CN108871778B - 用于数据可输出的轴承座的检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于数据可输出的轴承座的检测机构，属于轴承技术领域。它包括设置在轴承侧部的温度传感器，所述的温度传感器有两个且分别对应轴承的内圈和外圈。本发明能直接检测出工作状态下的轴承的温度，相对于现有技术通过检测轴套的温度来判断轴承的温度，检测结果更准确，更可靠。

Description

用于数据可输出的轴承座的检测机构

技术领域

本发明属于轴承技术领域，涉及一种用于数据可输出的轴承座的检测机构。

背景技术

轴承通常套设在主轴上，主轴在高速转动过程中，带动轴承内圈转动，轴承温度升高，另一方面，轴承内的润滑脂在温度高于100℃时，润滑脂粘度过低，润滑性能破裂，会导致轴承造成损伤。现有技术在检测轴承在工况下的温度时，通常是在轴承座或轴套上设置温度传感器，通过模拟场分析，来推断轴套内部轴承的温度，这个温度是模拟温度，并非轴承实际温度，两者之间会出现偏差，不能直接反应出轴承的工作时的温度。

如中国专利公开了一种轴承温度检测程序系统[申请号：201710745842.3]，主要由温度采集与无线发射模块、轴承温度器、温度传感器、ZigBee/RFD模块、总控制端、ZigBee网络适配器、数据库、总控制台和声光报警器组成，所述的温度采集与无线发射模块内设有轴承温度器，轴承温度器连接温度传感器，温度传感器连接ZigBee/RFD模块，温度采集与无线发射模块右侧设有总控制端，ZigBee网络适配器设置在总控制端内，ZigBee网络适配器连接ZigBee/RFD模块，总控制台连接ZigBee网络适配器，总控制台上方设有数据库，总控制台下方设有声光报警器。该发明降低系统功耗的同时可以大大提高轴承温度检测系统的可靠性。然而，该专利同样也没有直接针对轴承采集温度数据，温度采集的可靠性需进一步提高。

中国专利还公开了一种轴承温度、动态扭矩检测试验方法及试验装置[申请号：201210048067.3]，该方法包括：对被检测轴承施加一预定方向的预紧力，并带动其转动；检测被检测轴承转动时的温度、动态扭矩；当轴承温度检测数据在预定时间内达到设定温度值，和/或轴承动态扭矩检测数据在预定时间内达到设定扭矩值时，判定被检测轴承损坏。该装置包括轴承预紧及拖动机构，轴承温度、扭矩检测单元，轴承损坏判定单元，通过对被检测轴承施加一预定方向的预紧力并带动被检测轴承转动，可以实时地检测轴承转动时的温度、动态扭矩，据此判定被检测轴承是否损坏。该发明适用于检测轴承制造质量，通过试验分析、改进轴承生产工艺，可以明显缩短轴承研发时间周期。申请人仔细观察后，发现该发明的温度传感器安装在专用轴头中，其实际检测到的温度为轴头的温度，而轴头的温度并不能直接反应出轴承的温度。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于数据可输出的轴承座的检测机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种用于数据可输出的轴承座的检测机构，包括设置在轴承侧部的温度传感器，所述的温度传感器有两个且分别对应轴承的内圈和外圈。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的温度传感器位于由后端盖、主轴和轴承合围形成的检测腔内。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的检测腔内还设有加速规和位移传感器。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的检测腔内设有一块PCB板，温度传感器与PCB板电连接。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的有加速规和位移传感器与PCB板电连接，位移传感器与主轴外壁对应。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的PCB板上固定有一个位移传感器定位圈，所述的位移传感器固定在位移传感器定位圈上。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的主轴与后端盖密封连接，在后端盖上设有两个PCB板定位槽，在PCB板上设有两个与PCB板定位槽位置、形状一一对应的定位耳，两个定位耳分别固定在两个PCB板定位槽内从而是PCB板与后端盖固定连接，两个温度传感器分别固定在两个定位耳内，在其中一个定位耳上设有加速规安装孔，所述的加速规固定在加速规安装孔内。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的定位耳上设有两个温度传感器定位孔，其中一个温度传感器定位孔的位置与轴承外圈相对应，另一个温度传感器定位孔的位置与轴承内圈相对应，温度传感器固定在温度传感器定位孔上。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的轴承的两侧分别设有一个能检测主轴位移的位移传感器。

在上述的用于数据可输出的轴承座的检测机构中，所述的PCB板有两块且位于轴承的两侧，两块PCB板上分别设有一个位移传感器。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明能直接检测出工作状态下的轴承的温度，相对于现有技术通过检测轴套的温度来判断轴承的温度，检测结果更准确，更可靠。

2、通过设置多个温度传感器，能得到多点温度，对轴承的外圈和内圈温度均能得到准确的反应。

3、设置加速规后，能够检测出主轴的震动，从而判断轴承承受的震动。

4、位移传感器的设置，可以通过主轴的位移偏差，得到轴承的磨损数据或精度寿命，两个位移传感器对称设置，能够分析主轴的倾斜度，从而获悉轴承在工作中的状态。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是后端盖与PCB板连接的示意图。

图3是本发明的内部结构示意图。

图4是本发明的爆炸图。

图5是本发明的另一种内部结构示意图。

图中：轴承1、温度传感器2、后端盖3、主轴4、检测腔5、加速规6、位移传感器7、PCB板8、位移传感器定位圈9、PCB板定位槽10、定位耳11、加速规安装孔12、温度传感器定位孔13、轴承套14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和3所示，一种用于数据可输出的轴承座的检测机构，包括设置在轴承1侧部的温度传感器2，轴承套设在主轴4上，主轴插入到后端盖3中与后端盖3连接，温度传感器2有两个且分别对应轴承1的内圈和外圈。

由于温度传感器2直接与轴承1的内圈和/或外圈对应，因此，测得的温度直接反应出轴承1的内圈和/或外圈，从而得到准确的测试数据，通过两个温度传感器2得到的数据对比，还可以获得轴承1内圈和外圈的温差。

温度传感器2可以使用市售的热电偶，优选采用市售的红外线温度计或红外线温度探头。

结合图3所示，后端盖3、主轴4和轴承1合围形成的检测腔5，温度传感器2位于检测腔5内。检测腔5内还设有加速规6和位移传感器7。加速规6用于测量主轴4和轴承1的震动，位移传感器6用于测量主轴的位置偏移，从而分析主轴和轴承的位置偏移，作为考量主轴和轴承精度寿命的一个指标。加速规6和位移传感器7均为现有技术，可采用市售产品。

本领域技术人员应当知晓，温度传感器2、加速规6和位移传感器7可通过电线连接外部检测器或信号接收器。

在本实施例中，作为一种优选的方案，检测腔5内设有一块PCB板8，温度传感器2与PCB板8电连接，加速规6和位移传感器7与PCB板8电连接，位移传感器7与主轴4外壁对应。

本领域技术人员应当知晓，PCB板8上可以印刷电路，从而与温度传感器2、加速规6和位移传感器7电连接，节省布线，本领域技术人员在本实施例公开的基础上，应当知晓用PCB板8和温度传感器2、加速规6和位移传感器7电连接的结构和方法，此处不再赘述。

PCB板8上固定有一个位移传感器定位圈9，所述的位移传感器7固定在位移传感器定位圈9上。也即，PCB板8上集成了对轴承的温度测试、震动测试和对主轴的位移测试的功能。

主轴4与后端盖3密封连接，通常采用迷宫密封，结合图4所示，在后端盖3上设有两个PCB板定位槽10，两个PCB板定位槽10向后端盖3的内部凹陷，在PCB板8上设有两个与PCB板定位槽10位置、形状和尺寸一一对应的定位耳11，两个定位耳11分别固定在两个PCB板定位槽10内从而是PCB板8与后端盖3固定连接，具体的，可以在PCB板定位槽10和定位耳1上分别设置相互螺栓孔，通过螺栓将定位耳11和PCB板定位槽10进行固定连接。

当加速规与PCB板固定连接后，主轴的震动传递给后端盖，后端盖3上的震动传递给PCB板，加速规获得震动的数据。

再结合图2所示，两个温度传感器2分别固定在两个定位耳11内，在其中一个定位耳11上设有加速规安装孔12，所述的加速规6固定在加速规安装孔12内并通过PCB板上的印刷电路与PCB板实现电连接。

定位耳11上设有两个温度传感器定位孔13，其中一个温度传感器定位孔13的位置与轴承1外圈相对应，另一个温度传感器定位孔13的位置与轴承1内圈相对应，温度传感器2固定在温度传感器定位孔13上，从而分别与轴承1的内外圈相对应，能直接、准确的检测出轴承内外圈的温度。

结合图5所示，轴承1的两侧分别设有一个能检测主轴4位移的位移传感器7。通过比较两个位移传感器7得到的数据，可以获得主轴是否发生倾斜以及的倾斜度的数据。优选的，PCB板8有两块且位于轴承1的两侧，两块PCB板8上分别设有一个位移传感器7。

两个位移传感器7沿轴承1对称设置，两块PCB板8也沿轴承1对称设置。

本发明的工作原理是：

PCB板8与后端盖3固定连接，轴承1套设在主轴4上，轴承外圈与轴承套14内壁固定连接，主轴4转动时带动轴承内圈转动，轴承发热，轴承外圈、后端盖3和PCB板8不转动，两个温度传感器2分别对应轴承1的内、外圈，直接获得轴承内、外圈的温度数据，温度数据直接而准确，尤其是通过比较两个温度传感器2的数据，可以获悉轴承内、外圈的温差，从而得到轴承在工况下的温升和温差，为轴承的设计、试验和检测提供依据。

主轴1震动，带动后端盖3和PCB板8震动，通过加速规6得到震动的数据，实际测试获得主轴1的震动数据，通过位移传感器7得到主轴1在工作时发生位移偏差的数据，通过比较两个位移传感器7的数据，还能反应出主轴是否发生倾斜及倾斜度的数据。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了轴承1、温度传感器2、后端盖3、主轴4、检测腔5、加速规6、位移传感器7、PCB板8、位移传感器定位圈9、PCB板定位槽10、定位耳11、加速规安装孔12、温度传感器定位孔13、轴承套14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (4)

1.一种用于数据可输出的轴承座的检测机构，包括设置在轴承(1)侧部的温度传感器(2)，其特征在于，所述的温度传感器(2)有两个且分别对应轴承(1)的内圈和外圈，

所述的温度传感器(2)位于由后端盖(3)、主轴(4)和轴承(1)合围形成的检测腔(5)内，

所述的检测腔(5)内还设有加速规(6)和位移传感器(7)，

所述的检测腔(5)内设有一块PCB板(8)，温度传感器(2)与PCB板(8)电连接，

所述的加速规(6)和位移传感器(7)与PCB板(8)电连接，位移传感器(7)与主轴(4)外壁对应，

所述的主轴(4)与后端盖(3)密封连接，在后端盖(3)上设有两个PCB板定位槽(10)，在PCB板(8)上设有两个与PCB板定位槽(10)位置、形状一一对应的定位耳(11)，两个定位耳(11)分别固定在两个PCB板定位槽(10)内从而是PCB板(8)与后端盖(3)固定连接，两个温度传感器(2)分别固定在两个定位耳(11)内，在其中一个定位耳(11)上设有加速规安装孔(12)，所述的加速规(6)固定在加速规安装孔(12)内，

所述的轴承(1)的两侧分别设有一个能检测主轴(4)位移的位移传感器(7)。

2.根据权利要求1所述的用于数据可输出的轴承座的检测机构，其特征在于，所述的PCB板(8)上固定有一个位移传感器定位圈(9)，所述的位移传感器(7)固定在位移传感器定位圈(9)上。

3.根据权利要求1所述的用于数据可输出的轴承座的检测机构，其特征在于，所述的定位耳(11)上设有两个温度传感器定位孔(13)，其中一个温度传感器定位孔(13)的位置与轴承(1)外圈相对应，另一个温度传感器定位孔(13)的位置与轴承(1)内圈相对应，温度传感器(2)固定在温度传感器定位孔(13)上。

4.根据权利要求1所述的用于数据可输出的轴承座的检测机构，其特征在于，所述的PCB板(8)有两块且位于轴承(1)的两侧，两块PCB板(8)上分别设有一个位移传感器(7)。