的顶端均安装有温度传感器5，轴承支座A14 和轴承支座B17的的侧壁上均安装有振动传感器8。[0026]进一步：径向力加载装置包括手轮A4、径向力加载支架15和承载轴承20，承载轴承20的内圈套在传动轴3上，承载轴承20的外圈通过承载轴承支座安装在轴承安装底板 13上，并通过承载轴承挡盖10固定，承载轴承支座的上端面安装有径向力传感器16，径向力加载支架15固定安装在轴承安装底板13上且位于承载轴承20的上方，手轮A4转动安装在径向力加载支架15上，且手轮A14的底端穿过径向力加载支架15与径向力传感器16抵靠。

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进一步：轴向力加载装置包括轴向力加载支架6、手轮B7和轴向力传感器18，轴向

力传感器18固定安装在传动轴3的末端，轴向力加载支架6安装在轴承安装底板13上，且与传动轴3位于同一直线上，手轮B7转动安装在轴向力加载支架6上，且与传动轴3位于同一轴线上，手轮B7的末端与轴向力传感器18相抵靠。[0028]进一步：轴承安装底板13固定安装在轴承试验台24的轴承试验台上板27上，轴承试验台上板27的一侧设有轴承试验台把手23，轴承试验台24的底部四角均安装有轴承试验台滚轮25。

[0029]进一步：轴承试验台24的一侧设有触摸屏22，触摸屏22与安装在轴承安装底板13 上的轴承试验台报警装置12电连接，轴承安装底板13上还设有轴承安装底板把手26；可通过PLC控制器或微电脑控制各个电器元件或装置，进一步分析待测件的使用寿命等信息。[0030]其中：1)径向力加载：可通过径向力加载装置，实现对承载轴承的加载，通过作用反力实现对测试轴承的加载。手轮A4与径向加载装置支座15采用螺纹连接，通过手动旋转手轮即可实现径向力的加载，加载方式简单高效。[0031]2)轴向力加载：可通过轴向向力加载装置，实现对试验轴承的轴向力的加载。同样，手轮B7与轴向加载装置支座6采用螺纹连接，通过手动旋转手轮即可实现径向力的加载，加载方式简单高效。

[0032]3)梅花形联轴器2连接变频电机1与传动轴3，保证变频电机输出轴与传动轴连接的同轴度要求。

[0033]4)试验台中传动轴3与测试轴承19、21采用间隙配合，方便轴承的安装、拆卸与更换。

[0034]5)试验台可实现不同类型轴承的测试工作，通过更换试验轴承挡盖9、11可实现对相同内径、外径，不同宽度和类型的轴承的测试工作，丰富了试验台的测试轴承的种类。[0035]6)试验轴承支座14、17安装有温度传感器及振动加速度传感器，实时监测温度与振动加速度的变化。试验轴承支座17机承载轴承支座上安装有力传感器，用于测量轴承的受力情况，可实现0-8000N力的测试范围。[0036]7)报警装置12、触摸屏22：保证轴承试验运行过程中状态及安全性异常的及时反馈。

[0037]8)轴承安装底板13与轴承支撑座安装底座采用焊接方式，焊接完成后，保证安装面的平面度及平行度要求。

[0038]9)轴承安装底板13与轴承试验台上板27采用螺栓连接，安装简单方便，同时，可实现轴承试验台与其他测试装置的共用，节约了成本。

[0039]10)安装了轴承试验台滚轮25及轴承试验台把手26，方便轴承试验台的移动。[0040]11)轴承试验台侧板24上设计有U形孔，方便轴承测试试验台电器件的散热。[0041]工作原理：

[0042]变频电机1通过联轴器2给传动轴28提供扭矩，传动轴3带动其上的两个测试轴承 19、21和一个承载轴承20转动；通过径向力加载装置4和轴向力加载装置7实现对轴承径向力及轴向力的加载，同时通过力传感器16/18实时采集受力数据。在轴承旋转过程中，温度及振动传感器5、8实时采集测试轴承的温度及振动信号。[0043]所采集到受力数据、温度及振动信号通过数据采集卡传递到电脑中进行分析处

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理，当数据出现异常时，报警灯12会发出报警型号。[0044]本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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