CN106441550A - 轴承振动信号采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承振动信号采集装置，包括测试轴承、轴承固定工装、轴承动力源和振动采集传感器，所述轴承固定工装为能够固定测试轴承的结构，振动采集传感器固定在轴承固定工装上，所述轴承动力源包括电机、电机输出轴、主轴和套轴，电机与电机输出轴连接，电机输出轴与主轴之间设有连接电机输出轴和主轴的联轴器结构，主轴的末端设有能与测试轴承内圈紧固配合的套轴。通过设置套轴结构，使本发明的测试装置能够适用于多种内径的轴承测试。

Description

轴承振动信号采集装置
技术领域
本发明属于滚动球轴承测试技术领域，具体涉及一种轴承振动信号采集装置。
背景技术
振动信号是一项表征轴承运行特性的一项重要指标。在特定试验条件下(转速和轴向载荷)对滚动球轴承的振动特性进行分析和深入研究，是评估轴承的质量和运行状态的重要手段的研究方法。在故障诊断技术领域，通过采集轴承径向振动信号，结合时域频域分析方法，可以快速的诊断出轴承的内部故障。
现实情况中，由于进行实验的轴承内圈尺寸和实验用的电机轴尺寸不一致，导致一种实验测量装置只能测试一种内圈直径尺寸的轴承，而且，在振动测试的过程中，轴向加载力波动容易引起振动信号采集的偏差。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种轴承振动信号采集装置，通过设置与轴承内圈直径相匹配的多种输出轴，解决了轴承振动采集装置步适用多种内圈尺寸的轴承测试问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种轴承振动信号采集装置，包括测试轴承、轴承固定工装、轴承动力源和振动采集传感器，所述轴承固定工装为能够固定测试轴承的结构，振动采集传感器固定在轴承固定工装上，所述轴承动力源包括电机、电机输出轴、主轴和套轴，电机与电机输出轴连接，电机输出轴与主轴之间设有连接电机输出轴和主轴的联轴器结构，主轴的末端设有能与测试轴承内圈紧固配合的套轴。
所述轴承动力源还包括包围在套轴周缘的套管，所述套管为软金属材料制成。所述振动信号采集装置还包括设在电机与联轴器之间的滑动轴承，电机输出轴穿过所述滑动轴承与联轴器连接。所述振动采集传感器采用加速度传感器。所述振动信号采集装置还包括轴向载荷加载装置，所述轴向载荷加载装置包括加载轴承、支架环和调节手柄，所述加载轴承为套接在主轴上作用于测试轴承的结构，支架环上设有多个撑杆，撑杆的另一端抵靠在加载轴承上，所述调节手柄为螺纹旋接在主轴上可调节支架环和加载轴承的结构。所述多个撑杆呈夹角分布式的结构。所述撑杆与加载轴承接触的一端固定设有顶头，所述顶头为紫铜材料制成。
本发明有益效果是:本发明涉及的这种轴承振动信号采集实验装置，设置了多种与轴承内圈尺寸相匹配的电机输出轴，方便不同尺寸的轴承的检测；另外，本发明设置了轴向载荷调节装置，轴向载荷便于调节，也避免了轴向载荷波动引起的采集信号偏差。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的轴承振动信号采集装置三维视图。
图2是本发明的具体实施方式的测试轴承部分的正视图。
图3是本发明的具体实施方式的轴向载荷加载装置正视图。
图4是本发明的具体实施方式的轴向载荷加载装置侧视图。
其中，1电机、2支座、3滑动轴承、4联轴器、5主轴、6加速度传感器、7轴承座、8测试轴承、9机座、10加载轴承、11撑杆、12支架环、13调节手柄、14套轴、15套管。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种轴承振动信号采集装置，包括测试轴承8、轴承固定工装、轴承动力源和振动采集传感器，所述轴承固定工装为能够固定测试轴承8的结构，振动采集传感器固定在轴承固定工装上，所述轴承动力源包括电机1、电机输出轴、主轴5和套轴14，电机1与电机输出轴连接，电机输出轴与主轴5之间设有连接电机输出轴和主轴5的联轴器4结构，主轴5的末端设有能与测试轴承8内圈紧固配合的套轴14。所述轴承动力源还包括包围在套轴14周缘的套管15，所述套管15为软金属材料制成。所述振动信号采集装置还包括设在电机1与联轴器4之间的滑动轴承3，电机输出轴穿过所述滑动轴承3与联轴器4连接。所述振动采集传感器采用加速度传感器6。所述振动信号采集装置还包括轴向载荷加载装置，所述轴向载荷加载装置包括加载轴承10、支架环12和调节手柄13，所述加载轴承10为套接在主轴5上作用于测试轴承8的结构，支架环12上设有多个撑杆11，撑杆11的另一端抵靠在加载轴承10上，所述调节手柄13为螺纹旋接在主轴5上可调节支架环12和加载轴承10的结构。所述多个撑杆11呈夹角分布式的结构。所述撑杆11与加载轴承10接触的一端固定设有顶头，所述顶头为紫铜材料制成。
如图1-4为本发明一种轴承振动信号采集装置的结构示意图，包括电机1、支座、滑动轴承3、联轴器4、主轴5、加速度传感器6、轴承座7、测试轴承8、机座9、加载轴承10、撑杆11、支架环12、调节手柄13、套轴14和套管15。
电机1固定在支座上，支座的下底面固定在机座9上，电机输出轴穿过滑动轴承3后，连接联轴器4，联轴器4将电机输出轴与主轴5连接，主轴5的末端连接有套轴14，套管15套接在套轴14的外圈。测试轴承8装配在轴承座7上，为了便于装卸轴承，轴承座7设计为上下两部分，通过螺丝紧固在一起，因为进行试验的轴承内圈尺寸和实验中用到的电机输出轴不一致，因此通过联轴器4连接了一个直径和轴承内圈尺寸相同的套轴14，套轴14安装在主轴5末端，套轴14外围的套管15为软金属材料，套管15外径比轴承内圈直径略大，实现套管15与轴承内圈的过盈配合，软金属避免了装配时对轴承的损伤。
为了研究不同轴向载荷和转速下的轴承振动状况，在测试轴承8的侧面设置有轴向载荷加载装置，包括加载轴承10、撑杆11、支架环12和调节手柄13，支架环12套接在主轴5上，多个撑杆11的一端分别与支架环12连接，多个撑杆11之间设置为呈夹角布置的结构，多个撑杆11的另一端抵靠在加载轴承10上。撑杆11与加载轴承10接触的一端分别拧装一个顶头，顶头为紫铜材料制成，支架环12由碳钢材料制成。调节手柄13套接在主轴5上支架环12的另一侧，调节手柄13与主轴5螺旋连接，主轴5上设有螺纹，在实际使用过程中，通过调节手柄13调节支架环12与加载轴承10之间的距离，调节加载轴承10施加在测试轴承8上的轴向加载力。
测试装置中电机1带动轴承内圈转动，轴承转动时必然产生振动，并传递给轴承座7。固定在轴承座7上的加速度传感器6拾取径向振动信号并以模拟电压信号的形式输出。采用数据采集卡采集该电压信号并送到计算机，计算机实现对振动信号的分离及分析。评价轴承的质量和运行状态，以及故障信号的提取。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种轴承振动信号采集装置，其特征在于,包括测试轴承、轴承固定工装、轴承动力源和振动采集传感器，所述轴承固定工装为能够固定测试轴承的结构，振动采集传感器固定在轴承固定工装上，所述轴承动力源包括电机、电机输出轴、主轴和套轴，电机与电机输出轴连接，电机输出轴与主轴之间设有连接电机输出轴和主轴的联轴器结构，主轴的末端设有能与测试轴承内圈紧固配合的套轴。
2.根据权利要求1所述的轴承振动信号采集装置，其特征在于，所述轴承动力源还包括包围在套轴周缘的套管，所述套管为软金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的轴承振动信号采集装置，其特征在于，所述振动信号采集装置还包括设在电机与联轴器之间的滑动轴承，电机输出轴穿过所述滑动轴承与联轴器连接。
4.根据权利要求1所述的轴承振动信号采集装置，其特征在于，所述振动采集传感器采用加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的轴承振动信号采集装置，其特征在于，所述振动信号采集装置还包括轴向载荷加载装置，所述轴向载荷加载装置包括加载轴承、支架环和调节手柄，所述加载轴承为套接在主轴上作用于测试轴承的结构，支架环上设有多个撑杆，撑杆的另一端抵靠在加载轴承上，所述调节手柄为螺纹旋接在主轴上可调节支架环和加载轴承的结构。
6.根据权利要求5所述的轴承振动信号采集装置，其特征在于，所述多个撑杆呈夹角分布式的结构。
7.根据权利要求5所述的轴承振动信号采集装置，其特征在于，所述撑杆与加载轴承接触的一端固定设有顶头，所述顶头为紫铜材料制成。
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