CN117469194B - 一种智能监控的轴流风机专用轴承箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，涉及轴承箱技术领域，旨在解决轴承箱上缺少对轴承和轴承箱进行监测和保护的措施，从而导致轴承箱内的零件磨损严重，轴承箱故障率较高，影响风机的正常运作甚至对现场工作者人身安全存有隐患的问题；包括轴承和轴承箱，所述轴承转动连接有轴承保护机构，所述轴承保护机构位于轴承箱内，所述轴承箱下端滑动连接有减震机构；所述轴承保护机构包括有喷油器和调节式的轴承支撑架，所述喷油器包括有喷油嘴、流量分配器、三通管和连接管，所述轴承的侧边设有与流量分配器相配合的感应元件，优点在于：减少轴承的磨损，提高轴承的运转寿命，保障轴承箱平稳运行的工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及轴承箱技术领域，尤其是涉及一种智能监控的轴流风机专用轴承箱。
背景技术
轴承箱，也被称为绞箱，是一种起支撑和润滑轴承作用的箱体零件。它主要承受设备在工作时产生的轴向和径向力。在有旋转轴的设备中，轴一般由轴承支撑起来旋转，而轴承则安装在轴承箱中。轴承箱中注有润滑油，使轴承在工作过程中得到润滑。同时，轴在工作时所受到的各种力也会传递到轴承箱上，由轴承箱承载。
轴流风机内的转轴通过插接式安装在轴承箱上，通过轴承箱内两个轴承与轴的配合抵消风机叶片运行时产生的轴向作用力，避免风机叶轮产生的轴向力作用到驱动电机上。但是在轴流风机工作中，其高速的运转会带动轴承箱的震动，同时造成轴承温度的上升，影响轴承的使用寿命，加快轴承零件老化和更换的频率，从而使得轴流风机无法正常进行运作，因此轴流风机轴承箱能否可靠工作直接影响到风机运行的稳定性，所以减小轴承箱故障率是风机稳定运行的前提和保障；实时监测轴承箱轴承运行状态和轴承箱整体振动情况，改善风机条件对风机稳定运行提供有利保障。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，通过本设计有效的解决了现有的轴承箱上缺少对轴承和轴承箱进行监测和保护的措施，从而导致轴承箱内的零件磨损严重，轴承箱故障率较高，影响风机的正常运作甚至对现场工作者人身安全存有隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明包括轴承和轴承箱，所述轴承转动连接有轴承保护机构，所述轴承保护机构位于轴承箱内，所述轴承箱下端滑动连接有减震机构；
所述轴承保护机构包括有喷油器和调节式的轴承支撑架，所述喷油器包括有喷油嘴、流量分配器、三通管和连接管，所述三通管与外部的油槽连通，所述三通管两侧与连接管固定连接，所述流量分配器安装在连接管上，所述连接管与所述喷油嘴固定连接，所述喷油嘴位于轴承内侧，所述喷油嘴正对轴承的滚子，所述轴承的侧边设有与流量分配器相配合的感应元件；
所述轴承箱包括有箱体，所述箱体的两端设有对轴承起到密封作用的端盖组件；
所述减震机构包括有机架，所述机架上设有阻尼减震器，所述阻尼减震器与所述箱体滑动连接；
所述轴承支撑架包括有支撑块，所述支撑块前侧固定连接有与轴承内圈外径尺寸相同的垫块，所述垫块上设有沿轴承内圈转动的切线方向进行转动的滚动体；
所述支撑块后侧固定连接有液压杆，所述液压杆的另一侧连接有与箱体固定连接的固定块；
液压杆上固定连接有连接销，所述固定块上开有与连接销滑动连接的滑槽，所述液压杆与所述固定块之间设有对液压杆向支撑块处牵引的弹性连接件。
优选的，所述感应元件包括有温度传感器和震动传感器。
优选的，所述端盖组件为对轴承进行油封的部件，所述端盖组件从内到外依次包括有：外挡板、挡油板、密封元件、调整垫片和轴承端盖。
优选的，所述阻尼减震器包括有与机架固定连接有底座，所述底座和所述箱体通过螺杆和螺母进行固定连接，所述箱体与所述底座滑动连接，所述螺杆上套有对箱体向上施力的弹性的阻尼件。
优选的，所述箱体上下两侧均设有通孔，所述通孔上固定连接有用于密封的盖板，所述机架与所述箱体之间设有垫块，所述垫块下方的机架内部设有与箱体的下通孔连通的内腔。
与现有技术相比本发明的有益效果：
本发明通过温度传感器和震动传感器，实时监测设备运行状态，可提前预警轴承故障，为风机稳定运行提供安全保障。
本发明轴承密封的端盖组件采用润滑油密封，流道密封加工精度要求低，可降低配件和加工件成本。
本发明设有中央处理器通过接收温度传感器以及震动传感器的信号，对流量分配器进行信号的反馈，更好的调节两侧轴承的温度，提高轴承运转寿命。
本发明中阻尼减震器的阻尼值可以进行调节，可以降低设备共振的风险，提高设备运行可靠性。
本发明中轴承支撑架可抵消轴承运转过程中产生的部分轴向作用力，保障轴承箱的稳定运转。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明箱体上部剖面结构示意图。
图3为本发明箱体侧向剖面结构示意图。
图4为本发明正向结构示意图。
图5为本发明轴承支撑架结构示意图。
图6为本发明轴承与支撑块分解结构示意图。
图7为本发明图3中A的放大结构示意图。
图8为本发明图5中B的放大结构示意图。
图中标号：1、轴承；2、轴承保护机构；201、喷油器；2011、喷油嘴；2012、流量分配器；2013、三通管；2014、连接管；2015、内挡板；202、轴承支撑架；2021、支持块；2022、垫块；2023、滚动体；2024、液压杆；2025、连接销；2026、固定块；2027、滑槽；2028、弹性连接件；3、轴承箱；301、箱体；3011、通孔；3012、盖板；302、端盖组件；3021、外挡板；3022、挡油板；3023、密封元件；3024、调整垫片；3025、轴承端盖；4、减震机构；401、机架；402、震动支架；403、阻尼减震器；4031、底座；4032、螺杆；4033、螺母；4034、阻尼件；5、感应元件；501、温度传感器；502、震动传感器。
具体实施方式
下面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。
请参阅附图1-8，本发明一种技术方案：轴承1位于轴承箱3的箱体301的两端，连接轴穿过两个轴承1延伸至箱体301的两侧，端盖组件302位于轴承1外侧的位置，端盖组件302不仅可以阻挡外部颗粒还与轴承1保护系统的喷油器201配合，避免内部的润滑油向外泄露，轴承保护机构2和感应元件5都位于箱体301的内侧，感应元件5与喷油器201之间协调工作，轴承箱3各个轴承1处分别设置温度传感器，轴承箱3两侧分别设置水平和垂直振动传感器，根据传感器反馈信号实时了解轴承箱3运行状态，超出设定值控制系统发出报警信号，具体的轴承1在工作时，通过感应元件5通过温度传感器501和震动传感器502将轴承1的工作时的温度和震动通过电信号的形式反馈到中央处理器处，中央处理器根据反馈的信号换算出此时轴承1处的温度和振动幅度，通过与制定的标准值比对由控制器来调控喷油器201对轴承1的喷油量，以达到对轴承1进行温度控制的效果，同时可以调节轴承1支持架，对轴承1的内圈进行加固，减小轴承1的震动幅度，减震机构4位于最外层，震动支架402和阻尼减震器403对箱体301的震动进行调整，避免运动过程中整个装置产生共振，保障装置平稳运行。
所述喷油器201包括有喷油嘴2011，所述喷油嘴2011的输出端正对轴承1的滚子，所述喷油嘴2011的输入端连接有管件组件，所述管件组件上设有流量分配器2012；所述管件组件包括有三通管2013，所述三通管2013输出端连接有向两侧延伸的连接管2014，连接管2014通过固定在箱体301内侧的内挡板2015与喷油嘴2011连通，流量分配器2012分别控制润滑油分配比例，根据和轴承1运行温度调整润滑油量的流量分配。
内挡板2015通过螺钉的方式固定在箱体301的内侧，内挡板2015还对轴承1的外圈起到限位固定的作用，避免轴承1外圈向箱体301内移动，三通管2013的一端连接在箱体301外部的进油管路上，在箱体301内三通管2013左右分支分别连接两个连接管2014，两个连接管2014分别通过喷油嘴2011分别对左右两侧的两个轴承1进行润滑油的喷洒，流量分配器2012控制连接管2014内润滑油的流量与流速，流量分配器2012与中央处理器连接，中央处理器在收到感应元件5的信号后会对流量分配器2012有一个信号的反馈，流量分配器2012根据反馈的信号通过控制器调控连接管2014内的润滑油流量和流速，从而是两侧的两个轴承1保持温度的相近，避免轴承1损坏。
所述轴承支撑架202包括有支撑块，所述支撑块前侧固定连接有与轴承1内圈外径尺寸相同的垫块2022，所述垫块2022上设有沿轴承1内圈转动的切线方向进行转动的滚动体2023；所述支撑块后侧固定连接有液压杆2024，所述液压杆2024的另一侧连接有与箱体301固定连接的固定块2026。
每个支撑块上均配合有左右两组液压杆2024，液压杆2024通过推动支撑块和垫块2022使滚动体2023与轴承1的内圈接触，滚动体2023的上顶面突出垫块2022的上顶面，垫块2022的内径大于轴承1内圈的内径，垫块2022内圈与连接轴不接触，在轴承1转动时，在滚动体2023的作用下可以减小轴承1与垫块2022之间的摩擦力，同时也起到对轴承1内圈限位的作用，保证轴承1在运动过程中处稳定性；滚动体2023可以为滚珠。
液压杆2024上固定连接有连接销2025，所述固定块2026上开有与连接销2025滑动连接的滑槽2027，所述液压杆2024与所述固定块2026之间设有对液压杆2024向支撑块处牵引的弹性连接件2028；弹性连接件2028为弹簧，通过弹簧对液压杆2024有向支撑块处的作用力，初始位置时连接销2025后侧有滑槽2027的余量，在轴承1安全移动的范围内，轴承1内圈和支撑块有左右移动的位移量，抵消轴承1的轴向作用力，使两者之间的刚性接触变为弹性接触，更有利于轴承1的稳定运行。
所述端盖组件302为对轴承1进行油封的部件，所述端盖组件302从内到外依次包括有：外挡板3021、挡油板3022、密封元件3023、调整垫片3024和轴承端盖3025；端盖组件302对轴承1进行油封，油封可以用来防止润滑剂逸出轴承或特定区域；油封可以阻止有害污染物进入机器，尤其是在恶劣的环境中；油封能够有效地隔离轴承周围的灰尘和污染物，从而保证轴承工作的清洁环境。
所述阻尼减震器403包括有与机架401固定连接有底座4031，所述底座4031和所述箱体301通过螺杆4032和螺母4033进行固定连接，所述箱体301相对底座4031竖直滑动，所述螺杆4032上套有对箱体301向上施力的弹性的阻尼件4034；底座4031与箱体301之间通过螺杆4032与螺母4033连接，调节螺母4033在螺杆4032上的位置，可以改变初始位置阻尼件4034对底座4031的作用力，阻尼件4034为弹簧，在阻尼件4034的作用下调节减震器的阻尼值范围。
所述箱体301上下两侧均设有通孔3011，所述通孔3011上固定连接有用于密封的盖板3012，所述机架401与所述箱体301之间设有垫块2022，所述垫块2022下方的机架401内部设有与箱体301的下通孔连通的内腔；垫块2022为弹性材质，可以减小箱体301机架401之间的碰撞，内腔的开口与箱体301下侧的通孔3011相对应，箱体301内的润滑油可以通过通孔3011向内腔内流动，在内腔处设置泵体连接三通管2013，可以实现润滑油的冷却循环。
本发明使用时，风机叶轮通过连接轴安装在装置上，连接轴的另一端通过联轴器与风机电机相连；风机叶轮转动，使通过风机风道内的空气压力增加，叶轮产生的轴向力通过连接轴和轴承1传递给轴承箱，轴承箱通过阻尼减振器与风机机架401相连接，轴承箱壳体顶部有安装垂直振动传感器的振动支架，轴承箱壳体侧边有安装水平振动传感器的振动支架；在风机安装调试过程中根据振动传感器反馈的轴承箱振动情况，调整阻尼减振器的抗阻尼值，避免轴承箱与机架401等设备发生共振。
内腔中设置有液压泵站，液压泵站提供的高压润滑油通过轴承箱壳体上安装的三通管2013流入两侧连接管2014中，再通过喷油嘴2011喷淋到轴承1上给轴承1润滑和降温；润滑油流经轴承箱两侧的轴承1后，经过轴承1后流到轴承1座底部及与其相连端盖组件302的孔道中后，再流到轴承箱底部，由承箱底部通孔3011回流到内腔中；各轴承1处安装有温度传感器501，实时监测每个轴承1的工作温度，润滑油在进入轴承箱时经过三通管2013分配给轴承箱两侧轴承1润滑和降温，当两侧轴承1温度偏差较大时，中央处理器给出控制信号使管路上流量分配器2012上的执行器带动阀芯缓慢转动，此时管道阻尼变化，控制此管道中润滑油流量变化，润滑油流量变大侧轴承1温度将变低；当两侧轴承1温度差在符合范围时，中央处理器给出控制信号使执行器停止动作。
通过轴承箱上振动传感器和温度传感器501，实时监测轴承箱的工作状态。当轴承箱工作状态出现变化时，控制系统及时根据实际变化给出动态调整指令，实现一种让轴承箱更可靠运行的智能控制方法。
此外在轴承1的内圈内侧设有调节式的轴承支撑架202，通过弹性连接件2028以及支撑块对轴承1的内圈进行支撑，抵消轴承1运转过程中产生的部分轴向作用力，保障轴承箱的稳定运转。
本发明结构新颖，构思巧妙，操作简单方便，通过本设计有效的解决了现有的轴承箱上缺少对轴承1和轴承箱进行监测和保护的措施，从而导致轴承箱内的零件磨损严重，轴承箱故障率较高，影响风机的正常运作甚至对现场工作者人身安全存有隐患的问题。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，包括轴承（1）和轴承箱（3），其特征在于：所述轴承（1）转动连接有轴承保护机构（2），所述轴承保护机构（2）位于轴承箱（3）内，所述轴承箱（3）下端滑动连接有减震机构（4）；
所述轴承保护机构（2）包括有喷油器（201）和调节式的轴承支撑架（202），所述喷油器（201）包括有喷油嘴（2011）、流量分配器（2012）、三通管（2013）和连接管（2014），所述三通管（2013）与外部的油槽连通，所述三通管（2013）两侧与连接管（2014）固定连接，所述流量分配器（2012）安装在连接管（2014）上，所述连接管（2014）与所述喷油嘴（2011）固定连接，所述喷油嘴（2011）位于轴承（1）内侧，所述喷油嘴（2011）正对轴承（1）的滚子，所述轴承（1）的侧边设有与流量分配器（2012）相配合的感应元件（5）；
所述轴承箱（3）包括有箱体（301），所述箱体（301）的两端设有对轴承（1）起到密封作用的端盖组件（302）；
所述减震机构（4）包括有机架（401），所述机架（401）上设有阻尼减震器（403），所述阻尼减震器（403）与所述箱体（301）滑动连接；
所述轴承支撑架（202）包括有支撑块，所述支撑块前侧固定连接有与轴承（1）内圈外径尺寸相同的垫块（2022），所述垫块（2022）上设有沿轴承（1）内圈转动的切线方向进行转动的滚动体（2023），所述支撑块后侧固定连接有液压杆（2024），所述液压杆（2024）的另一侧连接有与箱体（301）固定连接的固定块（2026），液压杆（2024）上固定连接有连接销（2025），所述固定块（2026）上开有与连接销（2025）滑动连接的滑槽（2027），所述液压杆（2024）与所述固定块（2026）之间设有对液压杆（2024）向支撑块处牵引的弹性连接件（2028）。
2.根据权利要求1所述的一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，其特征在于：所述感应元件（5）包括有温度传感器（501）和震动传感器（502）。
3.根据权利要求1所述的一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，其特征在于：所述端盖组件（302）为对轴承（1）进行油封的部件，所述端盖组件（302）从内到外依次包括有：外挡板（3021）、挡油板（3022）、密封元件（3023）、调整垫片（3024）和轴承端盖（3025）。
4.根据权利要求1所述的一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，其特征在于：所述阻尼减震器（403）包括有与机架（401）固定连接有底座（4031），所述底座（4031）和所述箱体（301）通过螺杆（4032）和螺母（4033）固定连接，所述箱体（301）与所述底座（4031）滑动连接，所述螺杆（4032）上套有对箱体（301）向上施力的弹性的阻尼件（4034）。
5.根据权利要求1所述的一种智能监控的轴流风机专用轴承箱，其特征在于：所述箱体（301）上下两侧均设有通孔（3011），所述通孔（3011）上固定连接有用于密封的盖板（3012），所述机架（401）与所述箱体（301）之间设有垫块（2022），所述垫块（2022）下方的机架（401）内部设有与箱体（301）的下通孔连通的内腔。
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