傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，包括軸承，軸承包括轉(zhuǎn)子和定子，在軸承的兩端均安裝有密封圈，密封圈位于轉(zhuǎn)子與定子之間，在轉(zhuǎn)子的其中一端端面固定有加速度傳感器，在轉(zhuǎn)子固定加速度傳感器的端面上還固定有絕緣基體環(huán)，在絕緣基體環(huán)遠離轉(zhuǎn)子的一側(cè)開有至少三個與轉(zhuǎn)子同軸的環(huán)槽，在每一所述環(huán)槽內(nèi)均設(shè)有接觸環(huán)，每一接觸環(huán)分別通過導(dǎo)線與加速度傳感器電連接；在靠近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(yīng)的接觸刷，所述接觸刷的刷頭搭在對應(yīng)的接觸環(huán)上，在每一所述接觸刷上均連接有導(dǎo)線。這樣通過一個加速度傳感器監(jiān)測軸承轉(zhuǎn)子的振動和轉(zhuǎn)速信息，使軸承故障信息的獲取更加準(zhǔn)確、布置更加緊湊、傳感器使用數(shù)量更少。
【專利說明】
傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于軸承監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，特別涉及一種傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，軸承廣泛應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，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(yù)警，具有很大的實用價值。
[0003]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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)計不夠緊湊，集成度低。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，用于減少傳感器數(shù)量，提高故障監(jiān)測效率。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:一種傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，包括軸承，所述軸承包括轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子與定子之間，在所述轉(zhuǎn)子的其中一端端面固定有加速度傳感器，在所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的一側(cè)開有至少三個與轉(zhuǎn)子同軸的環(huán)槽，在每一所述環(huán)槽內(nèi)均設(shè)有接觸環(huán)，每一所述接觸環(huán)分別通過導(dǎo)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(yīng)的接觸刷，所述接觸刷的刷頭搭在對應(yīng)的接觸環(huán)上，在每一所述接觸刷上均連接有導(dǎo)線。
[0006]本實用新型通過在軸承轉(zhuǎn)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(shè)置接觸環(huán)，并在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhǔn)確;并且，加速度傳感器位于轉(zhuǎn)子上，可以同時獲取軸承的轉(zhuǎn)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。
[0007]作為優(yōu)選，在所述絕緣基體環(huán)朝向轉(zhuǎn)子的一側(cè)開有安裝槽，所述加速度傳感器位于該安裝槽內(nèi)，并且所述加速度傳感器緊貼轉(zhuǎn)子的端面布置，在所述絕緣基體環(huán)與轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子固定在一起。這樣通過螺釘將絕緣基體環(huán)與轉(zhuǎn)子固定，并且在絕緣基體環(huán)上開設(shè)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(zhuǎn)子固定在一起，使絕緣基體環(huán)和加速度傳感器與轉(zhuǎn)子之間的固定結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠、便于組裝和拆卸。
[0008]所述接觸刷通過安裝板安裝在對應(yīng)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(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
[0009]作為另一優(yōu)選，在所述絕緣基體環(huán)朝向轉(zhuǎn)子的一側(cè)開有安裝槽，所述加速度傳感器位于該安裝槽內(nèi)，在所述轉(zhuǎn)子對應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)子的臺階面上，將絕緣基體環(huán)與轉(zhuǎn)子固定，并且在絕緣基體環(huán)上開設(shè)安裝槽安裝加速度傳感器，從而同時將加速度傳感器與轉(zhuǎn)子固定在一起，使絕緣基體環(huán)和加速度傳感器與轉(zhuǎn)子之間的固定結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠。
[0010]所述接觸刷通過安裝板安裝在對應(yīng)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(jié)構(gòu)簡單。
[0011]所述密封圈包括均與軸承同軸的外環(huán)、連接環(huán)和內(nèi)環(huán)，所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)均呈筒狀，并且外環(huán)的外壁緊貼定子的內(nèi)壁、內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁緊貼轉(zhuǎn)子的外壁，所述連接環(huán)連接在外環(huán)與內(nèi)環(huán)的外端之間。密封圈的結(jié)構(gòu)簡單。
[0012]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(yīng)的接觸刷均對稱布置有兩個。
[0013]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(yīng)的接觸刷均有一個。
[0014]有益效果:本實用新型通過在軸承轉(zhuǎn)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(shè)置接觸環(huán)，并在轉(zhuǎn)子與定子之間的密封圈上安裝與接觸環(huán)接觸的接觸刷，從而直接監(jiān)測軸承轉(zhuǎn)子的振動和轉(zhuǎn)速信息，使軸承故障信息的獲取更加準(zhǔn)確、功能部件布置更加緊湊、傳感器使用數(shù)量更少。
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1的I部放大圖。
[0017]圖3為圖1的右視圖。
[0018]圖4為實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為圖4的J部放大圖。
[0020]圖中標(biāo)記如下:軸承1、定子la、轉(zhuǎn)子lb、密封圈2、外環(huán)2a、連接環(huán)2b、內(nèi)環(huán)2c、螺釘
3、安裝板4、加速度傳感器5、絕緣基體環(huán)6、接觸環(huán)7、接觸刷8和導(dǎo)線9。
【具體實施方式】
[0021]下面通過參考附圖描述實施例是示例性的，旨在解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。下面詳細描述本實用新型的實施例，所述的實施例示例在附圖中示出，其中自始至終以相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。在本實用新型的描述中，需要說明的是，對于方位詞，如有術(shù)語“中心”，“橫向”、“縱向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示方位和位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于敘述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定方位構(gòu)造和操作，不應(yīng)理解為限制本實用新型的具體保護范圍。
[0022]在本實用新型中，除另有明確規(guī)定和限定，如有術(shù)語“組裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)作廣義去理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；也可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以是通過中間媒介相連，可以是兩個元件內(nèi)部相連通。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述的術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0023]下面結(jié)合附圖，通過對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的描述，使本實用新型的技術(shù)方案及其有益效果更加清楚、明確。
[0024]實施例一:
[0025]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括軸承I，所述軸承I包括轉(zhuǎn)子Ib和定子la，在所述軸承I的兩端均安裝有密封圈2。所述密封圈2位于轉(zhuǎn)子Ib與定子Ia之間，所述密封圈2包括均與軸承I同軸的外環(huán)2a、連接環(huán)2b和內(nèi)環(huán)2c。所述外環(huán)2a和內(nèi)環(huán)2c均呈筒狀，并且外環(huán)2a的外壁緊貼定子Ia的內(nèi)壁、內(nèi)環(huán)2c的內(nèi)壁緊貼轉(zhuǎn)子Ib的外壁，所述連接環(huán)2b—體連接在外環(huán)2a與內(nèi)環(huán)2c的外端之間。
[0026]如圖1、圖2和圖3所示，在所述轉(zhuǎn)子Ib的其中一端端面固定有加速度傳感器5，在所述轉(zhuǎn)子Ib固定加速度傳感器5的端面上還固定有絕緣基體環(huán)6。在所述絕緣基體環(huán)6遠離轉(zhuǎn)子Ib的一側(cè)開有至少三個與轉(zhuǎn)子Ib同軸的環(huán)槽，在每一所述環(huán)槽內(nèi)均設(shè)有接觸環(huán)7，每一所述接觸環(huán)7分別通過導(dǎo)線9與加速度傳感器5電連接。在靠近所述加速度傳感器5的密封圈2上安裝有至少與接觸環(huán)7—一對應(yīng)的接觸刷8，所述接觸刷8的刷頭搭在對應(yīng)的接觸環(huán)7上，在每一所述接觸刷8上均連接有導(dǎo)線9。本實施例優(yōu)選所述絕緣基體環(huán)6上的環(huán)槽有三個，所述接觸環(huán)7也有三個，與每一接觸環(huán)7對應(yīng)的接觸刷8均對稱布置有兩個。當(dāng)然，所述絕緣基體環(huán)6上的環(huán)槽也可以有四個、五個或者更多，所述接觸環(huán)7也可以對應(yīng)設(shè)置有四個、五個或者更多，與每一接觸環(huán)7對應(yīng)的接觸刷8可以只設(shè)置有一個。
[0027]如圖1、圖2和圖3所示，在所述絕緣基體環(huán)6朝向轉(zhuǎn)子Ib的一側(cè)開有安裝槽，所述加速度傳感器5位于該安裝槽內(nèi)，并且所述加速度傳感器5緊貼轉(zhuǎn)子Ib的端面布置，在所述絕緣基體環(huán)6與轉(zhuǎn)子Ib之間連接有螺釘3，所述螺釘3將加速度傳感器5和絕緣基體環(huán)6與轉(zhuǎn)子Ib固定在一起。所述接觸刷8通過安裝板4安裝在對應(yīng)的密封圈2上，所述安裝板4的一端與密封圈2固定，安裝板4的該端搭接在對應(yīng)密封圈2的連接環(huán)2b的外壁上，并通過緊固螺釘固定。所述接觸刷8固定在安裝板4的另一端上。
[0028]實施例二:
[0029]如圖4和圖5所示，在所述絕緣基體環(huán)6朝向轉(zhuǎn)子Ib的一側(cè)開有安裝槽，所述加速度傳感器5位于該安裝槽內(nèi)。在所述轉(zhuǎn)子Ib對應(yīng)加速度傳感器5的端面上加工有臺階面，所述絕緣基體環(huán)6過盈配合在轉(zhuǎn)子Ib的臺階面上，并使加速度傳感器5緊貼該臺階面布置。所述接觸刷8通過安裝板4安裝在對應(yīng)的密封圈2上，所述安裝板4的一端與對應(yīng)密封圈2的連接環(huán)2b—體連接，所述接觸刷8固定在安裝板4的另一端上。本實施例的其他結(jié)構(gòu)與實施例一相同，在此不做贅述。
【主權(quán)項】
1.一種傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，包括軸承，所述軸承包括轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子與定子之間，其特征在于:在所述轉(zhuǎn)子的其中一端端面固定有加速度傳感器，在所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的一側(cè)開有至少三個與轉(zhuǎn)子同軸的環(huán)槽，在每一所述環(huán)槽內(nèi)均設(shè)有接觸環(huán)，每一所述接觸環(huán)分別通過導(dǎo)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(yīng)的接觸刷，所述接觸刷的刷頭搭在對應(yīng)的接觸環(huán)上，在每一所述接觸刷上均連接有導(dǎo)線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于:在所述絕緣基體環(huán)朝向轉(zhuǎn)子的一側(cè)開有安裝槽，所述加速度傳感器位于該安裝槽內(nèi)，并且所述加速度傳感器緊貼轉(zhuǎn)子的端面布置，在所述絕緣基體環(huán)與轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子固定在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于:所述接觸刷通過安裝板安裝在對應(yīng)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。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于:在所述絕緣基體環(huán)朝向轉(zhuǎn)子的一側(cè)開有安裝槽，所述加速度傳感器位于該安裝槽內(nèi)，在所述轉(zhuǎn)子對應(yīng)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(zhuǎn)子的臺階面上，并使加速度傳感器緊貼該臺階面布置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于:所述接觸刷通過安裝板安裝在對應(yīng)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。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于:所述密封圈包括均與軸承同軸的外環(huán)、連接環(huán)和內(nèi)環(huán)，所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)均呈筒狀，并且外環(huán)的外壁緊貼定子的內(nèi)壁、內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁緊貼轉(zhuǎn)子的外壁，所述連接環(huán)連接在外環(huán)與內(nèi)環(huán)的外端之間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于: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(yīng)的接觸刷均對稱布置有兩個。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述傳感器集成式軸承監(jiān)測裝置，其特征在于: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(yīng)的接觸刷均有一個。
【文檔編號】G01D21/02GK205483060SQ201620141899
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】邵毅敏, 郭放, 曾強, 時博陽, 張珂銘, 劉靜, 饒猛
【申請人】重慶大學(xué)