《風電主軸軸承試驗機》是瓦房店軸承集團有限責任公司於2010年11月7日申請的發明專利，該專利的申請號為201010539002X，公布號為CN102095581A，公布日為2011年6月15日，發明人是田琳、曲聖賢、駱桂斌、王海文、馬文、許毅、呂學良、隨家翔、王同廬，該專利涉及軸承產品性能檢測領域。
《風電主軸軸承試驗機》包括徑向油缸載入部分、上箱體部分、工件軸部分、下箱體部分、軸向油缸載入部分和減速機皮帶傳動部分，軸向油缸載入力Fa直接作用在軸向壓蓋（力傳遞）→軸承護套→工裝壓蓋→壓板→試驗軸承外圈端面。當Fa作用到試驗軸承外圈端面時，徑向油缸開始工作，徑向載入力Fr直接作用在徑向護套的上表面，通過力的間接傳遞方式，直接作用到試驗軸承上。該發明可實現多類型、多規格產品的檢測；可實現軸向、徑向兩個方向同時載入，為產品的可靠性提供保證；結構緊湊、占地空間小、維護方便、外形美觀。
2014年11月6日，《風電主軸軸承試驗機》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《風電主軸軸承試驗機》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：風電主軸軸承試驗機
- 公布號：CN102095581A
- 公布日：2011年6月15日
- 申請號：201010539002X
- 申請日：2010年11月7日
- 申請人：瓦房店軸承集團有限責任公司
- 地址：遼寧省大連市瓦房店市北共濟街一段1號
- 發明人：田琳、曲聖賢、駱桂斌、王海文、馬文、許毅、呂學良、隨家翔、王同廬
- 分類號：G01M13/04（2006.01）I
- 代理機構：大連八方智慧財產權代理有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：衛茂才
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2010年11月前，風電市場發展迅猛，風電主軸軸承是風電市場必不可少的產品。風電主軸軸承在出廠之前，客戶對產品的各項指標有嚴格的技術要求，要求針對不同類型、不同規格的軸承產品，各項硬性指標如：軸向、徑向載入，自動測溫，測振，測速，變速、變載和正反轉等參數有明確要求。因此，需要提供一種滿足上述檢測要求的風電主軸軸承試驗機。
發明內容
專利目的
技術方案
《風電主軸軸承試驗機》包括徑向油缸載入部分、上箱體部分、工件軸部分、下箱體部分、軸向油缸載入部分和減速機皮帶傳動部分，所述徑向油缸載入部分主要由徑向油缸、法蘭盤、油缸護套、鉸軸、壓板和法蘭套筒組成，徑向油缸採用法蘭盤連線，通過螺栓緊固在油缸護套上，油缸護套採用鉸接方式，其兩側鉸軸的半圓面接觸徑向油缸的缸體，鉸軸兩側的鉸軸壓板通過緊定螺釘固定在法蘭套筒上；所述上箱體部分主要由上箱體和螺栓組成；所述工件軸部分主要由雙列圓柱滾子軸承、軸承護套和雙列圓錐滾子軸承組成，雙列圓柱滾子軸承安裝在軸節I處，用於承受軸向力，其內圈與軸徑為過盈配合，其外圈與軸承護套為過渡配合，軸承護套與上箱體為間隙配合；雙列圓錐滾子軸承安裝在軸節II處，用於承受軸向力和徑向力，其內圈與軸肩定位，其外圈與上下箱體定位；所述下箱體部分主要由下箱體和螺栓組成，下箱體與上箱體採用直口面過渡配合，周邊用螺栓固定；所述軸向油缸載入部分主要由軸向油缸、法蘭和螺栓組成，軸向油缸採用法蘭連線，通過螺栓緊固在上箱體與下箱體結合面的端蓋處；所述減速機皮帶傳動部分主要由電機法蘭盤、調整板和變頻減速機組成，電機法蘭盤安裝在下箱體後端的凸台處，變頻減速機安裝在調整板上，與工件軸部分的末端鍵槽連線。
有益效果
1）通過更換工裝的方法可以實現多類型、多規格產品的檢測，實現一機多用；
2）可以實現軸向、徑向兩個方向同時載入，為產品的可靠性提供保證；
3）結構緊湊，占地空間小，維護方便，外形美觀；
4）可以對軸承產品進行振動、溫升、轉速、正反轉等一系列檢測，方便、快捷。
該發明的風電主軸軸承試驗機能夠為終端客戶對軸承各項參數進行模擬實驗提供檢測裝置，為驗證合格的軸承產品提供可靠的理論數據，套用範圍廣。
附圖說明
圖1是該發明風電主軸軸承試驗機的上下箱體拆分狀態下的總體結構示意圖。
圖2是該發明風電主軸軸承試驗機的剖視圖。
圖3是該發明風電主軸軸承試驗機的後視圖。
圖中：1、徑向油缸載入部分，2、上箱體部分，3、工件軸部分，4、軸向油缸載入部分，5、下箱體部分，6、減速機皮帶傳動部分，7、徑向油缸，8、油缸護套，9、鉸軸，10、鉸軸壓板，11、法蘭套筒，12、壓板，13、工裝壓蓋，14、上箱體，15、雙列圓柱滾子軸承，16、軸節I，17、軸向油缸，18、軸向壓蓋，19、軸承護套，20、軸節III，21、徑向護套，22、實驗軸承，23、雙列圓錐滾子軸承，24、軸節II，25、下箱體，26、電機法蘭盤，27、調整板，28、變頻減速機。
權利要求
1.《風電主軸軸承試驗機》包括徑向油缸載入部分（1）、上箱體部分（2）、工件軸部分（3）、軸向油缸載入部分（4）、下箱體部分（5）和減速機皮帶傳動部分（6），其特徵在於，所述徑向油缸載入部分（1）主要由徑向油缸（7）、法蘭盤、油缸護套（8）、鉸軸（9）、壓板（10）和法蘭套筒（11）組成，徑向油缸（7）採用法蘭盤連線，通過螺栓緊固在油缸護套（8）上，油缸護套（8）採用鉸接方式，其兩側鉸軸（9）的半圓面接觸徑向油缸（7）的缸體，鉸軸（9）兩側的壓板（10）通過緊定螺釘固定在法蘭套筒（11）上；所述上箱體部分（2）主要由上箱體（14）和螺栓組成；所述工件軸部分（3）主要由雙列圓柱滾子軸承（15）、軸承護套（18）和雙列圓錐滾子軸承（23）組成，雙列圓柱滾子軸承（15）安裝在軸節I（16）處，用於承受軸向力，其內圈與軸徑為過盈配合，其外圈與軸承護套（18）為過渡配合，軸承護套（18）與上箱體（14）為間隙配合；雙列圓錐滾子軸承（23）安裝在軸節II（24）處，用於承受軸向力和徑向力，其內圈與軸肩定位，其外圈與上下箱體定位；所述軸向油缸載入部分（4）主要由軸向油缸（17）、法蘭和螺栓組成，軸向油缸（17）採用法蘭連線，通過螺栓緊固在上箱體（14）與下箱體（25）結合面的端蓋處；所述下箱體部分（5）主要由下箱體（25）和螺栓組成，下箱體（25）與上箱體（14）採用直口面過渡配合，周邊用螺栓固定；所述減速機皮帶傳動部分（6）主要由電機法蘭盤（26）、調整板（27）和變頻減速機（28）組成，電機法蘭盤（26）安裝在下箱體（25）後端的凸台處，變頻減速機（28）安裝在調整板（27）上，與工件軸部分（3）的末端鍵槽連線。
2.如權利要求1所述的風電主軸軸承試驗機，其特徵在於，所述上箱體（14）的上蓋設有四個吊裝螺栓孔。
實施方式
如圖1所示，該發明風電主軸軸承試驗機的總體結構主要由徑向油缸載入部1、上箱體部2、工件軸部3、軸向油缸載入部4、下箱體部5和減速機皮帶傳動部6六部分組成。
結合圖2的剖視圖，對圖1中六個組成部分的位置關係和裝配關係進行如下說明：
1）徑向油缸載入部1的徑向力Fr，由徑向油缸7來實現。由於實驗載入力大，油缸的體積偏大，徑向油缸7選用帶法蘭盤的油缸，為了使用可靠，根據載入力的大小，選擇十六個M24螺栓緊固地固定在油缸護套8上。油缸護套8採用鉸接方式，兩側鉸軸9的半圓面接觸缸體，鉸軸兩側的鉸軸壓板10通過緊定螺釘固定在法蘭套筒11上，將其在軸向位置固定。
2）實驗要求徑向力Fr最大可載入到600特斯拉，軸向力Fa最大可載入到300特斯拉，強度要滿足使用要求。根據實驗軸承22的外形尺寸，箱體應滿足最大使用要求，該實施例箱體的外形尺寸為1750×1206×1668（毫米），並且材料採用ZG35，鑄造加工完成。
上箱體14與下箱體25採用直口面過渡配合，周邊用螺栓固定。四周設有接油槽，防止在實驗過程中潤滑油飛濺到箱體外面。另外上箱體14的上蓋加工四個吊裝螺栓孔，方便拆卸。
3）工件軸的材料選用45#鋼調質。在軸節I16處安裝雙列圓柱滾子軸承15，主要承受軸向力，其內圈與軸徑為過盈配合，其外圈與軸承護套19為過渡配合，軸承護套19與上箱體14為間隙配合。軸節II24處安裝雙列圓錐滾子軸承23，主要承受軸向力和徑向力，其內圈與軸肩定位，外圈與箱體定位。軸節III20處安裝實驗軸承22以及所配套的工裝。工件軸末端鍵槽連線變頻減速機28。
4）軸向油缸17採用法蘭連線，選擇十二個M24螺栓緊固地固定在上箱體14與下箱體25結合面的端蓋。由於工作軸承自身在轉動的過程中會產生軸向摩擦力，那么軸向載入總和＝實驗載荷+摩擦力。對每一套實驗軸承都進行參數核算，根據最大、最小交變載荷的要求，選用可以載入最大300特斯拉的油缸來滿足試驗要求。
5）採用多楔帶傳動，如圖3所示。變頻減速機28功率為37千瓦，輸出轉速範圍：40～215轉每分。將電機法蘭盤26安裝到下箱體後端的凸台處，變頻減速機28安裝在調整板27上，調整兩個帶輪之間的距離，以滿足傳動比的要求。
該發明的風電主軸軸承試驗機工作時，軸向油缸17的載入力Fa直接作用在軸向壓蓋18（力傳遞）→軸承護套19→工裝壓蓋13→壓板12→實驗軸承22外圈端面。當Fa作用到實驗軸承22外圈端面時，徑向油缸7開始工作，徑向載入力Fr直接作用在徑向護套21的上表面，通過力的間接傳遞方式，直接作用到被實驗軸承22。
榮譽表彰
2014年11月6日，《風電主軸軸承試驗機》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
