CN207095729U - 一种航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，包括热电阻和与热电阻连接的采集固定主体装置；热电阻插设在待试验轴承内套上开设的细长槽中；采集固定主体装置包括固定座，固定座为厚壁圆筒形状，固定座一端设置有信号采集板，另一端贴设在待试验轴承内套端面壁上，信号采集板与热电阻连接；信号采集板内设置有桥式转换放大电路、A/D芯片、无线发射器、单片机和电池。本实用新型具有结构简单、安装调试方便、安全耐用、易于扩展等优点，解决了高速旋转滚动轴承内圈温度难于测试与准确获取的问题。

Description

一种航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置

技术领域

本实用新型属于轴承测试技术领域，尤其涉及一种航空滚动轴承内圈温度信号采集装置。

背景技术

在进行航空滚动轴承润滑失效研究时，其热稳定性是关键问题，轴承一旦发生热失稳，其温度就会急剧上升，会对其本身及其支撑的轴系乃至整机安全可靠运行产生极大的威胁。以往航空滚动轴承温度测试主要集中在外圈温度获取上，对于更为重要的内圈温度测试研究较少。航空轴承随主轴做高速旋转，内圈与主轴配合，要想准确监测轴承内圈的温度，需要解决内圈传感器安装位置问题，同时要考虑传感器的电源供应及其信号传输问题，采用传统的温度监测方式很难获得准确的内圈温度分布数据。

发明内容

本实用新型目的是提供一种航空滚动轴承内圈温度信号采集装置，该温度信号采集装置基于信号采集和无线数据传输技术，通过轴承内圈不同部位预设的温度传感器及其内部的自供电信号处理装置实现对航空滚动轴承内圈温度分布信号的采集与传输，解决传统测试装置难以稳定可靠获得航空滚动轴承内圈温度分布规律的问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，包括热电阻和与热电阻连接的采集固定主体装置；所述的热电阻插设在待试验轴承内套上开设的细长槽中；所述的采集固定主体装置包括固定座，固定座为厚壁圆筒形状，固定座一端的内孔向内开设有凹台面，凹台面上端面固定设置有信号采集板，固定座另一端贴设在待试验轴承内套端面壁上，所述的信号采集板与热电阻通过导线连接；所述的信号采集板内设置有桥式转换放大电路、A/D芯片、无线发射器、单片机和电池。

所述的凹台面为正方形结构，信号采集板为正方形结构，信号采集板的四角通过固定螺钉固定设置在凹台面上。

所述信号采集板外侧的固定座一端通过挡板螺钉设置有安全挡板。

所述开设于待试验轴承内套的细长槽数目为四个，细长槽选用燕尾槽结构，所述的四个细长槽等间隔环状开设在待试验轴承内套上，每个细长槽内均设置一个热电阻。

所述固定座贴设在待试验轴承内套端面壁的一端开设有四个长细孔，四个长细孔的位置与四个细长槽对应，四个长细孔内均设置有导线，热电阻通过导线与信号采集板连接。

所述的热电阻为薄膜铂热电阻。

所述的电池为纽扣电池。

本发明的有益效果：

本实用新型装置可基于信号采集和无线数据传输技术获取轴承内圈关键点温度分布数据，解决了高速旋转滚动轴承内圈温度难于测试与准确获取的问题，在此基础上可研究滚动轴承关键接触部位温度分布规律与热失效机理，其该装置具有结构简单、安装调试方便、安全耐用、易于扩展等优点。

附图说明

图1为在待试验轴承内套上开设的燕尾槽示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型固定座的结构示意图；

图中，1-热电阻，2-待试验轴承内套，3-细长槽，4-固定座，5-信号采集板，6-导线，7-电池，8-固定螺钉，9-挡板螺钉，10-安全挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明：

参照图2所示的一种航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，包括热电阻1和与热电阻1连接的采集固定主体装置；所述的热电阻1插设在待试验轴承内套2上开设的细长槽3中；参见图3，所述的采集固定主体装置包括固定座4，固定座4为厚壁圆筒形状，固定座4一端的内孔向内开设有凹台面，凹台面上端面固定设置有信号采集板5，固定座另一端贴设在待试验轴承内套2端面壁上，所述的信号采集板5与热电阻1通过导线6连接；所述的信号采集板5内设置有桥式转换放大电路、A/D芯片、无线发射器、单片机和电池7。

所述的凹台面为正方形结构，信号采集板5为正方形结构，信号采集板5的四角通过固定螺钉8固定设置在凹台面上。

所述信号采集板5外侧的固定座4一端通过挡板螺钉9设置有安全挡板10。

参见图1，所述开设于待试验轴承内套2的细长槽3数目为四个，细长槽3选用燕尾槽结构，所述的四个细长槽3等间隔环状开设在待试验轴承内套2上，每个细长槽3内均设置一个热电阻1。

所述固定座4贴设在待试验轴承内套2端面壁的一端开设有四个长细孔，四个长细孔的位置与四个细长槽3对应，四个长细孔内均设置有导线6，热电阻1通过导线6与信号采集板5连接。

所述的热电阻1为薄膜铂热电阻。

所述的电池7为纽扣电池。

本实用新型的工作原理为：

首先通过预设的温度传感器（即本实用新型中的薄膜铂热电阻）进行内圈温度信号采集；然后将其转换为电信号，对该信号进行放大与发射操作；最后通过外部系统进行信号接收与信号调理，对有效信号进行显示。

温度传感器（即本实用新型中的薄膜铂热电阻）测量到的是非电信号，所以需要在信号采集板5上设计一个桥式转换放大电路，将温度热信号转化成电压值或电流值，再对该信号进行成量级放大，从而得到相应测点温度对应的可测电压值，最后再经A/D芯片将容易受到其他因素影响的模拟量转换为数字量。通过单片机控制无线发射器将采集到的数据封装发送，这便是一个完整的信号采集板5内部信号采集发送过程。

在外部系统中，通过单片机控制的无线数据接收模块，接收内部信号采集部分发射出的数字信号。由单片机与上位机之间进行通讯，通过上位机上编好的专用程序将数字量转换为相应的测点温度值显示出来，从而达到测量滚动轴承内圈温度的目的。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：包括热电阻（1）和与热电阻（1）连接的采集固定主体装置；所述的热电阻（1）插设在待试验轴承内套（2）上开设的细长槽（3）中；所述的采集固定主体装置包括固定座（4），固定座（4）为厚壁圆筒形状，固定座（4）一端的内孔向内开设有凹台面，凹台面上端面固定设置有信号采集板（5），固定座另一端贴设在待试验轴承内套（2）端面壁上，所述的信号采集板（5）与热电阻（1）通过导线（6）连接；所述的信号采集板（5）内设置有桥式转换放大电路、A/D芯片、无线发射器、单片机和电池（7）。

2.根据权利要求1所述的航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：所述的凹台面为正方形结构，信号采集板（5）为正方形结构，信号采集板（5）的四角通过固定螺钉（8）固定设置在凹台面上。

3.根据权利要求1或2所述的航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：所述信号采集板（5）外侧的固定座（4）一端通过挡板螺钉（9）设置有安全挡板（10）。

4.根据权利要求3所述的航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：所述开设于待试验轴承内套（2）的细长槽（3）数目为四个，细长槽（3）选用燕尾槽结构，所述的四个细长槽（3）等间隔环状开设在待试验轴承内套（2）上，每个细长槽（3）内均设置一个热电阻（1）。

5.根据权利要求4所述的航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：所述固定座（4）贴设在待试验轴承内套（2）端面壁的一端开设有四个长细孔，四个长细孔的位置与四个细长槽（3）对应，四个长细孔内均设置有导线（6），热电阻（1）通过导线（6）与信号采集板（5）连接。

6.根据权利要求5所述的航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：所述的热电阻（1）为薄膜铂热电阻。

7.根据权利要求6所述的航空滚动轴承的内圈温度信号采集装置，其特征在于：所述的电池（7）为纽扣电池。