[发明专利]一种基于振动的轴承自动润滑方法及相关电器控制系统

说明书

技术领域

本发明属于轴承润滑专业，特别是涉及对轴承进行自动润滑的一种方法及其相关装置。

背景技术

作为机械工业中最重要的结构——轴系结构，其润滑一直都是制约其向高速化发展的一大障碍，轴系结构的润滑主要是通过对支承轴系的轴承进行注油而进行的。目前现有的轴承自动注油器，可以经过人为设定，使油杯定时、定量对轴承注油，从而到达润滑的效果，这样的注油方式属于开环控制方式，具有注油时间与注油量与轴承真正需要注没都不太一致、准确的缺点，很可能造成过注油或欠注油现象。过注油会造成不必要浪费甚至引起泄漏，欠注油则可能造成轴承润滑不足，而引起磨损。因此，现有技术尚有欠缺，本专业希望有进一步和改进、改良技术问世。

发明内容

本发明的目的是提供针对轴承实际运行状况中的需要，在恰如其分的时机加注适量润滑油的一种轴承自动润滑方法及相关的装置。

本发明的目的由如下技术方案实现：

一种基于振动的轴承自动润滑方法，其特征在于：

①把作为振动传感器的压电陶瓷片贴于试验轴承盖上；

②配置电器控制系统；

③在设定转速下，测试和建立各型号轴承振动与电器控制系统控制加注润滑油的时机、油量关系；

④需监控自动加注润滑油的轴承盖上加贴压电陶瓷片振动传感器与电器控制系统电连接，对不同轴承型号改变阈值设定，监控和运行轴承。

一种基于振动的轴承自动润滑的电器控制系统，其特征在于，所述系统包括信号调理电路、A/D转换电路、主控制电路、反馈控制电路和数据传输电路。

进一步，所述信号调理电路，包括第一部分差分放大电路和第二部分程控滤波电路；

所述差分放大电路选用仪表放大器AD620；

所述程控滤波电路采用可编程滤波芯片MAX263作为滤波器核心的单片机程控方式。

进一步，所述A/D转换电路中采用12位的并行输入A/D芯片MAX197。

进一步，所述主控电路MCU为MCS-51系列单片机AT89S52。

进一步，所述反馈控制电路的芯片采用达林顿晶体管阵驱动芯片ULN2003，驱动注油器工作的步进电机。

进一步，所述数据传输电路中单片机与PC间通信的数据传输采用串口通信电路，采用RS232串行通信接口。

本发明以压电陶瓷片为信号采集传感器，51单片机为控制电路主控MCU，控制电路由信号调理部分、A/D转换部分、主控制部分、反馈控制部分与数据传输部分等组成。

据研究分析，在设定的转速下，根据轴承工作状态中润滑程度引起轴承振动变化情况，对于轴承是否需加注润滑油，以及加注量多少是一个敏感、直接的关联因素。本发明组合了一些市售的电器元器件，设计开发了组合方式和电器软硬件，提供了一种轴承自动润滑的电器控制装置。用环氧树脂将集成振动传感器压电陶瓷片固定于轴承盖上方，进行大量、反复测试，根据轴承振动与润滑程度之间的关系模型，利用模糊控制技术，调整润滑油的加注量，及时给轴承加注润滑油，建立起该装置对应于轴承工作中的振动，何时加注多少润滑油的关系模型，并且对各类、各规格的轴承分别测试和整理，储存于装置主机中。在实际使用中，将振动传感器压电陶瓷片固定于需监控的轴承盖上，对于何种类、何规格的轴承，在轴承自动润滑的电器控制装置预存的资料程序中选择、设定，在轴承工作中，由传感器将测试到的振动传输给装置主机，装置主机对比原存储的程序，发出是否加注油和加注测量多少的指令，控制驱动步进电机对注油器加油或关闭。

对本发明中的工作电路和元器件作如下详述：

差分放大电路：信号调理电路的第一部分为差分放大电路。考虑到干扰信号的影响，放大电路选用差分放大方式，放大器选用仪表放大器AD620，这样便可以有效地抑制零点漂移与共模干扰，同时，由于放大器自身的特性，其放大倍数可以通过一个外接电位器来调整。

程控滤波电路：信号调理电路的第二部分为程控滤波电路。为了能够适应不同轴承所产生的不同频率的振动信号，滤波电路设计为可以通过单片机控制的程控方式。本发明选择可编程滤波芯片MAX263作为滤波器的核心。可编程滤波芯片需要的外围器件较少，并且效果稳定，通过编程可以实现低通、高通、带通、带阻等各种方式的滤波，以及控制品质因数与截止频率等参数，具有很好的适应性。