CN114754898A - 一种电机轴承状态监控及预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承监测领域，公开了一种电机轴承状态监控及预警装置，包括安装座以及与安装座固定连接的电机本体和轴承座，轴承座套设在电机本体输出轴的轴承外部，所述轴承座的内壁贯穿开设有放置槽，放置槽的内部活动设置有用于监控轴承状态的检测组件和若干个与检测组件活动卡合的转动组件，所述轴承座的内部活动设置有若干个与轴承座活动贴合的连接组件；本发明通过转动组件、连接组件、检测组件和齿环等之间的配合，可以带动检测组件自身移动且相对于轴承发生转动，使得检测组件的不同位置可以与轴承外表面的不同位置接触检测，同时检测组件的不同位置会对同一位置进行检测，实现数据对比得到更准确、更全面的温度数据。

Description

一种电机轴承状态监控及预警装置

技术领域

本发明涉及轴承监测技术领域，特别涉及一种电机轴承状态监控及预警装置。

背景技术

轴承是在电力、冶金、航空领域等电机中应用较为广泛的一种通用设备，在电机中起着承载负荷和传递负荷的作用，它的运行状态是否正常，直接影响到整个电机的性能，因此对轴承运行状态的监测与预警十分必要。

中国专利公开号CN210969432U，公开了名为一种监控石材大锯的轴承温升装置，涉及轴承在线监测系统，包括轴承外圈、基座、温度传感器、电源模块、电磁阀门、微处理器、指示灯和无线通信模块，包括底座、转动电机、轴承座，底座的上表面固定有转动电机；具有实时监控轴承温度变化等优点。

该装置通过设置固定不动的弧形金属片的温度传感器，来对轴承进行长期的温度监控，弧形金属片和温度传感器的位置固定，以及轴承的长期转动，导致对于弧形金属片和温度传感器的损伤较快，使得弧形金属片和温度传感器寿命较低，无法长期有效的对轴承进行监控。

因此，有必要提供一种电机轴承状态监控及预警装置解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机轴承状态监控及预警装置，以解决上述背景技术中弧形金属片和温度传感器的位置固定，以及轴承的长期转动，导致对于弧形金属片和温度传感器的损伤较快，使得弧形金属片和温度传感器寿命较低，无法长期有效的对轴承进行监控等问题。

为实现上述目的，使得温度传感器和安装温度传感器的部件可以随着轴承转动也发生转动，使得与轴承的接触发生改变，减少损伤。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：一种电机轴承状态监控及预警装置，包括安装座以及与安装座固定连接的电机本体和轴承座，轴承座套设在电机本体输出轴的轴承外部，所述轴承座的内壁贯穿开设有放置槽，放置槽的内部活动设置有用于监控轴承状态的检测组件和若干个与检测组件活动卡合的转动组件，所述轴承座的内部活动设置有若干个与轴承座活动贴合的连接组件，若干个转动组件与若干个连接组件呈一一对应连接，所述检测组件呈环形且依次绕过每个转动组件和连接组件，轴承座的内部固定安装有与转动组件传动连接的齿环；

电机本体通过输出轴带动轴承转动，轴承带动检测组件在转动组件上发生相对移动，检测组件带动转动组件转动，转动组件在齿环的作用下沿着齿环转动并带动连接组件同步移动。

作为本发明的进一步方案：所述转动组件包括位于放置槽内部的U形支架，U形支架的表面与轴承座的内壁之间设置有第一弹簧，U形支架的表面贯穿并转动安装有与连接组件活动连接的第一支杆，第一支杆的端部固定安装有与齿环传动连接的齿轮，U形支架的内部固定安装有第二支杆，第一支杆和第二支杆之间设置有同步传动机构，第二支杆的外表面固定安装有与检测组件活动卡合的转动辊，转动辊的外表面开设有若干个凹槽。

作为本发明的进一步方案：所述同步传动机构为两个皮带轮，两个所述皮带轮分别固定安装在第一支杆和第二支杆的外表面，且两个皮带轮之间通过皮带传动。

作为本发明的进一步方案：所述连接组件包括位于轴承座内部的连接杆，连接杆的外表面转动安装有与检测组件活动贴合的圆筒，连接杆的端部固定安装有与轴承座内壁活动贴合的滚轮，连接杆的外表面活动安装有与转动组件活动连接的限位板。

作为本发明的进一步方案：所述滚轮与齿环呈并列设置，且滚轮的尺寸大于圆筒。

作为本发明的进一步方案：所述检测组件包括弹性金属带和固定安装在轴承座上的警示灯，弹性金属带呈环状且从依次绕过每个转动组件和连接组件，弹性金属带的表面固定安装有若干个连接块，连接块与凹槽位置对应且尺寸适配，弹性金属带上设置有温度传感器。

作为本发明的进一步方案：所述温度传感器设有若干个，若干个所述温度传感器与若干个连接块之间呈一一对应设置，且温度传感器与警示灯之间电连接。

作为本发明的进一步方案：所述弹性金属带设置呈多段式，所述连接块由相同的两个半块组成，且连接板的两个半块之间采用卡扣式连接。

作为本发明的进一步方案：连接杆与轴承座的内壁之间设置有第二弹簧，第二弹簧设置在连接杆靠近轴承的一侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过转动组件、连接组件、检测组件和齿环等之间的配合，可以带动检测组件自身移动且相对于轴承发生转动，使得检测组件的不同位置可以与轴承外表面的不同位置接触，进行温度检测得到数据，有效减小对检测组件的损伤，同时检测组件的不同位置会对同一位置进行检测，实现数据对比得到更准确、更全面的温度数据，监控效果更好，实用性更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的轴承座内部结构立体图；

图3为本发明的轴承座内部结构正视图；

图4为本发明的转动组件和连接组件排列图；

图5为图4中A处结构放大图；

图6为图4中B处结构放大图；

图7为本发明的转动组件结构示意图；

图8为本发明的连接组件结构示意图；

图9为本发明的轴承座内部结构左视图；

图10为本发明的检测组件结构示意图。

图中：1、电机本体；2、轴承座；3、转动组件；4、连接组件；5、检测组件；6、齿环；7、安装座；301、U形支架；302、第一弹簧；303、第一支杆；304、皮带轮；305、齿轮；306、转动辊；307、凹槽；401、连接杆；402、圆筒；403、滚轮；404、限位板；501、弹性金属带；502、连接块；503、温度传感器。

具体实施方式

实施例一：

请参阅图1至图4，本发明实施例提供一种电机轴承状态监控及预警装置：包括安装座7以及与安装座7固定连接的电机本体1和轴承座2，轴承座2套设在电机本体1输出轴的轴承外部；安装座7和电机本体1均为现有的成熟技术，在这里不做详细说明；轴承座2的底部与安装座7固定连接，其上方设置呈环形套设在轴承外部，且内部为中空设置且内壁贯穿开设有环形放置槽。

放置槽的内部活动设置有用于监控轴承状态的检测组件5，轴承座2的内部活动设置有若干个转动组件3和若干个连接组件4，若干个转动组件3和连接组件4用于支撑检测组件5；若干个转动组件3与若干个连接组件4呈一一对应连接，检测组件5呈封闭环形且依次绕过每个转动组件3和连接组件4，检测组件5与转动组件3活动卡合，且连接组件4活动贴合，在转动组件3的作用下，检测组件5可以与轴承的外表面紧密贴合；轴承座2的内部固定安装有与转动组件3传动连接的齿环6。

为了方便转动组件3、连接组件4和检测组件5的检修和更换，安装座2的前表面设置可拆卸连接的盖板。

当电机本体1启动通过输出轴带动轴承转动，轴承带动检测组件5在转动组件3上发生相对移动，使得转动组件3发生转动，转动组件3在齿环6的作用下沿着齿环6开始转动并带动连接组件4同步移动。

在本实施例中，优选的：使用时启动电机本体1，电机本体1通过输出轴带动轴承转动，轴承与检测组件5紧密贴合，可以带动检测组件5在转动组件3上发生相对转动，检测组件5则使得转动组件3发生转动，转动组件3在转动时与齿环6传动连接，又可以沿着齿环6发生转动，转动组件3在沿着齿环6转动时会带动连接组件4同步移动，即使得转动组件3和连接组件4相对于输出轴转动，进而带动检测组件5也相对于轴承转动，对轴承进行更精确、更全面的监控，当电机本体1上的轴承出现温度过高的情况时，检测组件5会发出警示，提供工作人员此时情况不对，便于工作人员实时掌握轴承的工作状态；通过设置转动组件3、连接组件4、齿环6和放置槽，既保证检测组件5可以实现对轴承的实时监控，也可以实现检测组件5的自身移动和相对于轴承的转动，这样工作的好处在于，可以使得检测组件5监控到轴承的各个位置，而不是停止在某个位置不动，因为检测组件5自身还可以移动，所以与轴承接触的位置也不是固定不变，对检测组件5的损伤更小；在检测组件5相对于轴承的转动过程中，检测组件5的不同位置会对轴承的同一位置进行检测，实现数据对比得到更准确、更全面的温度数据，且监控的效果更好，实用性更高。

实施例二：

请参阅图1至图10，在实施例一的基础上，转动组件3包括位于放置槽内部的U形支架301，U形支架301远离轴承的表面与轴承座2的内壁之间设置有第一弹簧302，第一弹簧302与U形支架301固定连接，而不会轴承座2固定连接，因为设置有第一弹簧302，所以U形支架301有向轴承相对移动的趋势，且通过第一弹簧302，可以使得检测组件5可以更好的与轴承接触，使得检测组件5可以更好的检测数据；U形支架301的表面贯穿并转动安装有第一支杆303，第一支杆303的端部固定安装有与齿环6传动连接的齿轮305，U形支架301的内部固定安装有第二支杆(在图中未示出)，第二支杆位于轴承和第一支杆303的中间，第一支杆303和第二支杆的外表面均固定安装有皮带轮304，且两个皮带轮304之间通过皮带传动，即通过皮带和皮带轮304的配合，实现第一支杆303和第二支杆的同步转动，当然也可以将皮带轮304和皮带分别改为链轮和链条来传动；第二支杆的外表面固定安装有与检测组件5活动卡合的转动辊306，转动辊306的外表面开设有若干个凹槽307，若干个凹槽307沿转动辊306的外表面呈环形阵列排布。

连接组件4包括位于轴承座2内部的连接杆401，连接杆401的外表面转动安装有与检测组件5活动贴合的圆筒402，连接杆401的端部固定安装有与轴承座2内壁活动贴合的滚轮403，连接杆401的外表面还活动安装有与第一支杆303活动连接的限位板404，通过设置限位板404，可以实现连接杆401和第一支杆303的同步移动；滚轮403的尺寸大于圆筒402，可以使得圆筒402隐藏与轴承座2的内部，达到如图3所示的安装效果，减小轴承座2内露在外面的零部件，使得工作人员仍可以及时、清晰的看到轴承的实时状态；且因为设置有圆筒402，可以实现检测组件5经过转动辊306后的转折。

轴承座2内的齿环6厚度较小，如图8所示，使得滚轮403在轴承座2内壁上移动与齿轮305和齿环6之间的配合，二者互不干涉。

检测组件5包括弹性金属带501和固定安装在轴承座2上的警示灯(警示灯在图中未示出)，弹性金属带501呈环状设置，弹性金属带501从转动辊306的下方和圆筒402的上方依次绕过，弹性金属带501远离轴承的表面固定安装有若干个连接块502，连接块502沿弹性金属带501呈环形阵列排布，连接块502与凹槽307的尺寸适配，当弹性金属带501从转动辊306上经过时，连接块502与凹槽307一一对应，即当弹性金属带501发生移动时带动连接块502同步移动，连接块502通过凹槽307则可以实现转动辊306的转动，当转动辊306发生转动时，其与弹性金属带501之间的接触并不是持续摩擦的状态，可以减少对弹性金属带501的损害，且在第一弹簧302的作用下，U形支架301通过转动辊306和凹槽307使得弹性金属带501，可以始终与轴承的外表面紧密贴合；弹性金属带501上设置有若干个温度传感器503，且若干个温度传感器503与若干个连接块502之间呈一一对应设置，警示灯和温度传感器503之间通过导线电连接，且警示灯和温度传感器503均通过无线传输模块与外部的控制终端连接，警示灯、温度传感器503、无线传输模块及控制终端均为现有的成熟技术，在这里不做详细说明；当轴承随着电机本体1转动时，产生的热量会传递给弹性金属带501，弹性金属带501上的温度传感器503通过无线传输模块传输给外部控制终端，工作人员可以通过控制终端实现了解轴承的温度变化情况，同时可以根据警示灯是否工作，来判断轴承是否处于正常工作状态。

在本实施例中，优选的：启动电机本体1通过输出轴带动轴承转动，轴承与弹性金属带501紧密贴合，带动弹性金属带501在转动辊306上发生相对转动，因为设置有连接块502和凹槽307，所以弹性金属带501的移动还会带动转动辊306转动，转动辊306则带动第二支杆转动，第二支杆通过皮带轮304和皮带等结构的配合，可以带动第一支杆303转动，第一支杆303又带动齿轮305同步转动，在齿环6的作用下，最终第二支杆可以带动U形支架301相对于齿环6(轴承)发生转动，U形支架301在移动过程中，通过第二支杆和限位板404的配合，可以带动连接杆401同步移动，连接杆401配合滚轮403可以沿着轴承座2的内壁移动，即也实现了相对于轴承的转动，使得圆筒402与转动辊306之间的间距不会发生变化，保证弹性金属带501的正常工作，同时也使得弹性金属带501在自身移动的同时还会相对于轴承发生转动，使得不同的温度传感器503可以与轴承外表面的不同位置接触，保证得到更好、更准确的温度数据；在轴承工作时其产生的热量会传递给弹性金属带501，通过弹性金属带501上的温度传感器503配合无线传输模块传输给外部控制终端，当温度过高时警示灯闪烁提示工作人员此时轴承的情况不对，需改变轴承的工作状态以降低温度。

通过齿环6、转动辊306、连接块502和限位板404等结构的配合，既可以带动弹性金属带501移动，也可以带动弹性金属带501相对于轴承发生转动，使得不同的温度传感器503可以与轴承外表面的不同位置接触，相比于温度传感器503固定不动与轴承长期摩擦接触来检测，对于温度传感器503和弹性金属带501的损伤更小，使得这二者的寿命更长；同时温度传感器503和弹性金属带501的移动过程中，会发生不同温度传感器503对轴承同一位置进行监测的情况，因此可以得到该同一位置的数据对比，进而可以得到更准确、更全面的温度数据，监控效果更好；通过转动辊306、连接块502、凹槽307和弹性金属带501等结构的配合，在弹性金属带501自身移动时，可以带动转动辊306同步转动，进而使得弹性金属带501与转动辊306的摩擦接触不是固定不变的，进而进一步减少对弹性金属带501和温度传感器503的损伤，延长二者的使用寿命，满足了实际使用中的更多需求。

作为本实施例的进一步改进：在实际使用时，如图10所示，可以将弹性金属带501设置呈多段式，将连接块502设置呈相同的两个半块，两个半块采用卡扣式连接，即每段弹性金属带501的两端均设置一半的两个半块，两段金属带可以通过两半连接块502连接在一起，卡扣式连接为现有的成熟技术，在这里不做详细说明。

通过多段式弹性金属带501和两半设置的连接块502，不仅可以实现实施例二中配合凹槽307带动转动辊306转动的效果，还可以实现多段弹性金属带501的快速安装和拆卸，当有一个或者多个不同位置的温度传感器503发生故障需要更换和维修时，可以将对应段弹性金属带501的快速拆装，进而可以实现对应温度传感器503的快速检修和更换，相比于实施例二，进一步提高实际使用中的实用性。

实施例三：

请参阅图1至图10，在实施例二的基础上，连接杆401与轴承座2的内壁之间设置有第二弹簧(图中未示出)，第二弹簧设置在连接杆401靠近轴承的一侧，第二弹簧不与连接杆401和轴承座2固定连接，不会影响连接杆401的转动，但在第二弹簧的作用下，连接杆401有向远离方向轴承移动的趋势。

在本实施例中，优选的：当弹性金属带501在转动辊306和圆筒402的作用下，发生自身转动且相对于轴承转动时，其移动路线为从转动辊306的下方经圆筒402的上方，再经下一个转动辊306的下方，因为设置有第二弹簧，所以使得连接杆401和圆筒402均有向远离轴承方向移动的趋势，进而可以实现对弹性金属带501的张紧，保证弹性金属带501的绷紧效果，使其可以与转动辊306和凹槽307正常适配，保证弹性金属带501的正常工作。

通过连接杆401、圆筒402和第二弹簧等结构的配合，可以实现弹性金属带501的持续张紧，保证弹性金属带501的正常移动和温度传感器503的正常工作，有效提高了对轴承的检测效果，适用性更强。

本发明的工作原理是：使用时启动电机本体1，电机本体1通过输出轴带动轴承转动，轴承与弹性金属带501紧密贴合，带动弹性金属带501在转动辊306上发生相对转动，通过连接块502和凹槽307等结构的配合，弹性金属带501还会带动转动辊306转动，转动辊306则通过第二支杆、皮带轮304和皮带等结构的配合，带动第一支杆303转动，第一支杆303又配合齿轮305和齿环6等结构，最终带动U形支架301相对于齿环6(轴承)发生转动，U形支架301在移动过程中，通过第二支杆、限位板404和滚轮403等结构的配合，可以使得连接杆401沿着轴承座2的内壁移动，即也实现了转动辊306、圆筒402和弹性金属带501的相对于轴承的转动，使得弹性金属带501在自身移动的同时还会相对于轴承发生转动；在轴承工作时其热量传递给弹性金属带501，再通过温度传感器503传输给外部控制终端和警示灯，当温度过高时警示灯闪烁提示工作人员对轴承状态进行维护。因为设置有第一弹簧302，弹性金属带501可以与轴承紧密贴合，保证弹性金属带501可以随着轴承的转动而移动；因为设置有第二弹簧，使得圆筒402可以实现对弹性金属带501的有效张紧，保证弹性金属带501和温度传感器503的正常运转；同时因为设置转动辊306、连接块502、凹槽307和圆筒402，使得不同的温度传感器503可以与轴承外表面的不同位置接触，使得温度传感器503不是固定在某个位置不动持续与轴承摩擦接触进行数据传输的，大大减少对温度传感器503的损伤，保证温度传感器503的正常使用，也可以得到更全面、更准确的温度数据，有效提高了对轴承的监控效果，整体的实用性更高。

Claims (8)

1.一种电机轴承状态监控及预警装置，包括安装座以及与安装座固定连接的电机本体和轴承座，轴承座套设在电机本体输出轴的轴承外部，其特征在于，所述轴承座的内壁贯穿开设有放置槽，放置槽的内部活动设置有用于监控轴承状态的检测组件和若干个与检测组件活动卡合的转动组件，所述轴承座的内部活动设置有若干个与轴承座活动贴合的连接组件，若干个转动组件与若干个连接组件呈一一对应连接，所述检测组件呈环形且依次绕过每个转动组件和连接组件，轴承座的内部固定安装有与转动组件传动连接的齿环；

电机本体通过输出轴带动轴承转动，轴承带动检测组件在转动组件上发生相对移动，检测组件带动转动组件转动，转动组件在齿环的作用下沿着齿环转动并带动连接组件同步移动。

2.根据权利要求1所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述转动组件包括位于放置槽内部的U形支架，U形支架的表面与轴承座的内壁之间设置有第一弹簧，U形支架的表面贯穿并转动安装有与连接组件活动连接的第一支杆，第一支杆的端部固定安装有与齿环传动连接的齿轮，U形支架的内部固定安装有第二支杆，第一支杆和第二支杆之间设置有同步传动机构，第二支杆的外表面固定安装有与检测组件活动卡合的转动辊，转动辊的外表面开设有若干个凹槽。

3.根据权利要求2所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述同步传动机构为两个皮带轮，两个所述皮带轮分别固定安装在第一支杆和第二支杆的外表面，且两个皮带轮之间通过皮带传动。

4.根据权利要求1所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述连接组件包括位于轴承座内部的连接杆，连接杆的外表面转动安装有与检测组件活动贴合的圆筒，连接杆的端部固定安装有与轴承座内壁活动贴合的滚轮，连接杆的外表面活动安装有与转动组件活动连接的限位板。

5.根据权利要求4所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述滚轮与齿环呈并列设置，且滚轮的尺寸大于圆筒。

6.根据权利要求1所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述检测组件包括弹性金属带和固定安装在轴承座上的警示灯，弹性金属带呈环状且从依次绕过每个转动组件和连接组件，弹性金属带的表面固定安装有若干个连接块，连接块与凹槽位置对应且尺寸适配，弹性金属带上设置有温度传感器。

7.根据权利要求6所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述温度传感器设有若干个，若干个所述温度传感器与若干个连接块之间呈一一对应设置，且温度传感器与警示灯之间电连接。

8.根据权利要求6或7所述的电机轴承状态监控及预警装置，其特征在于，所述弹性金属带设置呈多段式，所述连接块由相同的两个半块组成，且连接板的两个半块之间采用卡扣式连接。

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