本发明涉及轴承检测,特别是涉及一种自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置及方法。
背景技术:
1、全金属关节轴承由外圈(21)和内圈(22)组成,其外圈上一般有注脂孔和注脂槽,广泛应用于航空航天、工程机械、载重汽车、水利设施等方面。全金属关节轴承可承受径向载荷、轴向载荷,或者是径向、轴向同时作用的联合载荷,并且具有一定范围的调心功能,如图3所示。
2、全金属关节轴承的寿命是在装备应用过程中关注的重要参数,而其寿命与润滑状态密切相关,润滑良好时,其服役寿命则可大大延长,因此在对轴承进行寿命考核评价时,需要保持全金属关节轴承良好的润滑状态,现有的方法常采用人工或者固定注脂的方法,人工不仅判断不准确,而且费事费力,固定注脂是每个设定时间进行一次注脂,存在注脂不及时或者注脂质量过多的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置及方法,能准确的进行自动注脂,保证了实验过程的轴承的润滑良好。
2、一种自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置,其包括:第一轴承组件、第二轴承组件、扭矩传感器、加载板、芯轴、待测轴承、注脂机、注脂嘴、转接法兰、摆动油缸和控制器;
3、所述芯轴的第一端与所述第一轴承组件连接,所述待测轴承的内圈套设在所述芯轴上,所述芯轴的第二端与所述第二轴承组件连接,且所述芯轴的第二端通过所述转接法兰与所述扭矩传感器连接,所述扭矩传感器与所述摆动油缸的输出轴连接;
4、所述加载板作用至所述待测轴承的外圈对所述待测轴承的外圈施加径向载荷;所述注脂嘴设置在所述加载板中,所述注脂嘴上的注脂孔与所述待测轴承的外圈上的注脂孔连通,所述注脂机与所述注脂嘴连通;
5、所述加载板、所述摆动油缸、所述扭矩传感器和所述注脂机均与所述控制器连接;
6、所述控制器控制所述摆动油缸带动所述芯轴进行周向设定角度的往复运动;所述控制器控制所述加载板施加给述待测轴承的外圈施加的径向载荷的大小;所述扭矩传感器用于实时获取所述待测轴承的摩擦力矩并发送至所述控制器,所述控制器根据所述摩擦力矩控制所述注脂机。
7、可选地,所述第一轴承组件包括第一轴承、第一支座、第一端盖和第一垫块;
8、所述第一垫块套设在所述芯轴的第一端上,所述第一轴承套设在所述第一垫块上,所述第一轴承通过所述第一端盖轴向固定在所述第一支座上。
9、可选地,所述第二轴承组件包括第二轴承、第二支座、第二端盖和第二垫块;
10、所述第二垫块套设在所述芯轴的第二端上,所述第二轴承套设在所述第二垫块上,所述第二轴承通过所述第二端盖轴向固定在所述第二支座上;
11、所述芯轴的第二端穿过所述第二端盖通过所述转接法兰与所述扭矩传感器连接。
12、可选地,所述注脂机通过注脂管与所述注脂嘴连通。
13、本发明还提供了一种基于上述的自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置的摆动磨损实验方法,其包括:
14、所述控制器控制所述注脂机将所述被试轴承注满润滑脂,控制器控制所述加载板对所述待测轴承的外圈施加设定径向载荷,并保持第一设定时间;
15、控制器控制所述摆动油缸启动,通过所述扭矩传感器、所述转接法兰和所述芯轴带动待测轴承的内圈进行周向设定角度的往复运动;所述扭矩传感器实时获取所述待测轴承的摩擦力矩并发送至所述控制器;
16、所述控制器对往复运动的周期进行判断,若往复运动的周期小于等于设定注脂周期,则继续进行往复运动,若往复运动的周期大于所述设定周期,则停止进行往复运动,并对每个往复运动周期的实时的摩擦力矩进行判断,若摩擦力矩大于基准值,则所述控制器控制所述注脂机向所述待测轴承注脂第二设定时间后继续进行往复运动,重复此过程,直至达到设定测试周期;
17、获取所述设定注脂周期内每个周期内的摩擦力矩的最大值的平均值,并将所述平均值乘以力矩系数,得到所述基准值。
18、可选地,所述设定注脂周期为80-120。
19、可选地,所述力矩系数为1.1-1.3。
20、本发明的效果如下:
21、本发明自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置,结构简单紧凑,装配方便,可以大大提高全金属关节自动注脂寿命试验效率。
22、本发明摆动磨损实验方法,实现了全金属关节轴承寿命实验过程中的全自动的注脂,能够自动检测轴承摩擦力矩的变化情况,并通过其变化自动判断是否需要注脂,实现实验过程的全自动检测和全自动注脂,避免了人工注脂判断不准确、不及时,成本高、效率低的问题。
23、本发明摆动磨损实验方法,测量精度高,能够精确检测轴承摩擦力矩的变化,判断轴承的润滑状态。
1.一种自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置,其特征在于,其包括:第一轴承组件、第二轴承组件、扭矩传感器、加载板、芯轴、待测轴承、注脂机、注脂嘴、转接法兰、摆动油缸和控制器;
2.根据权利要求1所述的自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置,其特征在于,所述第一轴承组件包括第一轴承、第一支座、第一端盖和第一垫块;
3.根据权利要求1所述的自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置,其特征在于,所述第二轴承组件包括第二轴承、第二支座、第二端盖和第二垫块;
4.根据权利要求1所述的自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置,其特征在于,所述注脂机通过注脂管与所述注脂嘴连通。
5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的自动注脂全金属关节轴承摆动磨损实验装置的摆动磨损实验方法,其特征在于,其包括:
6.根据权利要求5所述的摆动磨损实验方法,其特征在于,所述设定注脂周期为80-120。
7.根据权利要求5所述的摆动磨损实验方法,其特征在于,所述力矩系数为1.1-1.3。