[實用新型]用于角位移測控的交叉圓柱滾子軸承單元

有效

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• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN201747778U
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 王迪;梅建洛;陳紹剛;李培培
• 申請（專利權）人: 洛陽世必愛特種軸承有限公司
• 主分類號: F16C23/08
• 分類號: F16C23/08;F16C33/30;G01B7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種交叉圓柱滾子軸承，具體地說是一種用于角位移測控的交叉圓柱滾子軸承單元。?

背景技術

眾所周知，在交叉圓柱滾子軸承中，由于其圓柱滾子呈90°交叉設置在滾道內(nèi)，所以，一個該類型的軸承即可承受徑向負荷、軸向負荷和翻轉(zhuǎn)力矩負荷等多種負荷力，由于其自身具有高剛性支撐、高精度旋轉(zhuǎn)等優(yōu)良性能，其應用范圍越來越廣，被廣泛用于機械精加工回轉(zhuǎn)臺、機械手旋轉(zhuǎn)部、精密旋轉(zhuǎn)工作臺、手術旋轉(zhuǎn)臺、電子元部件焊接轉(zhuǎn)臺等高精密控制設備領域，隨著科學技術的發(fā)展，所需要的加工部件精度要求越來越高，雖然該類型軸承自身傳動精度上有所提高，然而僅僅在傳動精度上提高依然無法滿足精加工需求，如何設計一個帶有測量系統(tǒng)的交叉圓柱滾子軸承來實施閉環(huán)控制，即為在保證傳動件工作精度的同時，并對其實時測量監(jiān)控、并反饋則是一直有待解決的難題。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的旨在解決上述技術問題的不足，提供一種用于角位移測控的交叉圓柱滾子軸承單元，安裝靈活方便，結合高精度軸承實時測量，實現(xiàn)了精確控制的目的。?

本實用新型為解決上述技術問題，所采用的技術方案是：用于角位移測控的交叉圓柱滾子軸承單元，由動圈、靜圈、交叉圓柱滾子組、磁柵尺、傳感器、固定架和支承座組成，固定架繞動圈的外壁一周設置在支承座上，在動圈的外壁一周設有磁柵尺，與磁柵尺相對的固定架上至少設有一個傳感器，傳感器與磁柵尺之間的間隙為0.1mm-1mm。根據(jù)要求精度的變化及工作場合的不同，間隙還可以放大，最大可以到10mm。

所述的磁柵尺，其具有三層結構，其內(nèi)層為鋼質(zhì)固定層，中間層為磁性材料層，外層為金屬覆蓋層，所述的鋼質(zhì)固定層與軸承的動圈外壁表面相配合。?

所述的磁性材料層，具有N、S極交替設置的磁化表面。?

所述的傳感器，其信號輸出端與外部控制系統(tǒng)連接。?

所述的傳感器包括一個集成的霍爾芯片及一個外殼，所述的霍爾芯片封裝在外殼內(nèi)，該霍爾芯片內(nèi)集成有霍爾元件及信號處理電路。?

本實用新型的有益效果是：?

1、本實用新型跨越交叉圓柱滾子軸承的單純支承、旋轉(zhuǎn)理念，而形成一個全新的帶角度控制與測量的高精度回轉(zhuǎn)單元，通過在軸承動圈上設置磁柵尺，并結合傳感器對交叉圓柱滾子軸承實時測量監(jiān)控。?

2、當采用兩個或兩個以上的傳感器分布在軸承圓周時，可有效防止由于加工力使得軸承滾道系統(tǒng)產(chǎn)生撓度對測量產(chǎn)生的影響，傳感器實時測量將信號傳輸給外部控制系統(tǒng)，有效提高測量精度。?

3、本實用新型中所述的磁柵尺，其基體為鋼質(zhì)固定層，在其鋼質(zhì)基體上面涂敷一層的磁性材料層，在其最外層還粘結一層不銹鋼覆蓋條，從而對磁性表面進行保護，使得本實用新型對環(huán)境要求不高(灰塵、鐵屑和濕度都要求不敏感)、非接觸的讀磁方式(間隙0.1～1mm以上)保證了其永不磨損的長壽命：其次鋼制固定層直接與軸承表面相配合，安裝方便，無需輔助結構，靈活方便。?

4、在傳感器內(nèi)置加信號處理電路，有效地將傳感器輸入的信號處理成外部控制系統(tǒng)可接受的正弦波或者矩形方波，因此該軸承為一個測量獨立結構，無需外部處理裝置，體積小，便于安裝使用。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。?

圖中標記：1、動圈，2、靜圈，3、交叉圓柱滾子組，4、磁柵尺，5、傳感器，6、固定架，7、支承座。?

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型，用于角位移測控的交叉圓柱滾子軸承單元，包括軸承本體和測量系統(tǒng)，并結合外部控制系統(tǒng)構成一個測控單元，所述的軸承本體為交叉圓柱滾子軸承，其包括動圈1和靜圈2，動圈1由上圈和下圈組成，且上圈和下圈通過螺栓連接，靜圈2設置在動圈1的內(nèi)側(cè)，在動圈1和靜圈2之間的滾道內(nèi)設有交叉圓柱滾子組3和保持架，也可有滿裝滾子組配置，所述的測量系統(tǒng)主要由磁柵尺4和傳感器5構成，磁柵尺4呈環(huán)狀設在動圈1的外徑表面或內(nèi)徑表面，對應磁柵尺4設有傳感器5，傳感器5設在固定架6上的安裝孔內(nèi)，固定架6通過螺栓或其它方式與支承座7連接。?

本實用新型，所述的動圈為軸承中與運動回轉(zhuǎn)臺所連接的部件，即為在工作過程中伴隨回轉(zhuǎn)臺做旋轉(zhuǎn)運動部件；所述的靜圈為軸承中與支承座所連接的部件，即為在工作過程中相對靜止的部件。?

本實用新型，所述的固定架其對應磁柵尺的徑向位置設有傳感器安裝孔，安裝孔的數(shù)量根據(jù)所需傳感器的數(shù)量來配置。?