[發明專利]安裝在軸承上的耦合式智能軸承監測裝置

有效

• 申請號: 201010131936.X
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101819092A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 邵毅敏;李小俠;周平;周曉君;陳再剛;王輝;孫婷婷;李杰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G01P15/00;G01P3/42;G01K7/22
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于監測器材，尤其涉及一種應用于軸承狀態檢測的耦合式智能軸承監測器。?

背景技術

目前的一體化智能軸承有外掛式和嵌入式兩種結構形式。外掛式結合方式不破壞軸承的結構但使傳統軸承的整體尺寸發生變化，同時該類結合方式的特點決定了傳感組件與故障源存在一定的距離，使得其獲取的信號并不能真實地反映軸承的故障信息，更不能用這種方法對軸承的故障特征做早期檢測，因為采用該種結構對的軸承故障檢測不能保證信號的可靠性；嵌入式結合方式很接近被測信號的發生源，信號傳輸的中間界面減少，采集的信號能真實地反映軸承的實際工作狀況，信噪比高，但該結構破壞了軸承的完整性，且易引起應力集中等問題，因而該結構對軸承狀態檢測也存在一定的問題。?

目前，采用外掛式和嵌入式這兩種結合方式的結構對軸承工作性能進行檢測的方法，大都是通過壓電式應變片式加轉速傳感裝置來獲取軸承的振動信號，而壓電式應變片式加轉速傳感裝置主要得到的是軸承的高頻段信息，得到的信號的頻率范圍很寬，且其中包含背景噪聲和各種?干擾信號，使得軸承的故障信息淹沒在該寬頻信號中。采用壓電式應變片式加轉速傳感裝置獲取的振動信號，一般都是依靠沖擊脈沖法、共振解調等技術來提取所需要的故障特征，而該類方法不能有效地選取共振頻帶的范圍，給后續的故障特征提取帶來困難，所以很難真正得到滿意的故障識別效果。現有兩種結合方式，其帶轉速裝置的傳感單元不能實現多參量的同步觸發采集，而這種同步觸發采集對于后續的軸承故障診斷有至關重要的作用，往往可以通過觸發裝置的整周期采樣可以更有效地提取故障信息。?

現有技術的缺點是：外掛式的結構獲取的信號并不能真實地反映軸承的故障信息，嵌入式的結構破壞了軸承的內部結構，引起軸承的應力集中問題，且軸承的故障信息淹沒在該寬頻信號中，不能有效的提取軸承的低頻段特征，更不能實現軸承多參量的同步觸發采集。?

發明內容

本發明的目的是提供一種實現軸承多參量的同步觸發采集的安裝在軸承上的耦合式智能軸承監測裝置。?

為達到上述目的，本發明表述一種安裝在軸承上的耦合式智能軸承監測裝置，其關鍵在于：包括殼體和轉速碼盤，所述轉速碼盤為與殼體同軸心的圓形碼盤，智能監測器軸向插入所述軸承的旋轉圈與不動圈之間的間隙處與軸承過盈配合；?

在殼體的一端設置有兩個臺階面，所述殼體通過臺階面與軸承安裝在一起，所述轉速碼盤通過與軸承的旋轉圈的過盈配合來實現與軸承的安裝，并對軸承進行監測；?

所述殼體上內嵌有兩個應變片式加速度傳感裝置、一個轉速傳感裝置和一個溫度傳感裝置，所述兩個應變片式加速度傳感裝置、一個轉速傳感裝置和一個溫度傳感裝置在所述殼體的圓周上依次均布，所述兩個應變片式加速度傳感裝置的中心線都平行于所述殼體的中心線，所述轉速傳感裝置沿徑向內嵌在所述殼體上，所述溫度傳感裝置的中心線平行于所述殼體的中心線，在所述殼體的端面上還安裝有電路板，所述兩個應變片式加速度傳感裝置、一個轉速傳感裝置和一個溫度傳感裝置都經信號輸出線與所述電路板上的輸入接線端子連接；?

所述電路板上還設置有信號采集觸發電路、加速度信號放大電路、轉速信號放大電路和溫度信號放大電路，所述加速度信號放大電路的輸入端與所述加速度傳感裝置的輸出端連接，所述轉速信號放大電路的輸入端與所述轉速傳感裝置的輸出端連接，所述溫度信號放大電路的輸入端與所述溫度傳感裝置的輸出端連接，所述加速度信號放大電路、轉速信號放大電路和溫度信號放大電路都設置有信號輸出端，各信號輸出端分別與所述信號采集觸發電路的加速度信號輸入端、轉速信號輸入端和溫度信號輸入端連接，所述信號采集觸發電路的輸出端輸出采集到的信號，交給計算機8進行處理。?

兩個應變片式加速度傳感裝置、一個轉速傳感裝置和一個溫度傳感裝置均勻內嵌在殼體上，用于檢測軸承工作時的振動、溫度和轉速情況，傳感裝置作為智能軸承部件的一部分，易于安裝和拆卸，由于該結構靠近軸承故障源，可有效地提取軸承的低頻段特征，避免了高頻噪聲、干擾信號的產生，大大提高了信號的可靠性和有效性，智能軸承的殼體通過過盈配合安裝在軸承的端面上，減小了對軸承結構的破壞和軸承應力集中的問題。?