CN201953839U - 一种加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，涉及轴承技术领域，包括双向推力圆柱滚子组合轴承和检测反馈装置，其特征是：所述检测反馈装置包括钢栅尺(2)，对应于钢栅尺设置的测头(4)，与测头(4)通过数据线依次连接的电子评估器(5)、计算机(7)和驱动系统(8)；所述钢栅尺(2)设置在双向推力圆柱滚子轴承的轴圈(1)外径上形成一个圆周体；该实用新型能够实现实时监控和调整双向推力圆柱滚子组合轴承的旋转精度，以保证机器高精度运转。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴承技术领域，尤其是涉及一种加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承。
背景技术
双向推力圆柱滚子组合轴承，主要使用于高精度数控转台、分度头、军工雷达、航空、航天及测量和试验中精度要求高的领域。
高精度数控转台、分度头等机器，零部件较多，轴承是影响其加工精度的主要因素。而轴承一般安装在机器中心部位，轴承安装好后，还要安装其它部件。因此对于轴承的安装状况及工作时的旋转精度，只能检测机器的整体精度和所加工产品精度的优劣来判定。但对于精密运动的控制需要精密的反馈，其作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用，如在数控机床中常用来观察其是否有走刀误差及机械传动过程机械间隙，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。现有的反馈系统主要有以下几种：
1)、旋转变压器：旋转变压器由于转子和定子分离，相互无接触，而且采用无刷设计，所以有很高的防护等级，能耐高强度的震动，不怕水和油污；但因安装体积较大，对于精密运动则达不到分辨率要求；
2)、旋转编码器；旋转编码器有较高的分辨率，但是由于其码盘防护等级不高，容易震坏，维修频率高，从而影响整台设备的质量可靠性；
3)、霍尔速度传感器：霍尔速度传感器价格便宜，但是分辨率低，使得控制精度受到限制，而且霍尔元件长时间受热后磁性会减弱，所以使用寿命不长；
4)、光栅尺：光栅尺是结合数码科技和传统印刷技术，由玻璃制作，外壳由型铝材制成的薄片。采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及与单片机相结合来完成对位移量的自动测量，具有性能稳定、抗干扰能力强、体积小、结构紧凑、成本低等优点，分辨率范围为5μm～20μm；但是光栅尺表面不能承受外力、不能在油污和液体环境中使用、不能有震动等；
5)、磁栅尺：磁栅尺是利用磁极的原理制作而成的传感器。基尺是被均匀磁化的钢带，S极和N极均匀间隔的排列在钢带上，通过读数头读取S极和N极的变化来记数；但磁栅尺受温度及磁场影响大，有外界电磁影响时，会产生消磁危险或发生磁滞，难以时刻保证精确测量。如2010年8月11日公开的专利号为ZL 201010158425.7的中国专利中公开了一种回转台的角位移测控轴承单元，即采用了磁栅尺与传感器相结合的技术，从而不可避免的存在上述缺陷。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，实现实时监控和调整双向推力圆柱滚子组合轴承的旋转精度，以保证机器高精度运转。
为了实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
本发明创造的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，包括双向推力圆柱滚子组合轴承和检测反馈装置，所述检测反馈装置包括钢栅尺，对应于钢栅尺设置的测头，与测头通过数据线依次连接的电子评估器、计算机和驱动系统；所述钢栅尺设置在双向推力圆柱滚子轴承的轴圈外径上形成一个圆周体。
为更好的实施本发明创造，所述测头通过测头固定装置固定在座圈端面。
为更好的实施本发明创造，所述轴圈外径的圆度为3μm以内。
为更好的实施本发明创造，所述钢栅尺厚度为0.5～0.7mm。
为更好的实施本发明创造，所述钢栅尺与轴圈外径为0～+0.02mm的过渡配合。
为更好的实施本发明创造，所述钢栅尺与测头之间的间隙为0.2mm～2mm。由于采用了上述技术方案，本实用新型具有的有益效果为：
1、本发明创造对双向推力圆柱滚子组合轴承的测量采用角度测量，轴承旋转时，轴承上所带的钢栅尺也会旋转，于是轴承周围就形成一个磁场，测头将磁场信号传入电子评估器，再转化为数字信号通过数据线输入计算机，计算机将测得数据与设定数据计算、分析得到偏差值，此偏差值通过驱动系统进行修正、补偿，以保证轴承工作旋转角度与设定轴承旋转角度的一致性，从而提高设备的加工或检测精度，提高机器的稳定性。
2、由于钢栅尺有一定的伸缩性，可以和载体双向推力圆柱滚子轴承轴圈外径的安装面进行非常稳定的配合。
3、该检测反馈装置基于感应原理，角度分辨率达到≤3秒，且钢栅尺与测头之间非接触的方式工作，无磨损产生。
4、该检测反馈装置不包含任何磁性部件，因此，其与磁性测量不同，钢栅尺不会受到任何形式的电磁影响，无消磁危险，也不会发生磁滞，可以精确测量。
5、该检测反馈装置具有极好的环境适应性，同时还具有极强的抗污能力，如灰尘、轻度油渍和划痕等；可以浸泡在液体当中工作，不影响信号的完整性，这些都确保了机器能够可靠地运行，无需过多维护。
附图说明
图1是本实用新型轴承与检测反馈装置结合的结构示意图；
图中：1—轴圈；2—钢栅尺；3—测头固定装置；4—测头；5—电子评估器；6—座圈；7—计算机；8—驱动系统。
具体实施方式
结合图1，本实施例的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，是在双向推力圆柱滚子轴承的轴圈1外径的安装面上固定钢栅尺2，钢栅尺在轴圈外径的安装面上形成一个圆周体。测头4对应于钢栅尺2设置，具体是通过测头固定装置3固定在座圈6端面。测头4通过数据线依次连接电子评估器5、计算机7和驱动系统8；驱动系统带动与轴承轴圈相配合的轴旋转。钢栅尺、测头、电子评估器、计算机和驱动系统共同构成检测反馈装置。
钢栅尺的安装表面有严格的要求，与之配合的轴圈1外径圆度必须达到3μm以内，钢栅尺厚度为0.5～0.7mm；并且保证轴承安装表面的尺寸及宽度同钢栅尺内环的尺寸为0～+0.02mm的过渡配合。
可根据测量精度需要，对应于钢栅尺2形成的圆周体上设置一个或多个测头4，钢栅尺与测头之间的间隙可根据轴承外径尺寸大小在0.2mm～2mm范围内调节。
轴承旋转时，轴承上所带的钢栅尺2也会旋转，轴承周围就形成一个磁场，基于感应原理，测头4将磁场信号传入电子评估器5，角度分辨率达到≤3秒；再转化为数字信号通过数据线输入计算机7，计算机将测得数据与设定数据计算、分析得到偏差值，此偏差值通过驱动系统8进行修正、补偿，以保证轴承工作旋转角度与设定轴承旋转角度的一致性。双向推力圆柱滚子组合轴承的加工精度按P2级精度生产，已是轴承行业国家标准的最高精度，再加装钢珊尺后，对工作台旋转过程微量偏差进行修正，从而大大提高设备的加工或检测精度，使机器的稳定性有了质的飞跃。
Claims (6)
1.一种加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，包括双向推力圆柱滚子组合轴承和检测反馈装置，其特征是：所述检测反馈装置包括钢栅尺(2)，对应于钢栅尺设置的测头(4)，与测头(4)通过数据线依次连接的电子评估器(5)、计算机(7)和驱动系统(8)；所述钢栅尺(2)设置在双向推力圆柱滚子轴承的轴圈(1)外径上形成一个圆周体。
2.根据权利要求1所述的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，其特征是：所述测头(4)通过测头固定装置(3)固定在双向推力圆柱滚子轴承的座圈(6)端面。
3.根据权利要求1所述的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，其特征是：所述轴圈(1)外径的圆度为3μm以内。
4.根据权利要求1所述的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，其特征是：所述钢栅尺(2)厚度为0.5～0.7mm。
5.根据权利要求1、3或4所述的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，其特征是：所述钢栅尺(2)与轴圈(1)外径为0～+0.02mm的过渡配合。
6.根据权利要求1所述的加装钢栅尺的双向推力圆柱滚子组合轴承，其特征是：所述钢栅尺(2)与测头(4)之间的间隙为0.2mm～2mm。
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