[發(fā)明專利]傳感器集成式的軸承監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610104144.0
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105675057B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 邵毅敏;郭放;曾強;劉靜;饒猛
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙)50211
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發(fā)明屬于軸承監(jiān)測技術領域，具體地講，特別涉及一種傳感器集成式的軸承監(jiān)測裝置。

背景技術

目前，軸承廣泛應用于能源，冶金，航空航天與軍事工業(yè)中，是機械裝備中最常用的零件之一，也是易損部件。由于軸承在運轉過程中承受很大載荷，工作條件惡劣，其發(fā)生故障的概率也大。據(jù)統(tǒng)計，旋轉機械的故障中，軸承損壞的故障約占30％。而軸承故障輕則降低系統(tǒng)效能，引起停機，重則產(chǎn)生事故，造成重大經(jīng)濟損失與人員傷亡。傳感器集成式的軸承監(jiān)測裝置可以在不破壞軸承本體結構，也不在軸承外部安裝額外組件的條件下監(jiān)測軸承的實時狀態(tài)，實現(xiàn)軸承的早期故障預警，具有很大的實用價值。

現(xiàn)有的傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置多將加速度傳感器布置于軸承定子部分，用于測量軸承的振動信息；而轉速的監(jiān)測則利用磁電或光電的方式實現(xiàn)。這樣監(jiān)測的振動信息來源于軸承外圈，距離故障源位置有一定距離，不能全面反映軸承的故障信息。并且，振動與轉速測量使用不同的傳感器，需要安裝額外的磁極或光柵碼盤，功能部件布置分散，設計不夠緊湊，集成度低。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種傳感器集成式的軸承監(jiān)測裝置，用于減少傳感器數(shù)量，提高故障監(jiān)測效率。

本發(fā)明的技術方案如下：一種傳感器集成式的軸承監(jiān)測裝置，包括軸承，所述軸承包括轉子和定子，在所述軸承的兩端均安裝有密封圈，所述密封圈位于轉子與定子之間，在所述轉子的其中一端端面固定有加速度傳感器，在所述轉子固定加速度傳感器的端面上還固定有絕緣基體環(huán)，在所述絕緣基體環(huán)遠離轉子的一側開有至少三個與轉子同軸的環(huán)槽，在每一所述環(huán)槽內均設有接觸環(huán)，每一所述接觸環(huán)分別通過導線與加速度傳感器電連接；在靠近所述加速度傳感器的密封圈上安裝有至少與接觸環(huán)一一對應的接觸刷，所述接觸刷的刷頭搭在對應的接觸環(huán)上，在每一所述接觸刷上均連接有導線。

本發(fā)明通過在軸承轉子的端面固定加速度傳感器和絕緣基體環(huán)，在絕緣基體環(huán)上設置接觸環(huán)，并在轉子與定子之間的密封圈上安裝接觸刷，通過接觸刷與接觸環(huán)的連接，對加速度傳感器供電并將加速度傳感器的信號輸出，從而利用加速度傳感器直接監(jiān)測軸承轉子的振動信息，信息獲取可靠、傳遞路徑短、使軸承故障信息的獲取更加準確；并且，加速度傳感器位于轉子上，可以同時獲取軸承的轉速信息，避免安裝額外的磁極或光柵碼盤，功能部件布置緊湊、集成度高，傳感器使用數(shù)量少，成本更低。

作為優(yōu)選，在所述絕緣基體環(huán)朝向轉子的一側開有安裝槽，所述加速度傳感器位于該安裝槽內，并且所述加速度傳感器緊貼轉子的端面布置，在所述絕緣基體環(huán)與轉子之間連接有螺釘，所述螺釘將加速度傳感器和絕緣基體環(huán)與轉子固定在一起。這樣通過螺釘將絕緣基體環(huán)與轉子固定，并且在絕緣基體環(huán)上開設安裝槽安裝加速度傳感器，從而利用螺釘同時將絕緣基體環(huán)和加速度傳感器與轉子固定在一起，使絕緣基體環(huán)和加速度傳感器與轉子之間的固定結構簡單、緊湊、可靠、便于組裝和拆卸。

所述接觸刷通過安裝板安裝在對應的密封圈上，所述安裝板的一端與密封圈固定，所述接觸刷固定在安裝板的另一端上。接觸刷在密封圈上的安裝結構簡單、操作方便。

作為另一優(yōu)選，在所述絕緣基體環(huán)朝向轉子的一側開有安裝槽，所述加速度傳感器位于該安裝槽內，在所述轉子對應加速度傳感器的端面上加工有臺階面，所述絕緣基體環(huán)過盈配合在轉子的臺階面上，并使加速度傳感器緊貼該臺階面布置。這樣通過絕緣基體環(huán)過盈配合在轉子的臺階面上，將絕緣基體環(huán)與轉子固定，并且在絕緣基體環(huán)上開設安裝槽安裝加速度傳感器，從而同時將加速度傳感器與轉子固定在一起，使絕緣基體環(huán)和加速度傳感器與轉子之間的固定結構簡單、緊湊、可靠。

所述接觸刷通過安裝板安裝在對應的密封圈上，所述安裝板的一端與密封圈一體連接，所述接觸刷固定在安裝板的另一端上。接觸刷的安裝結構簡單。

所述密封圈包括均與軸承同軸的外環(huán)、連接環(huán)和內環(huán)，所述外環(huán)和內環(huán)均呈筒狀，并且外環(huán)的外壁緊貼定子的內壁、內環(huán)的內壁緊貼轉子的外壁，所述連接環(huán)連接在外環(huán)與內環(huán)的外端之間。密封圈的結構簡單。

作為優(yōu)選，所述絕緣基體環(huán)上的環(huán)槽有三個，所述接觸環(huán)也有三個，與每一接觸環(huán)對應的接觸刷均對稱布置有兩個。

作為另一優(yōu)選，所述絕緣基體環(huán)上的環(huán)槽有四個，所述接觸環(huán)也有四個，與每一接觸環(huán)對應的接觸刷均有一個。