CN107885255A - 一种动压滑动轴承温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滑动轴承技术领域，公开了一种动压滑动轴承温度控制系统，包括微处理器、温度传感器、电流传感器、显示器、蜂鸣器、继电器、电源等；所述微处理器与综合测控系统的主机相连，发送并接收数字信号；所述微处理器的A/D端口分别连接温度传感器、电流传感器，接收模拟信号；所述微处理器的I/O端口分别连接滑动轴承和冷却系统的运行状态，接收数字信号；所述微处理器的I/O端口分别连接显示器、蜂鸣器、继电器，输出数字信号。连续监测并记录滑动轴承的温度，自动控制冷却系统的启动、停止，具有声音报警功能，其物理尺寸更紧凑，电气性能更可靠。

Description

一种动压滑动轴承温度控制系统

技术领域

本发明涉及滑动轴承技术领域，更具体地涉及一种动压滑动轴承温度控制系统。

背景技术

滑动轴承是保证传动系统正常安全运转的重要部件。材料作为影响滑动轴承性能最重要的因素，需具有较好的耐磨减磨性、顺应性、嵌入性、磨合性以及抗咬合性。目前较为常用的滑动轴承材料有巴氏合金、铜合金、铝合金以及TiAl合金等。

巴氏合金是最早应用于滑动轴承的材料，具有较好的减磨特性以及可嵌性和顺应性。常见的巴氏合金有两类，即锡基合金与铅基合金。其中锡基合金在强度、硬度、耐蚀性方面都较铅基合金优异，但铅基合金的成本比锡基合金低廉，有很多地方仍选用铅基合金。

目前巴氏合金最大的缺陷在于蠕变行为，而其温度敏感性又与蠕变行为有密切关系，导致巴氏合金在很多性能方面如强度、硬度都会随着温度的升高而降低。已有公开文献表明，随着温度的升高，巴氏合金的机械强度急剧降低，当温度值比额定允许值偏高2-3℃，滑动轴承就有可能被损坏，转子或轴颈易产生变形；当温度仅达100℃时就会有烧熔的危险，即引起烧瓦现象。温度对合金减速蠕变阶段持续时间影响十分明显，已经引起科研人员的重点关注。

滑动轴承的冷却系统有三种类型，第一种是内部中空冷却系统：通过特殊设计的内部中空结构，由冷却介质从内部将轴瓦工作时产生的热量带走，冷却效果最好。冷却介质可以是水、冷却油、空气。第二种是外循环油站冷却系统：通过外部的循环油站系统，将轴承内的润滑油经过外部热交换系统，降低润滑油的温度，进而达到冷却轴瓦的效果。第三种是双系统冷却：同时采用内部中空冷却和外部循环油站系统冷却。

为了克服巴氏合金的蠕变行为，在巴氏合金动压滑动轴承的研发、制造以及使用过程中，都离不开温度控制系统，确保其工作温度低于相应设计规范要求，通常低于70℃。在异常情况或运转温度超出设定阈值时发出报警，以便及时发现问题并进行相应处理，避免造成滑动轴承形变、拉伤等损失。

发明内容

1、发明目的。

本发明提出一种动压滑动轴承温度控制系统，连续监测并记录滑动轴承的温度，自动控制冷却系统的启动、停止，具有声音报警功能，其物理尺寸更紧凑，电气性能更可靠。

2、本发明所采用的技术方案。

本发明提出一种动压滑动轴承温度控制系统，包括：微处理器、温度传感器、电流传感器、显示器、蜂鸣器、继电器、电源等；所述微处理器与综合测控系统的主机相连，发送并接收数字信号；所述微处理器的A/D端口分别连接温度传感器、电流传感器，接收模拟信号；所述微处理器的I/O端口分别连接滑动轴承和冷却系统的运行状态，接收数字信号；所述微处理器的I/O端口分别连接显示器、蜂鸣器、继电器，输出数字信号；所述电源连接继电器，并通过电压转换连接微处理器，分别给继电器和微处理器供电。

进一步的，所述微处理器采用NEC公司的μPD78F0881作为主控芯片，配合外围电路，上电后自动完成硬件初始化。

进一步的，所述温度传感器以热电偶为敏感元件，其测温头设置在距离滑动轴承工作面3-5mm的位置，连续测量滑动轴承的温度；所述电流传感器连续测量综合测控系统的直流电机的工作电流。

进一步的，所述电源的电压为8-14V，为直流电机和继电器供电；电压转换采用集成三端稳压器LM2931，输出电压为5V，为微处理器供电。

进一步的，所述继电器组成隔离控制及驱动电路，控制冷却系统的启动、停止。

进一步的，所述微处理器通过CAN总线与综合测控系统的主机相连，在滑动轴承运行期间，连续监测并记录滑动轴承的温度，并向主机发送温度数据。

进一步的，所述微处理器以3次/秒的频率采集温度数据，实时通过LED数码管显示器显示温度数据，并采用自整定参数PID控制算法，自动控制继电器的开合。

进一步的，所述微处理器当检测到温度超出设定阈值时，通过蜂鸣器发出声音报警信号。

3、本发明所产生的技术效果。

本发明提出的一种动压滑动轴承温度控制系统，采用微处理器、温度传感器等集成式芯片，物理尺寸更紧凑；与综合测控系统的主机采用CAN总线连接，与冷却系统采用继电器隔离，电气性能更可靠。

附图说明

图1动压滑动轴承温度控制系统。

图2热电偶与滑动轴承安装示意图。

具体实施方式

实施例

一种动压滑动轴承温度控制系统，包括：微处理器、温度传感器、电流传感器、显示器、蜂鸣器、继电器、电源等；所述微处理器与综合测控系统的主机相连，发送并接收数字信号；所述微处理器的A/D端口分别连接温度传感器、电流传感器，接收模拟信号；所述微处理器的I/O端口分别连接滑动轴承和冷却系统的运行状态，接收数字信号；所述微处理器的I/O端口分别连接显示器、蜂鸣器、继电器，输出数字信号；所述电源连接继电器，并通过电压转换连接微处理器，分别给继电器和微处理器供电。

其中，微处理器采用NEC公司的μPD78F0881作为主控芯片，配合外围电路，上电后自动完成硬件初始化。

其中，温度传感器以热电偶为敏感元件，热电偶将温度转换为电压信号，连续测量滑动轴承的温度，测量精度±0.5℃，测量精度高，与被测对象直接接触，不受中间介质影响，热响应时间快，对温度变化反应灵敏，测量范围大，从-40～1600℃可连续测温，其测温头设置在距离滑动轴承工作面3-5mm的位置，测温部分不能设置得离工作面太远，否则不能准确反应出工作油温，但也不能设置得太近，否则会影响滑动轴承合金的粘合或滑动轴承内孔尺寸精度安装方便。所述电流传感器连续测量综合测控系统的直流电机的工作电流。

其中，电源的电压为8-14V，为直流电机和继电器供电；电压转换采用集成三端稳压器LM2931，输出电压为5V，为微处理器供电。

其中，继电器组成驱动电路，触点寿命10万次，工作环境温度0～50℃、相对湿度≤85％，控制冷却系统的启动、停止。

其中，微处理器通过CAN总线与综合测控系统的主机相连，在滑动轴承运行期间，连续监测并记录滑动轴承的温度，并向主机发送温度数据。

其中，所述微处理器以3次/秒的频率采集温度数据，实时通过LED数码管显示器显示温度数据，并采用自整定参数PID控制算法，自动控制继电器的开合。

其中，微处理器当检测到温度超出设定阈值时，通过蜂鸣器发出声音报警信号。

Claims (8)

1.一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：微处理器、温度传感器、电流传感器、显示器、蜂鸣器、继电器、电源等；所述微处理器与综合测控系统的主机相连，发送并接收数字信号；所述微处理器的A/D端口分别连接温度传感器、电流传感器，接收模拟信号；所述微处理器的I/O端口分别连接滑动轴承和冷却系统的运行状态，接收数字信号；所述微处理器的I/O端口分别连接显示器、蜂鸣器、继电器，输出数字信号；所述电源连接继电器，并通过电压转换连接微处理器，分别给继电器和微处理器供电。

2.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述微处理器采用NEC公司的μPD78F0881作为主控芯片，配合外围电路，上电后自动完成硬件初始化。

3.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述温度传感器以热电偶为敏感元件，其测温头设置在距离滑动轴承工作面3-5mm的位置，连续测量滑动轴承的温度；所述电流传感器连续测量综合测控系统的直流电机的工作电流。

4.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述电源的电压为8-14V，为直流电机和继电器供电；电压转换采用集成三端稳压器LM2931，输出电压为5V，为微处理器供电。

5.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述继电器组成隔离控制及驱动电路，控制冷却系统的启动、停止。

6.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述微处理器通过CAN总线与综合测控系统的主机相连，在滑动轴承运行期间，连续监测并记录滑动轴承的温度，并向主机发送温度数据。

7.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述微处理器以3次/秒的频率采集温度数据，实时通过LED数码管显示器显示温度数据，并采用自整定参数PID控制算法，自动控制继电器的开合。

8.根据权利要求1所述的一种动压滑动轴承温度控制系统，其特征在于：所述微处理器当检测到温度超出设定阈值时，通过蜂鸣器发出声音报警信号。