一种绝缘轴承工频耐压特性检测工装的制作方法

1.本发明涉及轴承监测技术领域，尤其是一种绝缘轴承工频耐压特性检测工装。


背景技术：

2.绝缘轴承主要应用于铁路，风电等领域的电机设备中，是解决高频高压工况影响下服役的设备因电蚀影响而产生的故障的关键零件。
3.对零件进行绝缘电阻的检测只能初步了解其绝缘性能的优异，检测其是否存在基本的绝缘缺陷。为了评估零件在长时间的服役过程中有无可能发生贯穿性的绝缘故障应对其进行工频耐压特性的测试，通过在零件上施加高压来衡量其过电压的能力，以暴露该零件是否存在在服役过程中出现绝缘水平降低的可能性。
4.现有面对绝缘轴承的工频耐压测试仅适用铜箔包裹的方式对轴承和检测设备进行连接，这种连接方式不但存在测试电容偏小的问题及安全隐患，也难以模拟轴承实际使用状况，同时存在难以固定，易发生接触不良情况，导致测试结果的偏差。


技术实现要素：

5.本发明针对以上问题提出了一种绝缘轴承工频耐压特性检测工装。
6.本发明采用的技术手段如下：
7.一种绝缘轴承工频耐压特性检测工装，包括电路连接装置和待测轴承安装座；
8.所述待测轴承安装座中设有可与待测轴承外径过盈配合安装的待测轴承安装腔；
9.所述电路连接装置包括电源正极外接部件和电源负极外接部件，所述电源负极外接部件固定安装在所述待测轴承安装座上，所述电源正极外接部件包括两个相对设置的电极固定爪和用于调节两个所述电极固定爪之间距离的固定爪调节装置，所述电源正极外接部件设置在所述待测轴承的内径中且两个所述电极固定爪在所述固定爪调节装置驱动下与所述待测轴承的内径卡接。
10.进一步地，所述固定爪调节装置包括两个支腿、铰接螺栓以及固定螺母，两个所述支腿通过所述铰接螺栓铰接，并通过所述固定螺母锁紧，两个所述支腿的自由端分别安装有所述电极固定爪。
11.进一步地，所述支腿的自由端通过调节合页与所述电极固定爪连接，所述电极固定爪通过所述调节合页可绕与所述铰接螺栓平行的轴线转动。
12.进一步地，所述调节合页的两个合页片分别与支腿的底端和电极固定爪的底端固定连接。
13.进一步地，所述固定爪调节装置为扭簧，所述扭簧的两个端脚分别与两个电极固定爪固定连接，所述扭簧的扭转力将两个所述电极固定爪卡接在所述待测轴承的内径中。
14.进一步地，所述固定爪调节装置为直弹簧，所述直弹簧的两个端脚分别与两个电极固定爪固定连接，所述直弹簧的回复力将两个所述电极固定爪卡接在所述待测轴承的内径中。
15.进一步地，所述电极固定爪包括电极固定爪本体和设置在所述电极固定爪上的卡固凸台，所述电极固定爪本体的一侧为导电接触面。
16.与现有技术比较，本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装具有以下有益效果：由于设置有固定爪调节装置，通过固定爪调节装置可以调节两个电极固定爪的距离，进而可以实现对不同型号(不同轴承内径)的轴承的测试，同时，可以保证电极固定爪与待测轴承连接的可靠性，进而提高测试准确度，同时，具有结构简单，操作方便等优点。
附图说明
17.图1为本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的第一种实施例的结构图；
18.图2为待测轴承安装座的结构图；
19.图3为固定爪调节装置的结构图；
20.图4为固定爪调节装置的爆炸视图；
21.图5为本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的第二种实施例的结构图；
22.图6为本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的第三种实施例的结构图，图中仅给出固定爪调节装置与电极固定爪连接的结构；
23.图中：1、电路连接装置，10、电源正极外接部件，100、电极固定爪，101、固定爪调节装置，102、支腿，103、铰接螺栓，104、固定螺母，105、调节合页，106、扭簧，107、直弹簧，108、电极固定爪本体，109、卡固凸台，110、导电接触面，11、电源负极外接部件，2、待测轴承安装座，20、待测轴承安装腔，3、待测轴承。
具体实施方式
24.实施例1
25.如图1所示为本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的第一种实施例，包括电路连接装置1和待测轴承安装座2；
26.在本实施例中，如图2所示，待测轴承安装座2为圆环体结构，所述待测轴承安装座2中设有可与待测轴承3外径过盈配合安装的待测轴承安装腔20；
27.所述电路连接装置1包括电源正极外接部件10和电源负极外接部件11，所述电源负极外接部件10固定安装在所述待测轴承安装座2上，所述电源正极外接部件10包括两个相对设置的电极固定爪100和用于调节两个所述电极固定爪100之间距离的固定爪调节装置101，所述电极固定爪100的一侧为弧形的导电接触面110，所述电源正极外接部件10设置在所述待测轴承3的内径中且两个所述电极固定爪100在所述固定爪调节装置驱动下与所述待测轴承的内径卡接。
28.具体地，在本实施例中，如图3和图4所示，所述固定爪调节装置101包括两个支腿102、铰接螺栓103以及固定螺母104，两个所述支腿102通过所述铰接螺栓103铰接，并通过所述固定螺母104锁紧，两个所述支腿102的自由端分别安装有所述电极固定爪100，在本实施例中电源负极外接部件采用螺栓结构，在待测轴承安装座上设置有螺纹孔，通过螺栓可以拧在螺纹孔中，电源负极外接部件还可以采用纵向插接(在待测轴承安装座端面固定电源插头)及横向插接(在待测轴承安装座外侧壁径向固定电源插头)等结构。
29.当需要使用本技术公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装进行绝缘轴承工频耐
压特性测试时，在测试之前，用压力机将待测轴承压入待测轴承安装座的待测轴承安装腔中，使得待测轴承外径与待测轴承安装座之间产生过盈配合，然后将固定爪调节装置的两个支腿张开一定角度，使得安装在支腿上的电极固定爪卡在待测轴承的内径中以使得电极固定爪与轴承内径之间形成接触良导体，并通过固定螺母将两个支腿锁紧，将电源负极外接部件固定在待测轴承安装座上，然后使用万用表装置，将万用表正极与电源正极外接部件连接，万用表负极与电源负极外接部件连接后可开始测试获得绝缘轴承工频耐压特性，待测试完成后用压力机进行待测轴承的无损拆卸。
30.本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装由于电源正极外接部件包括两个相对设置的电极固定爪和用于调节两个所述电极固定爪之间距离的固定爪调节装置，固定爪调节装置包括两个支腿、铰接螺栓以及固定螺母，由于支腿的张开角度可以调节，进而可以调节两个电极固定爪之间的距离，从而可以方便的将该工装与待测轴承进行安装并进行工频耐压特性检测，同时，具有安全性和实用性强，同时，固定爪调节装置可以调节两个电极固定爪的距离进而可以适用于对不同型号(不同内径)的轴承的测试。本发明实施提供的轴承工频耐压特性测试装置，通过设置工装代替传统铜箔包裹式测试方法，增加测试安全性并排除人为因素产生的测试误差，提高测试准确度。工装安装简便，实用性强。设置尺寸可调性电源正极连接部件，配合轴承固定装置既适用于不同尺寸的轴承也克服了设置固定装置可调性带来的因尺寸误差可能带来的接触不良的情况，同时，本发明测试状态模拟了轴承实际使用工况，使试验数据更具有可靠性。
31.进一步地，如图3和图4所示，所述支腿102的自由端通过调节合页105与所述电极固定爪100连接，所述电极固定爪100通过所述调节合页105可绕与所述铰接螺栓103平行的轴线转动，具体地，本实施中，所述调节合页105的两个合页片分别与支腿102的底端和电极固定爪100的底端固定连接，由于通过调节合页实现支腿和电极固定爪的连接，使得支腿的张开角度调整后，可以进一步通过转动调整合页以改变电极固定爪的角度，以使得电极固定爪更好的与待测轴承的内径贴合，以更好地实现电极固定爪与待测轴承内径的接触良导体。在本实施例中，两个支腿的可张开角度为5～120
°
，支腿长度100mm，可对内径范围在50～150mm的轴承进行测量。
32.进一步地，所述电极固定爪100包括电极固定爪本体108和设置在所述电极固定爪108上的卡固凸台109，所述电极固定爪本体108的一侧为导电接触面110，具体地，在本实施中，电极固定爪为方型块状结构，电极固定爪一侧为弧形面形成导电接触面，导电接触面上端沿径向向外凸出形成卡固凸台，由于设置有卡固凸台，使得在电极固定爪卡接在待测轴承内径中时，卡固凸台能够与待测轴承的上端面卡接，导电接触面与待测轴承的内径卡接，进而保证了电极固定爪与待测轴承内径的卡接的牢固性，进而提高测试准确度。
33.进一步地，本技术公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的所有部件均经过热处理调制，以保证其机械加工性能。
34.实施例2
35.如图5所示为本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的第二种实施例，本实施例与实施例1的不同点在于，实施例1中，固定爪调节装置包括两个支腿、铰接螺栓以及固定螺母，两个支腿通过铰接螺栓铰接，并通过固定螺母锁紧，两个支腿的自由端分别安装有电极固定爪，在本实施例中，所述固定爪调节装置为扭簧106，所述扭簧106的两个端脚分
别与两个电极固定爪100固定连接，所述扭簧的扭转力将两个所述电极固定爪卡接在所述待测轴承的内径中。
36.本实施中通过扭簧结构实现对两个电极固定爪之间距离的调整，采用扭簧结构不仅使得结构简单，同时扭簧的扭转力可以使得电极固定爪与待测轴承的内径卡接牢固，进而保证了测试准确度。
37.在本实施例中，扭簧张开角度为30～60
°
，扭簧的臂长度为100mm，可对内径范围在50～150mm的轴承进行测量。
38.实施例3
39.如图6所示为本发明公开的绝缘轴承工频耐压特性检测工装的第二种实施例，本实施例与实施例1的不同点在于，实施例1中，固定爪调节装置包括两个支腿、铰接螺栓以及固定螺母，两个支腿通过铰接螺栓铰接，并通过固定螺母锁紧，两个支腿的自由端分别安装有电极固定爪，在本实施例中，所述固定爪调节装置为直弹簧107，所述直弹簧107的两个端脚分别与两个电极固定爪固定连接，所述直弹簧107的回复力将两个所述电极固定爪卡接在所述待测轴承的内径中。
40.本实施例通过直弹簧结构实现对两个电极固定爪之间距离的调整，采用直弹簧结构不仅使得结构简单，同时直弹簧的回复力可以使得电极固定爪与待测轴承的内径卡接牢固，进而保证了测试准确度。
41.在本实施例中，所述直弹簧装置为压缩型弹簧装置，可对内径范围在50～150mm的轴承进行测量。
42.在常温常湿条件下，使用dc1000v电压，检测被试轴承的初始静电容值，对同种轴承在使用工装及不使用工装的情况下分别进行测试，并记录数据。
43.将两种测试情况下的单次测量值与同种测试方法百次测试后的平均值进行比较，结果记录如下表所示。
[0044][0045]
结果显示，使用工装测量与不使用工装测量相比，测试结果稳定，准确率高。
[0046]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。