本實用新型涉及一種軸向加載裝置，具體的說是一種軸承軸向加載及力測量裝置。

背景技術：

軸承是裝備制造中重要的、關鍵基礎零部件，直接決定著裝備的性能、可靠性及壽命；由于軸承的工作環(huán)境惡劣、承受的載荷工況復雜、要有足夠長甚至是裝備全壽命周期免維護等等，在設計開發(fā)和生產(chǎn)制造過程中必須在試驗機上對軸承做相應模擬工況的驗證，為研究、設計、制造和使用提供可靠的試驗數(shù)據(jù)，為軸承的設計、制造和使用提供依據(jù)。

現(xiàn)有的軸承軸向加載大多是通過杠桿機構(gòu)添加砝碼或通過液壓機構(gòu)來實現(xiàn)對軸承的軸向加載。其中，杠桿機構(gòu)加載雖然結(jié)構(gòu)簡單，加載穩(wěn)定，但這種加載存在有只能依據(jù)砝碼的重量跳躍加載，不能進行連續(xù)加載的缺陷；而液壓加載雖然可以連續(xù)加載，但卻存在有使用不便、成本較高、不易維護、加載不穩(wěn)定及效率較低等缺陷，此外，液壓機構(gòu)還可能因液壓液泄露而導致操作環(huán)境的污染。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中的不足，本實用新型提供一種載荷分布均勻，可以實現(xiàn)預緊和隨動加載的軸承軸向加載及力測量裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的方案為：

一種軸承軸向加載及力測量裝置，套設在轉(zhuǎn)軸外側(cè)并設置在軸承座上，由加載機構(gòu)和力測量機構(gòu)組成，所述加載機構(gòu)包括并列設置的油缸蓋板和缸體，在油缸蓋板貼近缸體的一端上挖設有環(huán)形油道，在缸體內(nèi)呈環(huán)狀交替均勻設置若干個預緊彈簧安裝孔和若干個加載油缸柱塞孔，其中預緊彈簧安裝孔與缸體的背向油缸蓋板的一端貫通，加載油缸柱塞孔與缸體的兩個端面貫通，所述環(huán)形油道與加載油缸柱塞孔連通；所述預緊彈簧安裝孔內(nèi)設置有預緊彈簧，加載油缸柱塞孔內(nèi)設置有柱塞；

所述力測量機構(gòu)包括傳動壓蓋，設置在缸體的端部，在傳動壓蓋靠近缸體的一端填設有承壓環(huán)，所述預緊彈簧和柱塞的輸出端均向承壓環(huán)施加載荷，在傳動壓蓋的內(nèi)部還設置有若干個力傳感器，力傳感器的感應端與承壓環(huán)的非受力端相接觸。

所述油缸蓋板遠離缸體的一端上還開設有若干個與油道貫通的進油孔，在進油孔的進油端設置有排氣螺釘。

所述加載油缸柱塞孔的外側(cè)還并列設置有襯套和密封圈。

所述環(huán)形油道的外側(cè)設置有第一O型圈，環(huán)形油道的內(nèi)側(cè)設置有第二O型圈。

所述油缸蓋板與轉(zhuǎn)軸之間還設置有軸封，軸封套設在轉(zhuǎn)軸上并通過若干個沿轉(zhuǎn)軸圓周方向均勻分布的沉頭螺釘與油缸蓋板固定連接。

所述軸封由兩個并列設置的軸封片組成，兩個軸封片通過若干個沿轉(zhuǎn)軸圓周方向均勻設置的內(nèi)六角螺釘固定連接。

所述油缸蓋板與缸體之間采用兩圈螺釘固定連接，設置在環(huán)形油道外側(cè)且呈環(huán)狀均勻分布的若干個為第一螺釘，設置在環(huán)形油道內(nèi)側(cè)且呈環(huán)狀均勻分布的若干個為第二螺釘。

所述加載油缸柱塞孔和預緊彈簧孔的外側(cè)還各設置有兩個導向帶，兩個導向帶沿軸向并列設置。

有益效果：

1、加載軸承預負荷加載采用多彈簧（八個）對加載軸承施加沿圓周方向均勻的預載荷，且可以根據(jù)加載軸承類型靈活更換不同的彈簧進行適配；

2、軸向隨動加載采用多柱塞（八個）液壓缸加載，加載精度高、加載響應速度快、平順性好，能適應多種型號軸承型號試驗要求；

3、可以輸出彈簧和液壓組合加載力，避免了液壓加載系統(tǒng)的死區(qū)，能夠提供大范圍的加載力，滿足不同試驗件的需求；

4、采用多種方式進行連接密封，密封性能良好，能夠有效避免在工作時液壓油發(fā)生泄漏。

附圖說明

圖1是整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實施方式示意圖。

附圖標記：1、油缸蓋板，2、缸體，3、柱塞，4、襯套，5、軸封，6、承壓環(huán)，7、力傳感器，8、彈簧，9、傳動壓蓋，10、第一螺釘，11、第一O型圈，12、排氣螺釘，13、第二O型圈，14、沉頭螺釘，15、第二螺釘，16、密封圈，17、導向帶，18、安裝軸，19、加載軸承。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖具體說明本實用新型的實施方式。

如圖1所示，一種軸承軸向加載及力測量裝置，套設在轉(zhuǎn)軸外側(cè)并設置在軸承座上，由加載機構(gòu)和力測量機構(gòu)組成，所述加載機構(gòu)包括并列設置的油缸蓋板1和缸體2，在油缸蓋板1貼近缸體2的一端上挖設有環(huán)形油道，在缸體2內(nèi)呈環(huán)狀交替均勻設置若干個預緊彈簧安裝孔和若干個加載油缸柱塞孔，其中預緊彈簧安裝孔與缸體2的背向油缸蓋板1的一端貫通，加載油缸柱塞孔與缸體2的兩個端面貫通，所述環(huán)形油道與加載油缸柱塞孔連通；所述預緊彈簧安裝孔內(nèi)設置有預緊彈簧8，加載油缸柱塞孔內(nèi)設置有柱塞3。預緊彈簧安裝孔和加載油缸柱塞孔均設置有八個。

所述力測量機構(gòu)包括傳動壓蓋9，設置在缸體2的端部，在傳動壓蓋9靠近缸體2的一端填設有承壓環(huán)6，所述預緊彈簧8和柱塞3的輸出端均向承壓環(huán)6施加載荷，在傳動壓蓋9的內(nèi)部還設置有若干個力傳感器7，力傳感器7的感應端與承壓環(huán)6的非受力端相接觸。作為優(yōu)選，力傳感器7共有三個，軸向載荷的大小為三個力傳感器7測量值之和。

所述油缸蓋板1遠離缸體2的一端上還開設有若干個與油道貫通的進油孔，在進油孔的進油端設置有排氣螺釘12。排氣螺釘12優(yōu)選為M6排氣螺釘。

所述加載油缸柱塞孔的外側(cè)還并列設置有襯套4和密封圈16。密封圈16優(yōu)選為16個R24密封圈。

所述環(huán)形油道的外側(cè)設置有第一O型圈11，環(huán)形油道的內(nèi)側(cè)設置有第二O型圈13。第一O型圈11優(yōu)選為365X5.3氟膠O型圈，第二O型圈13優(yōu)選為280X5.3氟膠O型圈。

所述油缸蓋板1與轉(zhuǎn)軸之間還設置有軸封5，軸封5套設在轉(zhuǎn)軸上并通過若干個沿轉(zhuǎn)軸圓周方向均勻分布的沉頭螺釘14與油缸蓋板1固定連接。沉頭螺釘14優(yōu)選為6個M5X16沉頭螺釘。

所述軸封5由兩個并列設置的軸封片組成，兩個軸封片通過若干個沿轉(zhuǎn)軸圓周方向均勻設置的內(nèi)六角螺釘固定連接。

所述油缸蓋板1與缸體2之間采用兩圈螺釘固定連接，設置在環(huán)形油道外側(cè)且呈環(huán)狀均勻分布的若干個為第一螺釘10，設置在環(huán)形油道內(nèi)側(cè)且呈環(huán)狀均勻分布的若干個為第二螺釘15。第一螺釘10和第二螺釘15均為內(nèi)六角螺釘，且各有12個。

所述加載油缸柱塞孔和預緊彈簧孔的外側(cè)還各設置有兩個導向帶17，兩個導向帶17沿軸向并列設置。導向帶17優(yōu)選為G01導向帶，共計32個。

如圖2所示，在使用時，將加載軸承19套設在安裝軸18的軸肩處，作為優(yōu)選，加載軸承18為角接觸軸承。所述軸向加載及力測量裝置設置在加載軸承19的另一側(cè)，且加載軸承19的外圈與傳動壓蓋9固定連接。所述進油孔的進油端外接液壓油管，完成裝配。

在工作時，八個彈簧8向承壓環(huán)6施加預緊力，調(diào)節(jié)加載軸承19的軸承剛度，使加載軸承19處于最佳的工作狀態(tài)，根據(jù)加載軸承19型號的不同，可以選用不同的彈簧8來調(diào)節(jié)預緊力。隨著加載軸承19的轉(zhuǎn)速逐漸提高，其需要的軸向加載力也會逐漸增大，此時通過液壓油管向注油孔內(nèi)注油，進而環(huán)形油道充滿液壓油，在液壓油的作用下，柱塞3向承壓環(huán)6施加載荷，所述力傳感器7實時采集柱塞3的加載力并傳輸至監(jiān)測系統(tǒng)，因而可以隨著加載軸承19工作轉(zhuǎn)速的變化靈活調(diào)整對加載軸承19施加的軸向載荷，保證加載軸承19的軸承剛度始終與轉(zhuǎn)子軸系轉(zhuǎn)速相匹配。因為彈簧8和柱塞3都是沿圓周方向均勻分布的，因此對加載軸承19的載荷是均勻的，不會出現(xiàn)因為加載力不平衡導致加載軸承19的工作狀態(tài)及使用壽命受到不良影響。