CN204387133U - 一种智能滚动轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种智能滚动轴承，具体涉及一种具有状态监测功能的滚动轴承装置；解决的技术问题是：提供一种具有状态监测功能的滚动轴承；采用的技术方案是：一种智能滚动轴承，所述滚动轴承中设置有智能轴承芯片，所述智能轴承芯片包括：CUP模块、温度传感器模块、冲击脉冲传感器模块、加速度传感器模块、速度传感器模块、振动传感器模块、无线通讯模块、存储模块、时钟模块和电源模块；所述CUP模块分别与上述温度传感器模块、冲击脉冲传感器模块、加速度传感器模块、速度传感器模块、振动传感器模块、无线通讯模块、存储模块和时钟模块相连；本实用新型可广泛应用于轴承领域。
Description
技术领域
本实用新型一种智能滚动轴承，具体涉及一种具有状态监测功能的滚动轴承装置。
背景技术
滚动轴承是各种旋转机械中应用最广泛的一种通用机械部件，它们在旋转机械中起着关键的作用，旋转机械的故障30%是由滚动轴承故障引起的，其运行状态的正常与否直接影响到整台机器的性能，包括精度、可靠性及寿命等。
大量实验证明，滚动轴承的疲劳寿命是非常离散，据统计，仅有10~20%的轴承达到他们的设计寿命。在相同的实验条件下，结构设计、材质、加工方法相同的同一批轴承，其最长与最短的寿命可能相差数十倍甚至上百倍，因此滚动轴承的状态监测尤为重要。滚动轴承在安装和运转过程中都有可能引起故障，如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都可能会导致轴承过早失效。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作，所以滚动轴承的状态监测和故障预警成为一个难点困扰使用者。
发明内容
本实用新型克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种具有状态监测功能的滚动轴承。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能滚动轴承，所述滚动轴承中设置有智能轴承芯片，所述智能轴承芯片包括：CUP模块、温度传感器模块、冲击脉冲传感器模块、加速度传感器模块、速度传感器模块、振动传感器模块、无线通讯模块、存储模块、时钟模块和电源模块；
所述CUP模块分别与上述温度传感器模块、冲击脉冲传感器模块、加速度传感器模块、速度传感器模块、振动传感器模块、无线通讯模块、存储模块和时钟模块相连，所述电源模块为整个智能轴承芯片供电。
所述滚动轴承配备有智能显示仪，所述智能显示仪包括有：主控制器、通讯装置、显示屏、按键模块、指示灯模块和存储器，所述主控制器分别与通讯装置、显示屏、按键模块、指示灯模块和存储器相连；所述通讯装置通过无线通讯网络与无线通讯模块相连进行通讯。
所述存储模块中存储有滚动轴承的生产商信息、生产批次、生产日期和零部件信息。
所述温度传感器模块、冲击脉冲传感器模块、加速度传感器模块、速度传感器模块和振动传感器模块和CUP模块之间均设置有A/D转换模块。
所述无线通讯模块采用射频通讯模块。
所述显示屏采用LCD显示屏，设置有LED背景灯。
所述指示灯模块包括有指示状态良好的绿色指示灯、指示注意报警的黄色指示灯和指示轴承失效的红色指示灯。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
一、本实用新型通过智能轴承芯片时刻采集和存储滚动轴承的温度、振动、润滑状态等运行信息，并且可以通过智能显示仪显示运行状态，能够及早发现轴承的故障信息并且能够快速查询故障来源，满足了对滚动轴承的状态监测和故障预警；
二、本实用新型在智能轴承芯片中存储滚动轴承的生产商信息、生产批次、生产日期和零部件信息，每套轴承都可追溯根源，通过智能显示仪能够快速读取上述信息，极大提高了对滚动轴承的管理水平；
三、本实用新型中智能轴承芯片和智能显示仪通过低功耗近距离无线通讯网络通讯，降低智能轴承芯片的功耗，提高整个装置的使用寿命，整个装置电路结构简洁，实用性强。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：
图1是本实用新型的电路结构示意图；
图中：1为智能轴承芯片、2为CUP模块、3为温度传感器模块、4为冲击脉冲传感器模块、5为加速度传感器模块、6为速度传感器模块、7为振动传感器模块、8为无线通讯模块、9为存储模块、10为时钟模块、11为电源模块、12为A/D转换模块、13为智能显示仪、14为主控制器、15为通讯装置、16为显示屏、17为按键模块、18为指示灯模块、19为存储器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种智能滚动轴承，所述滚动轴承中设置有智能轴承芯片1，智能轴承芯片1植入轴承本体内；所述智能轴承芯片1包括：CUP模块2、温度传感器模块3、冲击脉冲传感器模块4、加速度传感器模块5、速度传感器模块6、振动传感器模块7、无线通讯模块8、存储模块9、时钟模块10和电源模块11；所述CUP模块2分别与上述温度传感器模块3、冲击脉冲传感器模块4、加速度传感器模块5、速度传感器模块6、振动传感器模块7、无线通讯模块8、存储模块9和时钟模块10相连，所述电源模块11为整个智能轴承芯片1供电。
所述滚动轴承配备有智能显示仪13，所述智能显示仪13包括有：主控制器14、通讯装置15、显示屏16、按键模块17、指示灯模块18和存储器19，所述主控制器14分别与通讯装置15、显示屏16、按键模块17、指示灯模块18和存储器19相连；所述通讯装置15通过无线通讯网络与无线通讯模块8相连进行通讯。
所述智能轴承芯片1通过温度传感器模块3时刻采集滚动轴承的温度信息，并将采集的温度数据存储在存储模块9中，通过对轴承的温度数据分析，可以判断轴承的运转是否正常，如果轴承温度过高，则说明其运转出现问题；冲击脉冲是指在短于系统固有周期的时间内发生的以运动量或力的突然升降来表示的冲击激励形式，智能轴承芯片1通过冲击脉冲传感器模块4判断轴承的冲击故障；另外通过加速度传感器模块5、速度传感器模块6和振动传感器模块7可以采集滚动轴承的振动频谱信号，通过对该信号的分析判断设备各种故障，如：基础松动、不平衡、不对中、轴变弯曲和轴承磨损等轴承故障；也可以通过上述数值分析轴承的润滑程度；智能轴承芯片1通过无线通讯模块8可以将上述数据发送至智能显示仪13。
所述存储模块9中存储有滚动轴承的生产商信息、生产批次、生产日期和零部件信息，每套轴承都可追溯根源，通过智能显示仪能够快速读取上述信息，极大提高了对滚动轴承的管理水平。
所述温度传感器模块3、冲击脉冲传感器模块4、加速度传感器模块5、速度传感器模块6和振动传感器模块7和CUP模块2之间均设置有A/D转换模块12。
所述无线通讯模块8采用射频通讯模块，无线通讯模块8通过无线射频网络与通讯装置15相连进行通讯，所述无线射频是一种非接触式的自动识别技术，无线射频技术在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片，降低智能轴承芯片的功耗，提高整个装置的使用寿命；本实用新型中的无线通讯模块也可以采用其它方式的低功耗近距离无线技术。
所述显示屏16采用LCD显示屏，设置有LED背景灯，并且可以通过按键模块17开启或者光比LED背景灯；所述指示灯模块18包括有指示状态良好的绿色指示灯、指示注意报警的黄色指示灯和指示轴承失效的红色指示灯，绿色指示灯亮表示整个轴承的运转正常，黄色指示灯亮表示轴承运转异常，此时可以通过显示屏16判断引起故障的数据，红色指示灯表示轴承失效，此时的轴承已经不满足安全的要求，需要更换。
本实用新型通过智能轴承芯片时刻采集和存储滚动轴承的温度、振动、润滑状态等运行信息，并且可以通过智能显示仪显示运行状态，能够及早发现轴承的故障信息并且能够快速查询故障来源，满足了对滚动轴承的状态监测和故障预警；整个装置电路结构简介，使用方便，实用性强。
Claims (7)
1.一种智能滚动轴承，其特征在于：所述滚动轴承中设置有智能轴承芯片（1），所述智能轴承芯片（1）包括：CUP模块（2）、温度传感器模块（3）、冲击脉冲传感器模块（4）、加速度传感器模块（5）、速度传感器模块（6）、振动传感器模块（7）、无线通讯模块（8）、存储模块（9）、时钟模块（10）和电源模块（11）；
所述CUP模块（2）分别与上述温度传感器模块（3）、冲击脉冲传感器模块（4）、加速度传感器模块（5）、速度传感器模块（6）、振动传感器模块（7）、无线通讯模块（8）、存储模块（9）和时钟模块（10）相连，所述电源模块（11）为整个智能轴承芯片（1）供电。
2.根据权利要求1所述的一种智能滚动轴承，其特征在于：所述滚动轴承配备有智能显示仪（13），所述智能显示仪（13）包括有：主控制器（14）、通讯装置（15）、显示屏（16）、按键模块（17）、指示灯模块（18）和存储器（19），所述主控制器（14）分别与通讯装置（15）、显示屏（16）、按键模块（17）、指示灯模块（18）和存储器（19）相连；所述通讯装置（15）通过无线通讯网络与无线通讯模块（8）相连进行通讯。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能滚动轴承，其特征在于：所述存储模块（9）中存储有滚动轴承的生产商信息、生产批次、生产日期和零部件信息。
4.根据权利要求3所述的一种智能滚动轴承，其特征在于：所述温度传感器模块（3）、冲击脉冲传感器模块（4）、加速度传感器模块（5）、速度传感器模块（6）和振动传感器模块（7）和CUP模块（2）之间均设置有A/D转换模块（12）。
5.根据权利要求2所述的一种智能滚动轴承，其特征在于：所述无线通讯模块（8）采用射频通讯模块。
6.根据权利要求2所述的一种智能滚动轴承，其特征在于：所述显示屏（16）采用LCD显示屏，设置有LED背景灯。
7.根据权利要求2所述的一种智能滚动轴承，其特征在于：所述指示灯模块（18）包括有指示状态良好的绿色指示灯、指示注意报警的黄色指示灯和指示轴承失效的红色指示灯。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105240414A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-01-13 | 广西大美电器有限公司 | 一种自动控制系统 |
| CN107144309A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-09-08 | 合肥引力波数据科技有限公司 | 一种盾构机主轴承、减速机工况监控系统 |
| CN111397552A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 北京科技大学 | 电磁超声检测磨机衬板磨损量的在线检测装置及方法 |
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| CN111397552B (zh) * | 2020-03-19 | 2021-06-11 | 北京科技大学 | 电磁超声检测磨机衬板磨损量的在线检测装置及方法 |
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