CN108871779B - 能精确检测轴承工况的一体式轴承座 - Google Patents

能精确检测轴承工况的一体式轴承座 Download PDF

Info

Publication number
CN108871779B
CN108871779B CN201810883662.6A CN201810883662A CN108871779B CN 108871779 B CN108871779 B CN 108871779B CN 201810883662 A CN201810883662 A CN 201810883662A CN 108871779 B CN108871779 B CN 108871779B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing
working condition
end cover
ring
pcb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810883662.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108871779A (zh
Inventor
郑子勋
郑懿焜
郑蕾婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Ute Bearing Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Ute Bearing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Ute Bearing Co ltd filed Critical Zhejiang Ute Bearing Co ltd
Priority to CN201810883662.6A priority Critical patent/CN108871779B/zh
Priority to EP18929556.1A priority patent/EP3835749B1/en
Priority to PCT/CN2018/108517 priority patent/WO2020029410A1/zh
Publication of CN108871779A publication Critical patent/CN108871779A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108871779B publication Critical patent/CN108871779B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/04Bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/525Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/541Systems consisting of juxtaposed rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/042Housings for rolling element bearings for rotary movement
    • F16C35/045Housings for rolling element bearings for rotary movement with a radial flange to mount the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/061Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing mounting a plurality of bearings side by side
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C37/00Cooling of bearings
    • F16C37/007Cooling of bearings of rolling bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/008Identification means, e.g. markings, RFID-tags; Data transfer means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067Fixing them in a housing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

本发明提供了一种能精确检测轴承工况的一体式轴承座,属于轴承技术领域。它包括轴套,所述的轴套内设有若干轴承,轴套的两端分别设有后端盖和前端盖,所述的轴套内设有直接对应轴承外圈和/或内圈从而能检测轴承外圈和/或内圈温度的轴承工况检测器。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

能精确检测轴承工况的一体式轴承座
技术领域
本发明属于轴承技术领域,涉及一种能精确检测轴承工况的一体式轴承座。
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,提供一种能精确检测轴承工况的一体式轴承座。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
一种能精确检测轴承工况的一体式轴承座,包括轴套,所述的轴套内设有若干轴承,轴套的两端分别设有后端盖和前端盖,所述的轴套内设有直接对应轴承外圈和/或内圈从而能检测轴承外圈和/或内圈温度的轴承工况检测器。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的轴承工况检测器包括位于后端盖和轴套之间的直接对应轴承外圈和/或内圈从而能检测轴承外圈和/或内圈温度的第一轴承工况检测机构。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的第一轴承工况检测机构包括与靠近后端盖的轴承的外圈位置相对应的第一温度传感器,以及与靠近后端盖的轴承的内圈位置相对应的第二温度传感器。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的第一轴承工况检测机构还包括与后端盖连接的第一PCB板,第一温度传感器和第二温度传感器与第一PCB板连接。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的第一PCB板上还设有第一加速规。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的第一PCB板和轴承之间设有第一位移传感器。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的后端盖上设有两个沿后端盖的中心线对称设置的PCB板定位凹槽,在第一PCB板上设有两个沿第一PCB板中心线对称设置的第一定位卡块,所述的第一定位卡块卡入到PCB板定位凹槽中,在其中一个第一定位卡块上设有第一温度传感器,另一个第一定位卡块上设有第二温度传感器,所述的第一加速规位于其中一个第一定位卡块上。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,在前端盖和轴套之间设有直接对应轴承外圈和/或内圈从而能检测轴承外圈和/或内圈温度的第二轴承工况检测机构。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的第二轴承工况检测机构包括与靠近前端盖的轴承的外圈位置相对应的第三温度传感器,以及与靠近前端盖的轴承的内圈位置相对应的第四温度传感器,第二轴承工况检测机构还包括第二PCB板,所述的第二PCB板上设有两个沿第二PCB板中心线对称设置的两个第二定位卡块,在其中一个第二定位卡块上设有第三温度传感器,在另一个第二定位卡块上设有第四温度传感器,在其中一个第二定位卡块上设有第二加速规,第二PCB板和轴承之间设有第二位移传感器。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的轴套内壁上设有隔圈,隔圈的两侧分别设有至少一个轴承,所述的隔圈和轴承之间设有至少一个形变圈。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的形变圈呈环形且位于隔圈靠近后端盖的一侧,该形变圈的一侧与轴承外圈顶紧配合。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的轴套外壁设有能连接冷却介质的冷却部。
在上述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座中,所述的冷却部为呈螺旋状的凹槽,该凹槽的两端分别延伸至轴套的两端。
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;此外,本发明直接将轴承与前、后端盖安装连接,形成一体式结构,实际上省略了用户选型配装的工序,从而能提高生产效率。
2、通过设置多个温度传感器,能得到多点温度,对位于轴套中的前后两端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。
5、通过在轴套内设置隔圈和形变圈,将轴承热胀冷缩产生的尺寸变化得到补偿,使轴承能够在最佳的工作状态下工作,从而提高轴承使用寿命。
6、对轴套设置冷却部,使轴套能够在工作中降温,过热传导作用,降低轴承温升及內外圈温差,使轴承工作稳定,进一步延长轴承的使用寿命。
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是发明的外部示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是图1的E-E剖视图。
图5是本发明的爆炸图。
图中:轴套1、主轴1a、定位圈1b、轴承2、后端盖3、轴套止挡部3a、前端盖4、轴承工况检测器5、第一轴承工况检测机构6、第一温度传感器7、第二温度传感器8、第一PCB板9、第一传感器定位圈9a、第一加速规10、第一位移传感器11、PCB板定位凹槽12、第一定位卡块13、温度传感器安装孔13a、加速规安装孔13b、定位螺孔13c、第二轴承工况检测机构14、第三温度传感器15、第四温度传感器16、第二PCB板17、第二传感器定位圈17a、第二定位卡块18、第二加速规19、第二位移传感器20、隔圈21、形变圈22、冷却部23。
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和图5所示,一种能精确检测轴承工况的一体式轴承座,包括轴套1,轴套1呈筒状,所述的轴套1内设有若干轴承2,轴套1的两端分别设有后端盖3和前端盖4。在本实施例中,轴承2的数量不做限定,本领域技术人员可以根据实际工作的需要,对轴承的数量做调整,轴承的外圈与轴套1的内壁顶紧配合,轴承2的内圈套设在主轴1a上并与主轴连接,在主轴1a转动时,轴承2的内圈也同步转动。关于轴套1与前端盖4和后端盖3的连接,可以采用螺接,销接或卡接等方式,此为本领域技术人员的惯用手段,在本实施例中,后端盖3上设有轴套止挡部3a,轴套1套设在后端盖3上且端部与轴套止挡部3a抵靠。
结合图2所示,所述的轴套1内设有直接对应轴承2外圈和/或内圈从而能检测轴承2外圈和/或内圈温度的轴承工况检测器5。在本实施例中,由于轴承工况检测器5直接与轴承2的内圈和/或外圈对应,因此,测得的温度直接反应出轴承2的内圈和/或外圈,从而得到准确的测试数据。
在本实施例中,结合图3所示,轴承工况检测器5包括位于后端盖3和轴套1之间的直接对应轴承2外圈和/或内圈从而能检测轴承2外圈和/或内圈温度的第一轴承工况检测机构6。该第一轴承工况检测机构6直接检测到靠近后端盖3的轴承2的外圈和/或内圈的温度。
结合图4所示,轴承工况检测器5也可以是设置在前端盖4和轴套1之间设有直接对应轴承2外圈和/或内圈从而能检测轴承2外圈和/或内圈温度的第二轴承工况检测机构14。
或者,轴承工况检测器5可以是第一轴承工况检测机构6和第二轴承工况检测机构14,两者的结构如上所述。也就是说,轴承工况检测器5包括三种方式,单独的第一轴承工况检测机构6,单独的第二轴承工况检测机构14,以及第一轴承工况检测机构6和第二轴承工况检测机构14的结合。
第一轴承工况检测机构6包括与靠近后端盖3的轴承2的外圈位置相对应的第一温度传感器7,以及与靠近后端盖3的轴承2的内圈位置相对应的第二温度传感器8。其中,第一温度传感器7直接检测到轴承2外圈的温度,第二温度传感器8直接检测到轴承2内圈的温度。
由于轴承2外圈在工作时处于相对静止,第一温度传感器7可以与轴承2外圈直接接触,从而反应出轴承2外圈的温度,可以使用市售的热电偶,第一温度传感器7也可以不与轴承2外圈接触,采用市售的红外线温度计或红外线温度探头。轴承2内圈在工作时随主轴1a转动,不宜与轴承2内圈直接接触,优选采用市售的红外线温度计或红外线温度探头。
第一轴承工况检测机构6还包括与后端盖3连接的第一PCB板9,第一温度传感器7和第二温度传感器8设置在第一PCB板9上,本领域技术人员应当知晓,PCB板上可以印刷电路,从而与第一温度传感器7和第二温度传感器8直接电连接,节省布线,本领域技术人员在本实施例公开的基础上,应当知晓用第一PCB板9和第一温度传感器7和第二温度传感器8进行电连接的结构和方法,在此不再赘述。
第一PCB板9上还设有第一加速规10,第一加速规10用于测试整个轴承座的震动。第一PCB板9和轴承2之间设有第一位移传感器11,第一位移传感器11用于检测主轴1a的偏移度,从而可以分析出轴承2与主轴1a之间的位移偏差。在本实施例中,第一加速规10和第一位移传感器11均为现有技术,可采用市售产品。
后端盖3上设有两个沿后端盖3的中心线对称设置的PCB板定位凹槽12,在第一PCB板9上设有两个沿第一PCB板9中心线对称设置的第一定位卡块13,当然,两个第一定位卡块13也可以相互间隔一定角度如90°、120°这样设置,所述的第一定位卡块13卡入到PCB板定位凹槽12中,在其中一个第一定位卡块13上设有第一温度传感器7,另一个第一定位卡块13上设有第二温度传感器8,所述的第一加速规10位于其中一个第一定位卡块13上。
在本实施例中,第一PCB板9上设有用于安装第一加速规10、第一温度传感器7和第二温度传感器8的通孔或凹槽,第一PCB板9上还设有螺纹孔,用于和后端盖3螺接固定,当第一加速规10与第一PCB板9后,后端盖3上的震动直接传递给第一PCB板9,第一加速规10获得震动的数据。
具体的说,两个第一定位卡块13上分别设有温度传感器安装孔13a、加速规安装孔13b和定位螺孔13c,第一温度传感器7和第二温度传感器8安装在温度传感器安装孔13a上,第一加速规10安装在加速规安装孔13b上,每个第一定位卡块13上至少设有一个定位螺孔13c,定位螺孔13c中螺入螺栓后与后端盖3形成固定连接。
如上所述,第一轴承工况检测机构6可以获得轴承外圈和内圈的温度、靠近后端盖3一侧的主轴1a的位置偏移量的数据以及后端盖3震动的数据,但无法获得主轴1a靠近前端盖4一侧的位置偏移量及前端盖4的震动的数据,且当轴承2的数量在两个以上时,获得的也仅是靠近后端盖3一侧的轴承2的温度。显然,这个数据缺乏全面性。为此,在本实施例中,作为一种优选的方案,结合图4所示,在前端盖4和轴套1之间设有直接对应轴承2外圈和/或内圈从而能检测轴承2外圈和/或内圈温度的第二轴承工况检测机构14。
具体的说,第二轴承工况检测机构14包括与靠近前端盖4的轴承2的外圈位置相对应的第三温度传感器15,以及与靠近前端盖4的轴承2的内圈位置相对应的第四温度传感器16,第二轴承工况检测机构14还包括第二PCB板17,所述的第二PCB板17上设有两个沿第二PCB板17中心线对称设置的两个第二定位卡块18,在其中一个第二定位卡块18上设有第三温度传感器15,在另一个第二定位卡块18上设有第四温度传感器16,在其中一个第二定位卡块18上设有第二加速规19,第二PCB板17和轴承2之间设有第二位移传感器20。
第二PCB板17的其他具体结构,可以参照第一PCB板9,此处不做赘述。
另外,申请人经过大量的试验发现,当第一位移传感器11和第二位移传感器20的位置相对固定时,能够得到更为精确的测量数据,因此,在第一PCB板9上固定连接有一个呈环形的第一传感器定位圈9a,第一传感器定位圈9a上设有用于安装第一位移传感器11的通孔,在第二PCB板17固定连接有一个呈环形的第二传感器定位圈17a,第二传感器定位圈17a上设有用于安装第二位移传感器20的通孔。
申请人还发现,由于第一位移传感器11和第二位移传感器20位于主轴1a的两端,因此通过第一位移传感器11和第二位移传感器20收集的数据比较,可以获得主轴1a的倾斜度的数据。
通常来说,主轴1a上设置的轴承2至少有两个,或者更多,本实施例提供了一种将轴承进行分组组装,从而使轴承2的工况及工作性能能够得到提升的结构,结合图2和图5所示,轴套1内壁上设有隔圈21,隔圈21凸出于轴套1的内壁,与轴套1一体成型,其厚度与轴承2外圈厚度相对应,也即位置对应,隔圈21的两侧分别设有至少一个轴承2,所述的隔圈21和轴承2之间设有至少一个形变圈22。在本实施例中,前端盖4通过顶紧螺母与轴套1形成连接,将前端盖4与隔圈21之间的轴承2形成轴向定位,在主轴1a转动过程中,主轴1a和轴承2均会发热,由于热胀冷缩的作用,轴承2的轴向尺寸也会相应的发生变化,也意味着轴承内外圈温度不一样造成内外圈尺寸变化不一致,导致轴承预紧力产生变化,影响轴承2的工作性能。
在本实施例中,形变圈22呈环形,套设在主轴1a上,且位于隔圈21和轴承2之间,形变圈22能够产生轴向的形变,从而吸收轴承2由于热胀冷缩所产生的轴向形变,可保持轴承2预紧力的稳定性,持续的保持良好的工作性能。
形变圈22可以是强力弹簧、弹性垫片,也可以是采用软金属制作的金属环。
优选,形变圈22呈环形且位于隔圈21靠近后端盖3的一侧,该形变圈22的一侧与轴承2外圈顶紧配合。更优选的方案,在主轴1a上还套设有一个定位圈1b,定位圈1b与隔圈21的位置相对应,且定位圈16与轴承2的内圈厚度相配适,定位圈1b的两侧分别与一个轴承2的内圈顶紧配合,该定位圈1b为软金属制作。定位圈1b与隔圈21之间具有间隙。
本实施例还提供了一种用于给轴套1降温继而给轴承2降温的结构,即,轴套1外壁设有能连接冷却介质的冷却部23。冷却部23上可以绕设冷却盘管,或者通入冷却介质如冷却油、冷却水、冷却空气,从而形成换热。
优选方案,在本实施例中,冷却部23为呈螺旋状的凹槽,该凹槽的两端分别延伸至轴套1的两端,在凹槽中通入冷却介质,即可对轴承2进行换热,调节轴承内外圈的温差,降低轴承内外圈尺寸的热形变。
当然,冷却部23也可以是其他形状的凹槽,如呈相互连通的环形结构,同样也能起到换热效果。冷却部23也可以是一个夹套。
本领域技术人员应当理解,当冷却部23为凹槽结构时,需要在凹槽外侧或者说是在轴套1外部套设密封套,将冷却部23形成一个相对封闭的空间。
本发明的工作原理是:
第一温度传感器7、第二温度传感器8、第一加速规10和第一位移传感器11分别安装到第一PCB板9上,第三温度传感器15、第四温度传感器16、第二加速规19和第二位移传感器20分别安装到第二PCB板17上。
形变圈22装入到轴套1靠近前端盖4的一侧,轴承2装入到轴套1的隔圈21的两侧,轴承的数量根据具体工况及对应的主轴1a的长度进行设定,第一PCB板9与后端盖3固定连接,第二PCB板17与前端盖4固定连接,后端盖3和前端盖4分别与轴套1固定连接,完成轴承座安装。
主轴1a插入到轴套1中,与轴承2内圈固定,当主轴1a工作时,通过第一温度传感器7和第二温度传感器8可直接测得靠近后端盖3一侧的轴承外圈和内圈的温度,通过第三温度传感器15和第四温度传感器16可直接测得靠近前端盖4一侧的轴承外圈和内圈的温度。
通过第一加速规10可测得主轴1a靠近后端盖3一侧的震动,通过第二加速规19可测得主轴1a靠近前端盖4一侧的震动。
通过第一位移传感器11可测得主轴1a靠近后端盖3一侧的的位移变化,通过第二位移传感器20可测得主轴1a靠近前端盖4一侧的位移变化,通过第一位移传感器11和第二位移传感器20的比较,可测得主轴1a的倾斜度。
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套1、主轴1a、定位圈1b、轴承2、后端盖3、轴套止挡部3a、前端盖4、轴承工况检测器5、第一轴承工况检测机构6、第一温度传感器7、第二温度传感器8、第一PCB板9、第一传感器定位圈9a、第一加速规10、第一位移传感器11、PCB板定位凹槽12、第一定位卡块13、温度传感器安装孔13a、加速规安装孔13b、定位螺孔13c、第二轴承工况检测机构14、第三温度传感器15、第四温度传感器16、第二PCB板17、第二传感器定位圈17a、第二定位卡块18、第二加速规19、第二位移传感器20、隔圈21、形变圈22、冷却部23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 (11)

1.一种能精确检测轴承工况的一体式轴承座,包括轴套(1),所述的轴套(1)内设有若干轴承(2),轴套(1)的两端分别设有后端盖(3)和前端盖(4),其特征在于,所述的轴套(1)内设有直接对应轴承(2)外圈和内圈从而能检测轴承(2)外圈和内圈温度的轴承工况检测器(5),
所述的轴承工况检测器(5)包括位于后端盖(3)和轴套(1)之间的直接对应轴承(2)外圈和内圈从而能检测轴承(2)外圈和内圈温度的第一轴承工况检测机构(6),
所述的第一轴承工况检测机构(6)包括与靠近后端盖(3)的轴承(2)的外圈位置相对应的第一温度传感器(7),以及与靠近后端盖(3)的轴承(2)的内圈位置相对应的第二温度传感器(8)。
2.根据权利要求1所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的第一轴承工况检测机构(6)还包括与后端盖(3)连接的第一PCB板(9),第一温度传感器(7)和第二温度传感器(8)与第一PCB板(9)连接。
3.根据权利要求2所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的第一PCB板(9)上还设有第一加速规(10)。
4.根据权利要求2所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的第一PCB板(9)和轴承(2)之间设有第一位移传感器(11)。
5.根据权利要求3所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的后端盖(3)上设有两个沿后端盖(3)的中心线对称设置的PCB板定位凹槽(12),在第一PCB板(9)上设有两个沿第一PCB板(9)中心线对称设置的第一定位卡块(13),所述的第一定位卡块(13)卡入到PCB板定位凹槽(12)中,在其中一个第一定位卡块(13)上设有第一温度传感器(7),另一个第一定位卡块(13)上设有第二温度传感器(8),所述的第一加速规(10)位于其中一个第一定位卡块(13)上。
6.根据权利要求1所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,在前端盖(4)和轴套(1)之间设有直接对应轴承(2)外圈和/或内圈从而能检测轴承(2)外圈和/或内圈温度的第二轴承工况检测机构(14)。
7.根据权利要求6所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的第二轴承工况检测机构(14)包括与靠近前端盖(4)的轴承(2)的外圈位置相对应的第三温度传感器(15),以及与靠近前端盖(4)的轴承(2)的内圈位置相对应的第四温度传感器(16),第二轴承工况检测机构(14)还包括第二PCB板(17),所述的第二PCB板(17)上设有两个沿第二PCB板(17)中心线对称设置的两个第二定位卡块(18),在其中一个第二定位卡块(18)上设有第三温度传感器(15),在另一个第二定位卡块(18)上设有第四温度传感器(16),在其中一个第二定位卡块(18)上设有第二加速规(19),第二PCB板(17)和轴承(2)之间设有第二位移传感器(20)。
8.根据权利要求1所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的轴套(1)内壁上设有隔圈(21),隔圈(21)的两侧分别设有至少一个轴承(2),所述的隔圈(21)和轴承(2)之间设有至少一个形变圈(22)。
9.根据权利要求8所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的形变圈(22)呈环形且位于隔圈(21)靠近后端盖(3)的一侧,该形变圈(22)的一侧与轴承(2)外圈顶紧配合。
10.根据权利要求1所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的轴套(1)外壁设有能连接冷却介质的冷却部(23)。
11.根据权利要求10所述的能精确检测轴承工况的一体式轴承座,其特征在于,所述的冷却部(23)为呈螺旋状的凹槽,该凹槽的两端分别延伸至轴套(1)的两端。
CN201810883662.6A 2018-08-06 2018-08-06 能精确检测轴承工况的一体式轴承座 Active CN108871779B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810883662.6A CN108871779B (zh) 2018-08-06 2018-08-06 能精确检测轴承工况的一体式轴承座
EP18929556.1A EP3835749B1 (en) 2018-08-06 2018-09-29 Integrated bearing seat capable of accurately detecting operating condition of bearing
PCT/CN2018/108517 WO2020029410A1 (zh) 2018-08-06 2018-09-29 能精确检测轴承工况的一体式轴承座

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810883662.6A CN108871779B (zh) 2018-08-06 2018-08-06 能精确检测轴承工况的一体式轴承座

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108871779A CN108871779A (zh) 2018-11-23
CN108871779B true CN108871779B (zh) 2020-08-04

Family

ID=64307991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810883662.6A Active CN108871779B (zh) 2018-08-06 2018-08-06 能精确检测轴承工况的一体式轴承座

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3835749B1 (zh)
CN (1) CN108871779B (zh)
WO (1) WO2020029410A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113574290B (zh) * 2019-04-24 2024-01-12 舍弗勒技术股份两合公司 带传感器的轴承组件和轴承游隙监测系统
CN110219896A (zh) * 2019-05-22 2019-09-10 浙江优特轴承有限公司 集成有传感器的主轴轴承结构
CN112304607A (zh) * 2019-07-15 2021-02-02 舍弗勒技术股份两合公司 带传感器的轴承座单元
CN110793618B (zh) * 2019-10-28 2021-10-26 浙江优特轴承有限公司 用高频单轴加速规检测主轴轴承三轴振动的方法
CN112284731B (zh) * 2020-10-31 2023-11-24 新昌县羽林街道百吉机械厂 一种轴承外套圈高精度的质量检测装置
CN112395799B (zh) * 2020-11-30 2023-03-10 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 用于拱坝体形设计合理性及运行期工作状态的评价方法
CN114110127B (zh) * 2021-08-31 2023-06-02 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) 双深沟球轴承预紧偏心凸轮随动器
CN114054787A (zh) * 2021-12-14 2022-02-18 东莞市巨冈机械工业有限公司 一种多参数检测的智能高速电主轴
CN115306654A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 大唐乌拉特后旗新能源有限公司 一种可提前预警的风力发电机轴承无线测温装置
CN115342118B (zh) * 2022-08-16 2023-12-15 杭州鑫凯传动机械有限公司 一种自动循环液冷式万向节十字轴
CN118430725B (zh) * 2024-07-05 2024-09-10 湖南长高电气有限公司 一种gis开关钢铝件壳体温差变形间隙及轴向位移计算方法
CN118670267A (zh) * 2024-08-21 2024-09-20 常州市乐非机电有限公司 电机端盖质量检测系统及其检测方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807815A (en) * 1972-03-06 1974-04-30 Rockwell International Corp Bearing systems
GB2261288B (en) * 1991-11-05 1995-02-08 Skf Svenska Kullagerfab Ab Device for determining the axial internal clearance and preload in rolling bearing assemblies
DE60139757D1 (de) * 2000-12-01 2009-10-15 Nsk Ltd Wälzlagervorrichtung mit Sensor
JP2002206527A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Okuma Corp 主軸装置
JP2002364661A (ja) * 2001-06-11 2002-12-18 Nsk Ltd 軸受の予圧測定方法及びスピンドルユニット
JP2003083774A (ja) * 2001-07-02 2003-03-19 Nsk Ltd センサ及びセンサ付軸受装置
CN101818755B (zh) * 2010-03-25 2011-08-31 重庆大学 一体耦合式智能监测轴承
CN102175369B (zh) * 2011-02-24 2012-07-04 上海大学 低温下滚动轴承的摩擦力矩测试装置
US20150015405A1 (en) * 2011-12-20 2015-01-15 Aktiebolaget Skf Warning device for monitoring a health status of a bearing mounted to a piece of rotating industrial machinery
CN103063319A (zh) * 2012-12-30 2013-04-24 兰州理工大学 高速加工中心电主轴前后轴承温度测试系统
CN103982542B (zh) * 2014-05-28 2017-01-11 浙江师范大学 一种自监测的发电机用圆锥滚子轴承
DE102015203861B4 (de) * 2015-03-04 2018-07-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensoreinrichtung für ein Wälzlager sowie Wälzlageranordnung mit einer derartigen Sensoreinrichtung
CN206311258U (zh) * 2016-11-07 2017-07-07 天津大学 高速精密主轴预紧力试验装置
CN107830065A (zh) * 2017-12-04 2018-03-23 洛阳理工学院 成对推力球轴承预紧装置
CN208751866U (zh) * 2018-08-06 2019-04-16 浙江优特轴承有限公司 能精确检测轴承工况的一体式轴承座

Also Published As

Publication number Publication date
EP3835749B1 (en) 2023-10-18
EP3835749A1 (en) 2021-06-16
EP3835749A4 (en) 2022-04-27
CN108871779A (zh) 2018-11-23
WO2020029410A1 (zh) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108871779B (zh) 能精确检测轴承工况的一体式轴承座
CN102866006B (zh) 一种通用性强的主轴系统动静态性能测试综合实验台
CN101920470B (zh) 一种机床主轴集成监测环装置
CN102620935A (zh) 高速轴承试验机的加载装置
CN112161803A (zh) 联合载荷下滚动轴承全寿命能耗测试试验机
CN208366608U (zh) 一种高速角接触球轴承温升检测试验装置
CN113574290B (zh) 带传感器的轴承组件和轴承游隙监测系统
CN208751608U (zh) 用于轴承座内部监控的检测机构
CN108871778B (zh) 用于数据可输出的轴承座的检测机构
CN208751866U (zh) 能精确检测轴承工况的一体式轴承座
CN202522411U (zh) 一种高速轴承试验机的加载装置
CN219142040U (zh) 一种轴承内外圈温度检测及降温装置
CN201622082U (zh) 汽车散热器冷却风量在线测量装置
CN111634043B (zh) 一种智能型检测控制压力机
CN208751862U (zh) 用于数据可输出的轴承座的检测机构
CN202522412U (zh) 一种高速轴承试验机
CN211414573U (zh) 一种数控机床的刀头状态检测装置
CN116164873B (zh) 一种六维力传感器的温度补偿方法及装置
CN208653462U (zh) 主轴倾斜度测试机构
CN210051540U (zh) 一种偏航变桨轴承的滚道内部监控装置
CN115406551A (zh) 一种无线供电的轴承内圈温度监测装置
CN109682498A (zh) 一种十字轴万向节温度预警传感器
CN217483437U (zh) 一种用于高速冷镦机的开机自检防护装置
CN211175057U (zh) 集成有传感器的主轴轴承结构
CN209247354U (zh) 角接触球轴承的热-结构耦合分析实验台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Integrated bearing seat capable of accurately detecting bearing working conditions

Effective date of registration: 20210927

Granted publication date: 20200804

Pledgee: Zhejiang Tailong commercial bank Taizhou branch of Limited by Share Ltd.

Pledgor: ZHEJIANG UTE BEARING Co.,Ltd.

Registration number: Y2021990000889