風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承，屬于軸承及其監(jiān)測【技術領域】。內圈左端及外圈右端鑲嵌有激勵磁鐵；內圈階梯軸上和外圈階梯孔內分別裝有右盤和左盤，右盤和左盤上設有階梯環(huán)槽和導向孔，右盤和左盤上分別裝有右壓板和左壓板，所述壓板上設有限位面，左右盤和壓板間壓接有壓電振子，壓電振子上的金屬基板與所述的圓弧限位面相接觸；壓電振子自由端裝有受激磁鐵，受激磁鐵置于導向孔內，梯環(huán)槽中安裝有電路板和傳感器。優(yōu)點是具有自供能傳感監(jiān)測功能，無需改變安裝設備的結構，可實現(xiàn)真正意義上的實時在線監(jiān)測；壓電振子結構及激勵磁鐵配置參數(shù)確定合理，發(fā)供電能力強；具有導向孔及限位措施，可靠性高。
【專利說明】風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于軸承及其監(jiān)測【技術領域】，具體涉及風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承。
【背景技術】
[0002]軸承是一種典型的機械基礎件，在機械、車輛、航空航天、輪船及能源等領域都有著極其廣泛的應用；然而，軸承也是轉動機器中最易損壞的零件之一，旋轉機械故障的30%是由軸承失效所引發(fā)的。因此，軸承的狀態(tài)監(jiān)測與早期故障診斷已引起人們的高度重視。軸承狀態(tài)的在線監(jiān)測已經逐步成為大型發(fā)電機、輪船、高鐵以及航空器等領域不可或缺的技術，所需監(jiān)測的指標包括諸如溫度、振動、轉速及噪音等。早期的軸承監(jiān)測系統(tǒng)主要是外掛式的，其弊端之一是傳感器與信號源間的距離較遠，屬于非接觸的間接測量，故誤差較大。近年來，人們又相繼提出了不同形式的嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)，這種方法可解決測量精度及準確性問題，但需要改變相關設備的結構或其完整性，以便安裝傳感監(jiān)測系統(tǒng)，這不但容易引起設備零部件的應力集中等問題，在一些結構復雜或空間有限的設備上也是無法實現(xiàn)的；最為關鍵的是，當監(jiān)測系統(tǒng)需要隨軸承內圈或外圈一起轉動時，不便通過電線供電，而采用電池供電使用時間很短。因此，目前的軸承監(jiān)測系統(tǒng)基本上還都是非實時的、間接的非接觸測量，難以及時準確地獲得軸承的運行狀態(tài)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承，以解決現(xiàn)有軸承監(jiān)測系統(tǒng)在實際應用中所存在的還都是非實時的、間接的非接觸測量，難以及時準確地獲得軸承的運行狀態(tài)的問題。
[0004]本發(fā)明采取的技術方案是:包括內圈、圓錐體、保持架、外圈，所述內圈的右端設有階梯軸，外圈的左端設有階梯孔，所述內圈的左端及外圈的右端分別鑲嵌有一組激勵磁鐵，所述內圈的階梯軸上和外圈的階梯孔內分別通過過盈配合安裝有右盤和左盤，所述右盤上設有右階梯環(huán)槽和右導向孔，所述左盤上設有左階梯環(huán)槽和左導向孔，所述右盤和左盤上分別通過螺釘安裝有右壓板和左壓板，所述右壓板和左壓板分別設有等曲率半徑的右圓弧限位面和左圓弧限位面，所述右盤和右壓板之間、以及左盤和左壓板之間分別壓接有一組由基板一與壓電片一粘接而成的懸臂梁型壓電振子一和由基板二與壓電片二粘接而成的懸臂梁型壓電振子二，所述壓電振子一上的金屬基板與右壓板的右圓弧限位面相接觸、壓電振子二的上金屬基板二與左壓板的左圓弧限位面相接觸，所述壓電振子一及壓電振子二的自由端分別通過螺釘固定有受激磁鐵，所述受激磁鐵置于右導向孔或左導向孔內，所述受激磁鐵和激勵磁鐵的半徑相等，右階梯環(huán)槽和左階梯環(huán)槽處分別通過螺釘安裝有電路板一和電路板二，右階梯環(huán)槽和左階梯環(huán)槽內還分別設有傳感器一和傳感器二，所述傳感器一及壓電振子一分別通過不同的導線組與電路板一相連，傳感器二和壓電振子二分別通過不同的導線組與電路板二相連。[0005]本發(fā)明的一種實施方式是:所述內圈及外圈圓周上兩相鄰激勵磁鐵磁極的軸向配置方向相反，每組壓電振子上的受激磁鐵磁極的軸向配置方向分別相同，兩組壓電振子上的受激磁鐵磁極的軸向配置方向相反；內圈及外圈上的激勵磁鐵的數(shù)量η應滿足下式，SP
【權利要求】
1.一種風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承，包括內圈、圓錐體、保持架、外圈，其特征在于:所述內圈的右端設有階梯軸，外圈的左端設有階梯孔，所述內圈的左端及外圈的右端分別鑲嵌有一組激勵磁鐵，所述內圈的階梯軸上和外圈的階梯孔內分別通過過盈配合安裝有右盤和左盤，所述右盤上設有右階梯環(huán)槽和右導向孔，所述左盤上設有左階梯環(huán)槽和左導向孔，所述右盤和左盤上分別通過螺釘安裝有右壓板和左壓板，所述右壓板和左壓板分別設有等曲率半徑的右圓弧限位面和左圓弧限位面，所述右盤和右壓板之間、以及左盤和左壓板之間分別壓接有一組由基板一與壓電片一粘接而成的懸臂梁型壓電振子一和由基板二與壓電片二粘接而成的懸臂梁型壓電振子二，所述壓電振子一上的金屬基板與右壓板的右圓弧限位面相接觸、壓電振子二的上金屬基板二與左壓板的左圓弧限位面相接觸，所述壓電振子一及壓電振子二的自由端分別通過螺釘固定有受激磁鐵，所述受激磁鐵置于右導向孔或左導向孔內，所述受激磁鐵和激勵磁鐵的半徑相等，右階梯環(huán)槽和左階梯環(huán)槽處分別通過螺釘安裝有電路板一和電路板二，右階梯環(huán)槽和左階梯環(huán)槽內還分別設有傳感器一和傳感器二，所述傳感器一 及壓電振子一分別通過不同的導線組與電路板一相連，傳感器二和壓電振子二分別通過不同的導線組與電路板二相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承，其特征在于:內圈及外圈圓周上兩相鄰激勵磁鐵磁極的軸向配置方向相反，每組壓電振子上的受激磁鐵磁極的軸向配置方向分別相同，兩組壓電振子上的受激磁鐵磁極的軸向配置方向相反；內圈及外圈上的激勵磁鐵的數(shù)量η應滿足下式，即
3.根據(jù)權利要求1或2所述的風力發(fā)電機用自感知圓錐滾子軸承，其特征在于:所述金屬基板厚度與壓電振子總厚度之比為0.7，此時圓弧限位最小彎曲半徑為
【文檔編號】F16C33/58GK103982543SQ201410233722
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權日:2014年5月28日
【發(fā)明者】闞君武, 李勝杰, 王淑云, 曾平, 程光明 申請人:浙江師范大學