CN211347384U - 应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及润滑系统的技术领域，特别是涉及一种应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，其能够持续监测环境温度、轴承温度和轴承振动状态，然后进行分析判断，若分析出潜在的因缺少润滑剂导致的结果，则由系统强制对轴承座进行油脂补充；若分析出潜在的非润滑剂缺少导致的结果，则在设备显示器上进行异常状态预警，并将预警信息发送至用户控制中心和手持终端，提醒点检人员进行进一步判断或预防性检修；包括轴承座、控制器、储油桶、油脂管路、磁性安装座、振动温度一体化传感器和信号线，储油桶安装在控制器上，控制器通过油脂管路对轴承座进行加脂润滑，振动温度一体化传感器通过磁性安装座安装在轴承座上。

Description

应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置

技术领域

本实用新型涉及润滑系统的技术领域，特别是涉及一种应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置。

背景技术

在现有润滑系统中，润滑系统的作用是将储存于油脂桶的新鲜油脂在油泵的带动下，经管道送入轴承座。从而使轴承座可以获得新鲜的油脂。在现有的润滑系统中，油脂的补充是通过人工长期积累的经验或者通过预设的时间周期来设置油脂的补充时间和补充量。

通过弹簧挤压油囊的单点加脂器的使用过程中发现其缺陷为：(1)油囊经多次充装后易泄露，需从厂家购买充脂设备和油囊，造成使用成本增加；(2)其通过专用电池来提供整个系统电能消耗，一次性使用，需从厂家购买，造成使用成本增加；(3)通过控制器预设的几种不同的时间周期来提供给用户选择，不能够适应特殊场合需求，周期固定，达不到不同周期的需求；(4)通过马达的旋转，经过齿轮箱减速，经过蜗轮蜗杆带动活塞往复移动，实现吸油和压油的动作，马达功率小，出油压力低，必须直接安装于背压不高的润滑点上；

通过氮气推动活塞的单点加脂器的使用过程中发现其缺陷为：(1)该润滑系统是可通过常规工具(黄油枪)将油脂预先补充在润滑剂贮存器中才能应用于现场使用，且贮存器经多次充装后活塞密封部位易泄露，需从厂家购买贮存器，造成使用成本增加；(2)该润滑系统是通过专用电池来提供给氮气发生器电能消耗，氮气发生器和电池都为一次性使用，需从厂家购买，造成使用成本增加；(3)该润滑系统是通过控制器预设的几种不同的时间周期来提供给用户选择，不能够适应特殊场合需求，周期固定，达不到不同周期的需求；(4)该润滑系统活塞的工作是通过电池驱动氮气生成单元产生高压氮气，生成的氮气填充于润滑剂贮存器的上部，当上部压力持续升高，将推动活塞下移，实现压油的动作，出油压力低，必须直接安装于背压不高的润滑点上。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够持续监测环境温度、轴承温度和轴承振动状态，然后进行分析判断，若分析出潜在的因缺少润滑剂导致的结果，则由系统强制对轴承座进行油脂补充；若分析出潜在的非润滑剂缺少导致的结果，则在设备显示器上进行异常状态预警，并将预警信息发送至用户控制中心和手持终端，提醒点检人员进行进一步判断或预防性检修的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置。

本实用新型的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，包括轴承座、控制器、储油桶、油脂管路、磁性安装座、振动温度一体化传感器和信号线，储油桶安装在控制器上，控制器通过油脂管路对轴承座进行加脂润滑，振动温度一体化传感器通过磁性安装座安装在轴承座上，控制器通过信号线与振动温度一体化传感器传输信号。

本实用新型的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，振动温度一体化传感器的温度信号采用二线制输出，可测量温度区间，其加速度信号采用二线制输出，可测量振动加速度区间为；并且振动温度一体化传感器的温度信号采用Pt100-A级铂电阻，可输出0～100Ω；其加速度信号采用压电陶瓷材料，可输出0～5V。

本实用新型的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，控制器自带一组加速度温度传感器输入触点，控制器上设置有液晶显示器，液晶显示器上能够显示当前加速度值a和温度值T。

本实用新型的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置可以采用无线组网方式进行协同运作，并且无线组网方式为星型组网。

本实用新型的有益效果为：(1)利用对轴承运行温度和振动的分析，用来实现轴承油脂补充，从定时供给方式变为按需供给；(2)本实用新型中系统供电采用标准电芯，能够反复使用，且易购买；(3)自带轴承状态监测功能，相当于用户使用了一套润滑系统的同时，又获得了一套轴承状态监测系统；(4)对于人工方面需求减少，巡检人员无需携带专业仪器，也能在现场观看到每个轴承的运行状态，同时在现场没有巡检人员时，也可以通过用户控制中心和手持终端随时查看。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是控制器和储油桶剖面的示意图；

图3是无线组网方式状态时的示意图；

附图中标记：1、轴承座；2、控制器；3、储油桶；4、油脂管路；5、磁性安装座；6、振动温度一体化传感器；7、信号线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

包括轴承座1、控制器2、储油桶3、油脂管路4、磁性安装座5、振动温度一体化传感器6和信号线7，储油桶3安装在控制器2上，控制器2通过油脂管路4对轴承座1进行加脂润滑，振动温度一体化传感器6通过磁性安装座5安装在轴承座1上，控制器2通过信号线7与振动温度一体化传感器6传输信号；

振动温度一体化传感器6的温度信号采用二线制输出，可测量温度区间-40℃～+80℃，其加速度信号采用二线制输出，可测量振动加速度区间为±50g；并且振动温度一体化传感器6的温度信号采用Pt100-A级铂电阻，可输出0～100Ω；其加速度信号采用压电陶瓷材料，可输出0～5V；

控制器2自带一组加速度温度传感器输入触点，控制器2上设置有液晶显示器，液晶显示器上能够显示当前加速度值a单位g和温度值T单位℃；

应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置可以采用无线组网方式进行协同运作，并且无线组网方式为星型组网；

电路板上配置一个温度传感器，用来监测室温t和参与温升ΔT的计算；

温升的计算方法：ΔT＝T-t；

温度传感器工作流程：当ΔT≥40℃或T≥75℃，控制器强制启动油泵供油120秒后停止并使LED灯以1S间隔持续闪烁，当ΔT＜40℃或T＜75℃，控制器使LED灯熄灭；

振动传感器工作流程：依据滚动轴承振动加速度测量方法及技术条件；

GB/T 32333-2015来设置振动传感器的上限值Z3，当现场振动传感器监测到设备振动加速度值低于振动传感器的上限值Z3时，使LED灯以1S间隔持续闪烁；

无线组网方式为星型组网，一台无线网关可同时与多个无线模块进行数据收发；

LoRa无线模块是一个支持集中器通信协议的低频半双工LoRa模块，工作的频段为：398～525Mhz。使用串口进行数据收发，降低了无线应用的成本门槛，在本实用新型中，该模块内置在控制器中；

LoRa无线网关是LoRa私有协议集中器，实现RS232/485转LoRa功能；低功耗，2000米远距离数据传输；支持以太网、4G、Wi-Fi；支持节点主动上报、唤醒轮询、服务器下发等工作模式；支持MQTT/Socket协议等，在该实用新型中，无线网关依据空间距离不同一般安置在设备现场或用户控制中心旁，如图3所示；

用户控制中心可以是一台PC，用户手持终端可以是用户手机。

整体装置的其中一种可以实现的工作流程如下：振动温度一体化传感器检测轴承座的振动情况以及温度情况，轴承座内却油脂的情况下轴承座的振动情况会加剧并且温度上升，当ΔT≥40℃或T≥75℃，控制器强制启动油泵供油120秒后停止并使LED灯以1S间隔持续闪烁并控制储油桶通过油脂管路对轴承座进行加脂润滑，当ΔT＜40℃或T＜75℃，控制器使LED灯熄灭并停止加脂；如图1-图2所示；其中振动温度一体化传感器、控制器以及储油桶均可以通过市场的成熟产品进行购买，并根据实际情况进行安装，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。

本实用新型的效果：

1.现有技术中油脂自动补偿装置只能定时定量的向轴承输送润滑脂，而轴承的运行状态还需要现场巡检人员利用专用仪器进行监测。本实用新型利用对轴承运行温度和振动的分析，用来实现轴承油脂补充，从定时供给方式变为按需供给；

2.现有技术中油脂自动补偿装置多包含不同数量的一次性使用部件，无形中增加了用户使用成本。本实用新型中系统供电采用标准18650磷酸铁锂电芯，能够反复使用，且易购买；本实用新型中系统充脂采用手动黄油枪即可进行充脂；

3.现有技术中油脂自动补偿装置都不包含对轴承状态的监测，本实用新型自带轴承状态监测功能，相当于用户使用了一套润滑系统的同时，又获得了一套轴承状态监测系统；

4.本实用新型对于人工方面需求减少，巡检人员无需携带专业仪器，也能在现场观看到每个轴承的运行状态，同时在现场没有巡检人员时，也可以通过用户控制中心和手持终端随时查看。

本实用新型的技术关键点在于：

1、所用振动温度一体化传感器，用于控制润滑系统注油与否；

2、所用控制器内的集成电路，能够分析当前的温升，设备温度，设备振动，用以显示出当前轴承状态和进行故障预警，在设备尚未恶化之前，进行预防性维修，从而避免了影响生产，降低成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，其特征在于，包括轴承座(1)、控制器(2)、储油桶(3)、油脂管路(4)、磁性安装座(5)、振动温度一体化传感器(6)和信号线(7)，储油桶(3)安装在控制器(2)上，控制器(2)通过油脂管路(4)对轴承座(1)进行加脂润滑，振动温度一体化传感器(6)通过磁性安装座(5)安装在轴承座(1)上，控制器(2)通过信号线(7)与振动温度一体化传感器(6)传输信号。

2.如权利要求1所述的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，其特征在于，振动温度一体化传感器(6)的温度信号采用二线制输出，可测量温度区间为-40℃～+80℃，其加速度信号采用二线制输出，可测量振动加速度区间为-50g～+50g；并且振动温度一体化传感器(6)的温度信号采用Pt100-A级铂电阻，可输出0～100Ω；其加速度信号采用压电陶瓷材料，可输出0～5V。

3.如权利要求1所述的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，其特征在于，控制器(2)自带一组加速度温度传感器输入触点，控制器(2)上设置有液晶显示器，液晶显示器上能够显示当前加速度值a和温度值T。

4.如权利要求1所述的应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置，其特征在于，应用于滚动轴承的状态监测预警及润滑剂自动补偿装置采用无线组网方式进行协同运作，并且无线组网方式为星型组网。

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