КОМПЛЕКС ВИБРОДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Полезная модель относится к устройствам для диагностики механического состояния подшипников качения и предназначена преимущественно для использования в роликовых отделениях железнодорожных депо при ремонте подвижного состава.
Известен комплекс вибродиагностики подшипников качения по патенту РФ на полезную модель №80951, МПК G01M 13/04. Комплекс содержит станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус с оправкой для установки и закрепления испытуемого подшипника. Комплекс содержит привод вращения подшипника, включающий электродвигатель, муфту и ременную передачу. Электродвигатель закреплен на основании станины. Комплекс содержит также узел радиального нагружения и вибродатчик, связанный с виброизмерительной аппаратурой. Ведущий шкив ременной передачи установлен соосно выходному валу электродвигателя и снабжен опорами. Опоры закреплены на основании станины. Муфта выполнена упругой и размещена между выходным валом электродвигателя и ведущим шкивом. В качестве ведомого шкива использовано наружное кольцо испытуемого подшипника. Узел радиального нагружения выполнен в виде натяжного устройства ременной передачи.
Недостатком известного устройства является то, что неподвижное внутреннее кольцо испытуемого подшипника контролируется только в зоне приложения радиальной нагрузки, где ролики контактируют с поверхностью качения. В остальной зоне, за счет радиального зазора в подшипнике, выявлять дефекты внутреннего кольца затруднительно.
Известен также комплекс вибродиагностики подшипников качения по патенту РФ на полезную модель №80950, МПК G01M 13/04. Комплекс содержит станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус со шпинделем. Шпиндель связан с приводом его вращения, включающим электродвигатель и муфту. Комплекс содержит также узел радиального нагружения с пневмосистемой и вибродатчик, связанный с виброизмерительной аппаратурой. Электродвигатель снабжен виброопорами и установлен на верхней опорной плите. Вал электродвигателя непосредственно связан с муфтой, выполненной упругой. Узел радиального нагружения содержит нижнюю плиту, скрепленную со станиной и верхнюю плиту с закрепленным на ее нижней поверхности вибродатчиком. Верхняя плита установлена с возможностью вертикального перемещения относительно нижней плиты посредством направляющих. Направляющие установлены через виброизолирующие втулки в отверстиях, выполненных в нижней плите. Узел радиального нагружения содержит также два пневмоцилиндра, которые снабжены виброизолирующими нажимными элементами, контактирующими с верхней плитой.
Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).
Недостатком этого комплекса является то, что неподвижное наружное кольцо испытуемого подшипника контролируется только в зоне приложения радиальной нагрузки (сектор не более 90°), где ролики контактируют с поверхностью качения. В остальной зоне, за счет радиального зазора в подшипнике, выявлять дефекты наружного кольца затруднительно. Поэтому приходится производить несколько замеров, поворачивая наружное кольцо на определенный угол, что значительно увеличивает время проведения процесса вибродиагностики. При этом не гарантируется полная достоверность полученных результатов.
Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение точности и достоверности вибродиагностики подшипников, а также уменьшение времени проведения вибродиагностики.
Указанный технический результат достигается тем, что в комплексе вибродиагностики подшипников качения, содержащем станину с верхней опорной плитой, на которой установлен корпус со шпинделем, снабженным оправкой для размещения испытуемого подшипника и связанным с приводом его вращения, включающим электродвигатель и муфту, узел радиального нагружения подшипника с пневмосистемой и вибродатчик, связанный с виброизмерительной аппаратурой, согласно полезной модели, он снабжен дополнительным вибродатчиком, узел радиального нагружения выполнен в виде скрепленного с корпусом кольца, расположенного соосно с оправкой, на котором на равном расстоянии друг от друга установлены четыре пневмоцилиндра радиального нагружения испытуемого подшипника, а вибродатчики снабжены пневмоцилиндрами их перемещения, закреплены на кольце, установлены под углом девяносто градусов между собой и расположены между пневмоцилиндрами радиального нагружения на равном расстоянии от них.
Повышение точности и достоверности вибродиагностики подшипников, а также уменьшение времени проведения вибродиагностики обусловлено тем, что за одно включение вращения шпинделя производится четыре записи вибросигналов, контролируется практически вся поверхность как внутреннего, так и наружного кольца испытуемого подшипника, исключается необходимость перестановки подшипника в процессе его вибродиагностики.
Охарактеризованная указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".
Полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где:
- на фиг.1 представлен общий вид комплекса;
- на фиг.2 показан корпус и привод вращения подшипника, размещенные под защитным кожухом;
- на фиг.3 вид с торца на узел нагружения подшипника.
Комплекс вибродиагностики подшипников качения, содержит станину 1 с верхней опорной плитой 2. На плите 2 установлен корпус 3 со шпинделем 4, снабженным оправкой 5 для размещения испытуемого подшипника и связанным с приводом его вращения. Привод вращения шпинделя 4 включает электродвигатель 6 и муфту 7. Комплекс содержит также узел радиального нагружения подшипника с пневмосистемой и два вибродатчика 8 и 9. Вибродатчики 8 и 9 снабжены пневмоцилиндрами 10 и 11 их перемещения и связаны с виброизмерительной аппаратурой. Узел радиального нагружения выполнен в виде скрепленного с корпусом 3 кольца 12, расположенного соосно с оправкой 5. На кольце 12, для защиты оператора от возможного разбрызгивания масла, закреплен грязевой щиток 13 из прозрачного материала. Также на кольце 12 на равном расстоянии друг от друга установлены четыре пневмоцилиндра 14, 15, 16 и 17 радиального нагружения испытуемого подшипника. Вибродатчики 8 и 9 с пневмоцилиндрами 10 и 11 закреплены на кольце 12, установлены под углом девяносто градусов между собой. Вибродатчик 8 расположен между пневмоцилиндрами 14 и 15 на равном расстоянии от них и регистрирует уровни вибрации при нагружении подшипника пневмоцилиндрами 14 и 15 или 16 и 17. Вибродатчик 9 расположен между пневмоцилиндрами 15 и 16 и регистрирует уровни вибрации при нагружении подшипника пневмоцилиндрами 15 и 16 или 14 и 17. Пневмоцилиндры 14, 15, 16 и 17 радиального нагружения и вибродатчики 8 и 9 с пневмоцилиндрами 10 и 11 их перемещения закреплены на кольце 12 с помощью кронштейнов 18. Виброизмерительная аппаратура включает регистратор вибросигналов и системный блок (находятся внутри станины, на чертеже не показаны), монитор 19 и клавиатуру 20. На передней панели станины 1 установлен пульт управления 21 включения электродвигателя и виброизмерительной аппаратуры. Корпус 3, электродвигатель 6, муфта 7 и шпиндель 4 закрыты защитным кожухом 22, одновременно являющимся подставкой под монитор 19.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Сжатый воздух подается в пневмоцилиндры 10, 14 и 15. Пневмоцилиндры 14 и 15 создают радиальное нагружение на испытуемый подшипник, а пневмоцилидр 10 прижимает к подшипнику вибродатчик 8. Включают электродвигатель 6. Через муфту 7 и шпиндель 4 с оправкой 5 вращение передается на подшипник и производится запись вибросигналов. После окончания записи сигналов, при вращающемся подшипнике, пневмоцилиндры 10 и 14 отключаются, включаются пневмоцилиндры 11 и 16, датчик 9 поджат к подшипнику, и производится запись вибросигналов с датчика 9. Далее отключаются пневмоцилиндры 15 и 9, включаются пневмоцилиндры 10 и 17 и производится следующая запись вибросигналов с дачика 8. Затем отключаются пневмоцилиндры 16 и 10, включаются пневмоцилиндры 11 и 14 и производится следующая запись вибросигналов с датчика 9. За одно включение электродвигателя 6 производятся 4 записи вибросигналов, охватывающих весь периметр подшипника и позволяющих контролировать состояние как внутреннего так и наружного колец испытуемого подшипника. При этом в процессе вибродиагностики отпадает необходимость поворота подшипника на оправке 5.
Таким образом, использование заявляемой полезной модели позволяет повысить точность и достоверность вибродиагностики подшипников, а также значительно уменьшает время проведения вибродиагностики.