[发明专利]安装在轴承上的耦合式智能轴承监测装置

说明书

技术领域

本发明属于监测器材，尤其涉及一种应用于轴承状态检测的耦合式智能轴承监测器。 

背景技术

目前的一体化智能轴承有外挂式和嵌入式两种结构形式。外挂式结合方式不破坏轴承的结构但使传统轴承的整体尺寸发生变化，同时该类结合方式的特点决定了传感组件与故障源存在一定的距离，使得其获取的信号并不能真实地反映轴承的故障信息，更不能用这种方法对轴承的故障特征做早期检测，因为采用该种结构对的轴承故障检测不能保证信号的可靠性；嵌入式结合方式很接近被测信号的发生源，信号传输的中间界面减少，采集的信号能真实地反映轴承的实际工作状况，信噪比高，但该结构破坏了轴承的完整性，且易引起应力集中等问题，因而该结构对轴承状态检测也存在一定的问题。 

目前，采用外挂式和嵌入式这两种结合方式的结构对轴承工作性能进行检测的方法，大都是通过压电式应变片式加转速传感装置来获取轴承的振动信号，而压电式应变片式加转速传感装置主要得到的是轴承的高频段信息，得到的信号的频率范围很宽，且其中包含背景噪声和各种 干扰信号，使得轴承的故障信息淹没在该宽频信号中。采用压电式应变片式加转速传感装置获取的振动信号，一般都是依靠冲击脉冲法、共振解调等技术来提取所需要的故障特征，而该类方法不能有效地选取共振频带的范围，给后续的故障特征提取带来困难，所以很难真正得到满意的故障识别效果。现有两种结合方式，其带转速装置的传感单元不能实现多参量的同步触发采集，而这种同步触发采集对于后续的轴承故障诊断有至关重要的作用，往往可以通过触发装置的整周期采样可以更有效地提取故障信息。 

现有技术的缺点是：外挂式的结构获取的信号并不能真实地反映轴承的故障信息，嵌入式的结构破坏了轴承的内部结构，引起轴承的应力集中问题，且轴承的故障信息淹没在该宽频信号中，不能有效的提取轴承的低频段特征，更不能实现轴承多参量的同步触发采集。 

发明内容

本发明的目的是提供一种实现轴承多参量的同步触发采集的安装在轴承上的耦合式智能轴承监测装置。 

为达到上述目的，本发明表述一种安装在轴承上的耦合式智能轴承监测装置，其关键在于：包括壳体和转速码盘，所述转速码盘为与壳体同轴心的圆形码盘，智能监测器轴向插入所述轴承的旋转圈与不动圈之间的间隙处与轴承过盈配合； 

在壳体的一端设置有两个台阶面，所述壳体通过台阶面与轴承安装在一起，所述转速码盘通过与轴承的旋转圈的过盈配合来实现与轴承的安装，并对轴承进行监测； 

所述壳体上内嵌有两个应变片式加速度传感装置、一个转速传感装置和一个温度传感装置，所述两个应变片式加速度传感装置、一个转速传感装置和一个温度传感装置在所述壳体的圆周上依次均布，所述两个应变片式加速度传感装置的中心线都平行于所述壳体的中心线，所述转速传感装置沿径向内嵌在所述壳体上，所述温度传感装置的中心线平行于所述壳体的中心线，在所述壳体的端面上还安装有电路板，所述两个应变片式加速度传感装置、一个转速传感装置和一个温度传感装置都经信号输出线与所述电路板上的输入接线端子连接； 

所述电路板上还设置有信号采集触发电路、加速度信号放大电路、转速信号放大电路和温度信号放大电路，所述加速度信号放大电路的输入端与所述加速度传感装置的输出端连接，所述转速信号放大电路的输入端与所述转速传感装置的输出端连接，所述温度信号放大电路的输入端与所述温度传感装置的输出端连接，所述加速度信号放大电路、转速信号放大电路和温度信号放大电路都设置有信号输出端，各信号输出端分别与所述信号采集触发电路的加速度信号输入端、转速信号输入端和温度信号输入端连接，所述信号采集触发电路的输出端输出采集到的信号，交给计算机8进行处理。 

两个应变片式加速度传感装置、一个转速传感装置和一个温度传感装置均匀内嵌在壳体上，用于检测轴承工作时的振动、温度和转速情况，传感装置作为智能轴承部件的一部分，易于安装和拆卸，由于该结构靠近轴承故障源，可有效地提取轴承的低频段特征，避免了高频噪声、干扰信号的产生，大大提高了信号的可靠性和有效性，智能轴承的壳体通过过盈配合安装在轴承的端面上，减小了对轴承结构的破坏和轴承应力集中的问题。