CN116175282A - 一种机床主轴振动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及振动检测技术领域，且公开了一种机床主轴振动检测装置，包括外限位环形结构、透明球体活动结构、轴承式旋转结构，其内环形体可随机床的主轴运动，且该运动可对球体产生对应驱动；以及楔形插入结构，插入至内环形体和主轴之间的缝隙中，使得两者以同心圆方式固定。该机床主轴振动检测装置，利用滚动接触和三点定位的方式，可使得其随电机主轴振动而发生相应的运动状态，将该状态转化为纵向方位的运动，通过肉眼可直观的察觉电机主轴的振动频率以及幅度，并且，该装置为机械结构，因此，具备较强的抗干扰性和抗压性，具备较高的使用寿命，且不会产生使用成本，因此具备使用成本低的优点。

Description

一种机床主轴振动检测装置

技术领域

本发明涉及振动检测技术领域，具体为一种机床主轴振动检测装置。

背景技术

主轴是旋转机械重要的旋转部件，随着机器的运转主轴会产生振动，对其振动进行检测是旋转机械运行状态检测的可靠手段。主轴的振动信号中蕴含了判断各类运行状态的信息。在正常情况下，旋转机械的主轴会有一定程度的振动，当长时间运行后，机器受到磨损、疲劳、变形等因素影响，使得机器中配合零件之间的间隙和轴的不平行度增加，转子的不平衡加剧，导致振动强度超过正常水平。

为了对旋转的机床主轴进行有效检测，我国专利号CN204964011U公布了一种易拆卸、检测成本较低的便携式旋转机械主轴的振动检测及故障诊断装置，其主要结构包括振动传感器、用以旋转机械主轴转速检测的转速传感器、用以将振动传感器和转速传感器固定安装在旋转机械轴上的夹具、用以采集振动传感器和转速传感器信号数据的信号数据采集模块和用以处理和分析数据信息的振动检测及故障诊断模块；所述振动传感器、转速传感器分别与所述信号数据采集模块连接，所述信号数据采集模块与所述振动检测及故障诊断模块连接，所述夹具为多自由度夹具，所述信号数据采集模块包括信号放大器和数据采集器，所述振动传感器的信号输出端、转速传感器的信号输出端分别与所述信号放大器连接，所述信号放大器与所述数据采集器连接，所述数据采集器与所述振动检测及故障诊断模块连接，所述多自由度夹具设置有两个，两个多自由度夹具分别将所述振动传感器、转速传感器固定在旋转机械轴的上方。

上述振动检测及故障诊断装置在工作时，振动传感器、转速传感器安装在旋转机械主轴的上方，由夹具固定，采集旋转机械主轴的振动信号、转速信号，进而经信号放大器放大、数据采集器采集后传送到振动检测及故障诊断模块，通过振动检测及故障诊断模块对振动信号的分析，实时检测旋转机械主轴的振动情况，结合转速信号，在不同的转速条件下，对振动故障的判断条件不同，因此能够准确的综合判断旋转机械主轴的振动故障。

我国另一专利号CN210603581U公布了一种便携式旋转机械主轴的振动检测及故障诊断装置，其主要结构包括检测主杆，所述检测主杆中间滑动连接有调节杆，所述检测主杆和调节杆之间固定设有定位组件，所述检测主杆底部螺纹连接有稳固底盘，所述稳固底盘侧壁转动连接有支撑爪，所述调节杆顶部固定连接有转接块，所述转接块中间转动连接有检测杆，所述转接块中间转动连接有定位卡齿，所述检测杆顶部开设有限位凹槽，所述定位卡齿与限位凹槽配合，所述转接块底部固定连接有永磁铁，所述检测杆侧壁固定连接有磁吸板，所述检测杆端部固定安装有振动传感器和转速传感器；所述稳固底盘顶部固定连接有防转板，所述防转板位于支撑爪上方；所述调节杆底部固定连接有防脱盘，所述调节杆外壁固定连接有导向套，导向套使调节杆不易松动；所述检测主杆内部固定安装有直线轴承，所述调节杆穿过直线轴承与之滑动配合，直线轴承，滑动调节顺畅，且直线度好；所述调节杆内部固定连接有一字板，所述调节杆与一字板滑动连接，放置调节杆与检测主杆发生相对转动，导致检测杆位移；所述定位组件包括固定连接在检测主杆外壁的夹紧片，所述检测主杆外壁螺纹连接有夹紧套，所述夹紧套为塔型，上述振动检测及故障诊断装置采用了大量的传感器。

通过上述描述能够得知：该便携式旋转机械主轴的振动检测及故障诊断装置，在对旋转的主轴进行检测时，需要大量的传感器作为中间媒介，而传感器的使用一方面，会导致使用成本急剧增加（各类传感器以及对应的接收装置无疑会增加使用成本），另一方面，由于传感器安装于高速旋转的机床主轴中，传感器会受到旋转形成的离心力的影响，造成传感器的使用寿命降低。

上述便携式旋转机械主轴的振动检测及故障诊断装置在工作时，将稳固底盘旋转拧在检测主杆底部，然后打开支撑爪，由于防转板的作用，支撑爪不能向上转动，将其放置在地面，由于重力作用支撑爪伸展在地面上，稳定性好，通过将调节杆从检测主杆内抽出到合适位置，然后通过向下旋转夹紧套，作用于夹紧片，使其收紧并紧贴在调节杆外壁将调节杆夹紧在夹紧套内，完成调节杆的高度固定。若检测卧式主轴，将检测杆放置于机床主轴上方，旋转定位卡齿至于限位凹槽内，定位卡齿两侧固定连接有橡胶垫，与限位凹槽过盈配合，检测杆不会晃动，振动传感器和转速传感器与主轴有效接触，通过传感器检测主轴的不同转速下振动情况有利于分析主轴故障原因，了解机床特性。若为立式主轴，通过打开定位卡齿，旋转检测杆使其吸附在永磁铁上，无外力作用下检测杆不会晃动，使振动传感器和转速传感器与立式主轴有效接触，检测主轴振动情况。使用完毕后，松开夹紧套，将调节杆收回在检测主杆内，卸下稳固底盘，支撑爪自动向内折叠，拆分为几部分，体积小，便于携带，适用于多种机床主轴，且检测时，检测主杆立于地面，避免机床自身震动传递给检测主杆引起检测误差。

换而言之：上述便携式旋转机械主轴的振动检测及故障诊断装置，通过使用时将稳固底盘旋转拧在检测主杆底部，然后打开支撑爪，由于防转板的作用，支撑爪不能向上转动，将其放置在地面，由于重力作用支撑爪伸展在地面上，稳定性好，检测时，检测主杆立于地面，避免机床自身震动传递给检测主杆引起检测误差；通过将调节杆从检测主杆内抽出到合适位置，然后固定调节杆的高度。若检测卧式主轴，将检测杆放置于机床主轴上方，旋转定位卡齿至于限位凹槽内，振动传感器和转速传感器与主轴有效接触，通过传感器检测主轴的不同转速下振动情况有利于分析主轴故障原因，了解机床特性。若为立式主轴，通过打开定位卡齿，旋转检测杆使其吸附在永磁铁上，使振动传感器和转速传感器与立式主轴有效接触，检测主轴振动情况。使用完毕后，松开夹紧套，将调节杆收回在检测主杆内，卸下稳固底盘，支撑爪自动向内折叠，拆分为几部分，体积小，便于携带，适用于多种机床主轴。

通过上述描述能够得知：上述便携式旋转机械主轴的振动检测及故障诊断装置，在对旋转的主轴进行检测时，需要传感器接触旋转的主轴体，主轴在偏振时对于传感器的损伤较为明显，因此同样存在上述第一种装置中关于使用寿命低的缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机床主轴振动检测装置，利用滚动接触和三点定位的方式，可使得其随电机主轴振动而发生相应的运动状态，将该状态转化为纵向方位的运动，通过肉眼可直观的察觉电机主轴的振动频率以及幅度，并且，该装置为机械结构，因此，具备较强的抗干扰性和抗压性，具备较高的使用寿命，且不会产生使用成本，因此具备使用低成本的优点，解决了上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机床主轴振动检测装置，包括可通过螺栓固定安装于机床在位于其主轴外围壳面处的固定安装架，还包括外限位环形结构，固定安装于固定安装架远离机床安装壳体的一端，且内部设置有两个产生拉伸功能的线绳以及一个内螺纹槽，两个产生拉伸功能的线绳和内螺纹槽关于固定安装架和外限位环形结构的共轴中心线呈环形阵列设置；透明球体活动结构，通过螺纹结构安装于内螺纹槽内部，且其内部的球体能够以肉眼察觉在弹性作用下的往复运动；轴承式旋转结构，其内环形体可随机床的主轴运动，且该运动可对球体产生对应驱动；以及楔形插入结构，插入至内环形体和主轴之间的缝隙中，使得两者以同心圆方式固定。

进一步的，所述固定安装架包括安装于固定安装架远离机床安装壳体一端的环形安装板，所述环形安装板的中心设置有用于套放主轴的第一轴套孔，环形安装板在背向机床安装壳体的端面设置有多个向外扩展的支撑杆。

进一步的，所述外限位环形结构包括环形壳体，所述环形壳体的中心设置有部件贯通孔，环形壳体在位于其顶部的圆周面设置有内凹式的内螺纹槽，环形壳体沿内螺纹槽的圆周内壁设置有内螺纹结构，环形壳体在位于内螺纹槽的中心部位设置有指向其圆心处的第一线绳孔，环形壳体在位于其环形体中部设置有两个中心线指向其圆心处的活动腔，环形壳体在位于活动腔指向圆心处的端面的中心设置有第二线绳孔，每个活动腔的内部均安放一个可沿其轴向活动的活动板，活动板的一端安放有对其产生远离第二线绳孔方向压力的主螺旋弹簧，且所述活动板在该端面的中心安装有第一线绳，所述第一线绳的绳体贯通第二线绳孔、且端部延伸至部件贯通孔中。

进一步的，所述第一线绳孔和两个第二线绳孔关于环形壳体的轴心线呈环形阵列设置。

进一步的，所述第一线绳的长度需要满足：当轴承式旋转结构同心轴式安装于主轴的轴体后，第一线绳处于绷直状态、且活动板位于可压缩行程的中部区域。

进一步的，所述透明球体活动结构包括透明塑料制成的空心杆结构，空心杆结构的中心设置有可插入至内螺纹槽内部的球体活动腔，空心杆结构的一端外围设置有与内螺纹结构相匹配的外螺纹结构，空心杆结构的一端设置有与第一线绳孔连通的第三线绳孔，空心杆结构的另一端设置有压力补偿孔，球体活动腔的内部放置一个可沿其轴向活动的球体，所述球体外表面涂有辨识度较高的色泽，球体的一侧安装有对其产生远离第三线绳孔方向的副螺旋弹簧，球体的一端嵌入有一个第二线绳，所述第二线绳的绳体贯穿第三线绳孔和第一线绳孔，且第二线绳的端部延伸至部件贯通孔中。

进一步的，所述第二线绳的长度需要满足：当轴承式旋转结构同心轴式安装于主轴的轴体后，第二线绳处于绷直状态、且球体位于可压缩行程的中部区域。

进一步的，所述轴承式旋转结构包括外环形体和内环形体，所述外环形体和内环形体的中心分别设置有外环孔和内环孔，所述外环形体的内圆周面和内环形体的外圆周面设置有两个对应的环形滑轨，两个环形滑轨之间滚动式安装有多个钢球，多个钢球之间通过保持架保证各自之间的间距，所述外环形体的外圆周面设置有三个用于固定两个第一线绳和一个第二线绳的三个线绳嵌入槽，所述内环形体的内环形面形成锥形空间，锥形空间的锥形面中设置有三个环形阵列设置的引导滑槽。

进一步的，所述楔形插入结构包括呈直角的三角形楔块，所述三角形楔块斜边为弧形结构、且上端面中心设置有可插入至引导滑槽内部、并沿引导滑槽滑动的斜条，三角形楔块的底部设置有可抵触于主轴轴体外围、且可沿主轴轴体水平滑动的凹面。

进一步的，所述弧形结构和斜条构成的外形结构与锥形空间和引导滑槽构成的外形结构相配合，所述凹面构成的结构外形与主轴圆周面构成的结构外形相匹配。

与现有技术相比，本发明提供了一种机床主轴振动检测装置，具备以下有益效果：

该机床主轴振动检测装置，利用滚动接触和三点定位的方式，可使得其随电机主轴振动而发生相应的运动状态，将该状态转化为纵向方位的运动，通过肉眼可直观的察觉电机主轴的振动频率以及幅度，并且，该装置为机械结构，因此，具备较强的抗干扰性和抗压性，具备较高的使用寿命，且不会产生使用成本，因此具备使用低成本的优点；

通过透明球体活动结构，能够确保外环形体仅仅会随机床主轴发生偏振效果，而不会使得外环形体在外力影响下发生相对于主轴的旋转功能，从而排除球体的运动是因为外环形体在外力影响下发生相对于主轴的旋转而造成纵向活动，防止该现象造成的判断失误现象的发生，降低外力对检测造成的误差，从而确保球体是因主轴偏振造成的运动的准确性；

通过透明球体活动结构，当主轴偏振的方向朝向空心杆结构安装部位背离的一端时，在副螺旋弹簧的弹性作用下，球体会产生向上的移动，由于，透明塑料制成的空心杆结构，通过肉眼直观的察觉球体在纵向运动时和初始状态下运动的幅度，即可判定此时，主轴偏振的幅度；

通过轴承式旋转结构，外环形体能够产生随其的运动变化，同时，两者外环形体和内环形体为滚动摩擦方式连接，因此，存在可静止运动的功能，方便外环形体以相对旋转静止的方式将振动的力度传递到球体中，实现对主轴1的及时且有效的振动检测。

附图说明

图1为本发明的全剖结构示意图；

图2为本发明中固定安装架的立体图；

图3为本发明中外限位环形结构的立体图；

图4为本发明中外限位环形结构的立体剖面图；

图5为本发明中透明球体活动结构的全剖结构示意图；

图6为本发明中轴承式旋转结构的立体图；

图7为本发明中内环形体的立体剖面图；

图8为本发明中楔形插入结构的立体图。

其中：1、主轴；2、固定安装架；21、环形安装板；22、第一轴套孔；23、支撑杆；3、外限位环形结构；31、环形壳体；32、部件贯通孔；33、内螺纹槽；34、内螺纹结构；35、第一线绳孔；36、活动腔；37、第二线绳孔；38、活动板；39、主螺旋弹簧；310、第一线绳；4、透明球体活动结构；41、空心杆结构；42、球体活动腔；43、外螺纹结构；44、第三线绳孔；45、压力补偿孔；46、球体；47、第二线绳；48、副螺旋弹簧；5、轴承式旋转结构；51、外环形体；52、内环形体；53、外环孔；54、内环孔；55、钢球；56、保持架；57、锥形空间；58、引导滑槽；59、线绳嵌入槽；510、环形滑轨；6、楔形插入结构；61、三角形楔块；62、弧形结构；63、斜条；64、凹面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种机床主轴振动检测装置，包括可通过螺栓固定安装于机床在位于其主轴1外围壳面处的固定安装架2，该固定安装架2的总体高度为0.2-0.5米，该主轴1沿机床外壳需要向前凸出0.2-0.3米，其主轴1的直径大概为0.1米左右，还包括外限位环形结构3，固定安装于固定安装架2远离机床安装壳体的一端，且内部设置有两个产生拉伸功能的线绳以及一个内螺纹槽33，两个产生拉伸功能的线绳和内螺纹槽33关于固定安装架2和外限位环形结构3的共轴中心线呈环形阵列设置；透明球体活动结构4，通过螺纹结构安装于内螺纹槽33内部，且其内部的球体46能够以肉眼察觉在弹性作用下的往复运动；轴承式旋转结构5，其内环形体52可随机床的主轴1运动，且该运动可对球体46产生对应驱动；以及楔形插入结构6，插入至内环形体52和主轴1之间的缝隙中，使得两者以同心圆方式固定，利用滚动接触和三点定位的方式，可使得其随电机主轴振动而发生相应的运动状态，将该状态转化为纵向方位的运动，通过肉眼可直观的察觉电机主轴的振动频率以及幅度，并且，该装置为机械结构，因此，具备较强的抗干扰性和抗压性，具备较高的使用寿命，且不会产生使用成本，因此具备使用低成本的优点。

请参阅图2，所述固定安装架2包括安装于固定安装架2远离机床安装壳体一端的环形安装板21，该环形安装板21的厚度大概为0.05米，所述环形安装板21的中心设置有用于套放主轴1的第一轴套孔22，第一轴套孔22的直径大概为0.12-0.15米，环形安装板21在背向机床安装壳体的端面设置有多个向外扩展的支撑杆23。通过螺栓可将环形安装板21固定安装于固定安装架2远离机床安装壳体一端，并且在安装过程中，使得部件的轴心线尽量与机床主轴1共线即可，从而实现对后续结构的限定安装。

关于其它后续部件的尺寸，可按照具体要求根据实际情况设置。

请参阅图3和图4，所述外限位环形结构3包括环形壳体31，所述环形壳体31的中心设置有部件贯通孔32，环形壳体31在位于其顶部的圆周面设置有内凹式的内螺纹槽33，环形壳体31沿内螺纹槽33的圆周内壁设置有内螺纹结构34，环形壳体31在位于内螺纹槽33的中心部位设置有指向其圆心处的第一线绳孔35，环形壳体31在位于其环形体中部设置有两个中心线指向其圆心处的活动腔36，环形壳体31在位于活动腔36指向圆心处的端面的中心设置有第二线绳孔37，每个活动腔36的内部均安放一个可沿其轴向活动的活动板38，活动板38的一端安放有对其产生远离第二线绳孔37方向压力的主螺旋弹簧39，且所述活动板38在该端面的中心安装有第一线绳310，所述第一线绳310的绳体贯通第二线绳孔37、且端部延伸至部件贯通孔32中，所述第一线绳孔35和两个第二线绳孔37关于环形壳体31的轴心线呈环形阵列设置，所述第一线绳310的长度需要满足：当轴承式旋转结构5同心轴式安装于主轴1的轴体后，第一线绳310处于绷直状态、且活动板38位于可压缩行程的中部区域。在工作时，起到对轴承式旋转结构5外部结构的限位性，由于，内环形体52会随机床主轴1旋转，旋转时，内环形体52和外环形体51之间会实现钢球55的滚动接触，因此内环形体52和外环形体51存在一定的滚动摩擦力的作用，会使得外环形体51欲产生同向的旋转运动，此时，当两个第一线绳310对外环形体51起到拉力效果后，能够有效防止外环形体51随内环形体52的旋转运动，因此，能够确保外环形体51仅仅会随机床主轴发生偏振效果，而不会使得外环形体51在外力影响下发生相对于主轴1的旋转功能，从而排除球体46的运动是因为外环形体51在外力影响下发生相对于主轴的旋转而造成纵向活动，防止该现象造成的判断失误现象的发生，降低外力对检测造成的误差，从而确保球体46是因主轴1偏振造成的运动的准确性。

请参阅图5，所述透明球体活动结构4包括透明塑料制成的空心杆结构41，空心杆结构41的中心设置有可插入至内螺纹槽33内部的球体活动腔42，空心杆结构41的一端外围设置有与内螺纹结构34相匹配的外螺纹结构43，空心杆结构41的一端设置有与第一线绳孔35连通的第三线绳孔44，空心杆结构41的另一端设置有压力补偿孔45，球体活动腔42的内部放置一个可沿其轴向活动的球体46，所述球体46外表面涂有辨识度较高的色泽，球体46的一侧安装有对其产生远离第三线绳孔44方向的副螺旋弹簧48，球体46的一端嵌入有一个第二线绳47，所述第二线绳47的绳体贯穿第三线绳孔44和第一线绳孔35，且第二线绳47的端部延伸至部件贯通孔32中，所述第二线绳47的长度需要满足：当轴承式旋转结构5同心轴式安装于主轴1的轴体后，第二线绳47处于绷直状态、且球体46位于可压缩行程的中部区域，由于，内环形体52会随机床主轴1旋转和振动，旋转时，内环形体52和外环形体51之间会实现钢球55的滚动接触，因此内环形体52和外环形体51存在一定的滚动摩擦力的作用，会使得外环形体51欲产生同向的旋转运动，此时，当两个第一线绳310对外环形体51起到拉力效果后，能够有效防止外环形体51随内环形体52的旋转运动，因此，能够确保外环形体51仅仅会随机床主轴发生偏振效果，而由于，第二线绳47的绳体贯穿第三线绳孔44和第一线绳孔35，并且，第二线绳47的端部嵌入于其中一个线绳嵌入槽59的内部，因此，在第二线绳47的带动下，球体46会在空心杆结构41的内部产生向下的运动，当主轴1偏振的方向朝向空心杆结构41安装部位背离的一端时，在副螺旋弹簧48的弹性作用下，球体46会产生向上的移动，由于，透明塑料制成的空心杆结构41，通过肉眼直观的察觉球体46在纵向运动时和初始状态下运动的幅度，即可判定此时，主轴1偏振的幅度。

请参阅图6和图7，所述轴承式旋转结构5包括外环形体51和内环形体52，所述外环形体51和内环形体52的中心分别设置有外环孔53和内环孔54，所述外环形体51的内圆周面和内环形体52的外圆周面设置有两个对应的环形滑轨510，两个环形滑轨510之间滚动式安装有多个钢球55，多个钢球55之间通过保持架56保证各自之间的间距，所述外环形体51的外圆周面设置有三个用于固定两个第一线绳310和一个第二线绳47的三个线绳嵌入槽59，所述内环形体52的内环形面形成锥形空间57，锥形空间57的锥形面中设置有三个环形阵列设置的引导滑槽58。内环形体52以与机床主轴1共轴的方式套在主轴1的轴体上，因此当主轴1振动时，外环形体51能够产生随其的运动变化，同时，两者外环形体51和内环形体52为滚动摩擦方式连接，因此，存在可静止运动的功能，方便外环形体51以相对旋转静止的方式将振动的力度传递到球体46中，实现对主轴1的及时且有效的振动检测。

请参阅图8，所述楔形插入结构6包括呈直角的三角形楔块61，所述三角形楔块61斜边为弧形结构62、且上端面中心设置有可插入至引导滑槽58内部、并沿引导滑槽58滑动的斜条63，三角形楔块61的底部设置有可抵触于主轴1轴体外围、且可沿主轴1轴体水平滑动的凹面64，所述弧形结构62和斜条63构成的外形结构与锥形空间57和引导滑槽58构成的外形结构相配合，所述凹面64构成的结构外形与主轴1圆周面构成的结构外形相匹配。在将内环形体52安装于主轴1的套接安装时，可使得其插入到内环形体52内环形面和主轴1的缝隙之间，并且，通过控制三个三角形楔块61各自的插入深度，能够调节内环形体52和主轴1轴心线之间的间距，通过使得两者之间的轴心线处于同轴上，能够实现较为准确的振动检测，同时，固定后，其能够与主轴1产生同步的运动状态，从而方便其检测功能。

在使用时，通过螺栓可将环形安装板21固定安装于固定安装架2远离机床安装壳体一端，并且在安装过程中，使得部件的轴心线尽量与机床主轴1共线即可，而后，将内环形体52套在机床凸起部分主轴1的外围，再将三个三角形楔块61对应嵌入至内环形体52和主轴1之间，此时，需要注意：需要让内环形体52和主轴1之间的轴心线处于同轴上，主轴1在旋转工作状态时，此时，主轴1若存在振动现象，内环形体52和外环形体51之间会实现钢球55的滚动接触，因此内环形体52和外环形体51存在一定的滚动摩擦力的作用，会使得外环形体51欲产生同向的旋转运动，此时，当两个第一线绳310对外环形体51起到拉力效果后，能够有效防止外环形体51随内环形体52的旋转运动，因此，能够确保外环形体51仅仅会随机床主轴发生偏振效果，而不会使得外环形体51在外力影响下发生相对于主轴的旋转功能，从而排除球体46的运动是因为外环形体51在外力影响下发生相对于主轴1的旋转而造成纵向活动，同时，该振动效果会产生驱动源，在第二线绳47的带动下，球体46会在空心杆结构41的内部产生向下的运动，当主轴1偏振的方向朝向空心杆结构41安装部位背离的一端时，在副螺旋弹簧48的弹性作用下，球体46会产生向上的移动，由于，透明塑料制成的空心杆结构41，通过肉眼直观的察觉球体46在纵向运动时和初始状态下运动的幅度，即可判定此时，主轴1偏振的幅度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机床主轴振动检测装置，包括可通过螺栓固定安装于机床在位于其主轴（1）外围壳面处的固定安装架（2），其特征在于：还包括

外限位环形结构（3），固定安装于固定安装架（2）远离机床安装壳体的一端，且内部设置有两个产生拉伸功能的线绳以及一个内螺纹槽（33），两个产生拉伸功能的线绳和内螺纹槽（33）关于固定安装架（2）和外限位环形结构（3）的共轴中心线呈环形阵列设置；

透明球体活动结构（4），通过螺纹结构安装于内螺纹槽（33）内部，且其内部的球体（46）能够以肉眼察觉在弹性作用下的往复运动；

轴承式旋转结构（5），其内环形体（52）可随机床的主轴（1）运动，且该运动可对球体（46）产生对应驱动；

以及楔形插入结构（6），插入至内环形体（52）和主轴（1）之间的缝隙中，使得两者以同心圆方式固定。

2.根据权利要求1所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述固定安装架（2）包括安装于固定安装架（2）远离机床安装壳体一端的环形安装板（21），所述环形安装板（21）的中心设置有用于套放主轴（1）的第一轴套孔（22），环形安装板（21）在背向机床安装壳体的端面设置有多个向外扩展的支撑杆（23）。

3.根据权利要求2所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述外限位环形结构（3）包括环形壳体（31），所述环形壳体（31）的中心设置有部件贯通孔（32），环形壳体（31）在位于其顶部的圆周面设置有内凹式的内螺纹槽（33），环形壳体（31）沿内螺纹槽（33）的圆周内壁设置有内螺纹结构（34），环形壳体（31）在位于内螺纹槽（33）的中心部位设置有指向其圆心处的第一线绳孔（35），环形壳体（31）在位于其环形体中部设置有两个中心线指向其圆心处的活动腔（36），环形壳体（31）在位于活动腔（36）指向圆心处的端面的中心设置有第二线绳孔（37），每个活动腔（36）的内部均安放一个可沿其轴向活动的活动板（38），活动板（38）的一端安放有对其产生远离第二线绳孔（37）方向压力的主螺旋弹簧（39），且所述活动板（38）在该端面的中心安装有第一线绳（310），所述第一线绳（310）的绳体贯通第二线绳孔（37）、且端部延伸至部件贯通孔（32）中。

4.根据权利要求3所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述第一线绳孔（35）和两个第二线绳孔（37）关于环形壳体（31）的轴心线呈环形阵列设置。

5.根据权利要求4所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述第一线绳（310）的长度需要满足：当轴承式旋转结构（5）同心轴式安装于主轴（1）的轴体后，第一线绳（310）处于绷直状态、且活动板（38）位于可压缩行程的中部区域。

6.根据权利要求1所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述透明球体活动结构（4）包括透明塑料制成的空心杆结构（41），空心杆结构（41）的中心设置有可插入至内螺纹槽（33）内部的球体活动腔（42），空心杆结构（41）的一端外围设置有与内螺纹结构（34）相匹配的外螺纹结构（43），空心杆结构（41）的一端设置有与第一线绳孔（35）连通的第三线绳孔（44），空心杆结构（41）的另一端设置有压力补偿孔（45），球体活动腔（42）的内部放置一个可沿其轴向活动的球体（46），所述球体（46）外表面涂有辨识度较高的色泽，球体（46）的一侧安装有对其产生远离第三线绳孔（44）方向的副螺旋弹簧（48），球体（46）的一端嵌入有一个第二线绳（47），所述第二线绳（47）的绳体贯穿第三线绳孔（44）和第一线绳孔（35），且第二线绳（47）的端部延伸至部件贯通孔（32）中。

7.根据权利要求6所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述第二线绳（47）的长度需要满足：当轴承式旋转结构（5）同心轴式安装于主轴（1）的轴体后，第二线绳（47）处于绷直状态、且球体（46）位于可压缩行程的中部区域。

8.根据权利要求1所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述轴承式旋转结构（5）包括外环形体（51）和内环形体（52），所述外环形体（51）和内环形体（52）的中心分别设置有外环孔（53）和内环孔（54），所述外环形体（51）的内圆周面和内环形体（52）的外圆周面设置有两个对应的环形滑轨（510），两个环形滑轨（510）之间滚动式安装有多个钢球（55），多个钢球（55）之间通过保持架（56）保证各自之间的间距，所述外环形体（51）的外圆周面设置有三个用于固定两个第一线绳（310）和一个第二线绳（47）的三个线绳嵌入槽（59），所述内环形体（52）的内环形面形成锥形空间（57），锥形空间（57）的锥形面中设置有三个环形阵列设置的引导滑槽（58）。

9.根据权利要求1所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述楔形插入结构（6）包括呈直角的三角形楔块（61），所述三角形楔块（61）斜边为弧形结构（62）、且上端面中心设置有可插入至引导滑槽（58）内部、并沿引导滑槽（58）滑动的斜条（63），三角形楔块（61）的底部设置有可抵触于主轴（1）轴体外围、且可沿主轴（1）轴体水平滑动的凹面（64）。

10.根据权利要求9所述的一种机床主轴振动检测装置，其特征在于：所述弧形结构（62）和斜条（63）构成的外形结构与锥形空间（57）和引导滑槽（58）构成的外形结构相配合，所述凹面（64）构成的结构外形与主轴（1）圆周面构成的结构外形相匹配。

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