[实用新型]用于角位移测控的圆柱滚子轴承单元

说明书

技术领域

本实用新型属于一种组合轴承，具体地说是一种用于角位移测控的圆柱滚子轴承单元。 

背景技术

目前，圆柱滚子组合轴承的应用范围越来越广，其使用性能也在不断的提高，一些精密设备不仅需要其高刚性支承、高精度旋转，而且还需要在运动过程中不断的实施测量监控，为此，结合一些测量系统的轴承便应运而生，例如中国专利：一种传感器轴承，申请号为200910100833.4，其介绍了一种利用霍尔传感器和多极磁环来检测轴承转速和转动方向的传感器轴承结构，该种轴承用于检测转动速度和转动方向，其装配简单高效、以实现自动化生产，此种类型轴承有以下缺点：其一、测量精度较低，误差范围较大，不能满足精密设备的需求；其二、当轴承组件受力部件产生挠度时，将会严重影响测量结果；其三，使用时间较长或环境恶劣时，多极磁环极易被磨损或者被粉尘覆盖，将严重影响测量的结果。从而造成此种类型的轴承无法满足一些需要精密角度位移控制和测量的机械设备，例如数控机床及数控加工中心转台、火箭导弹发射台、卫星发射台、坦克炮塔、雷达旋转台、手术旋转台、电子元部件焊接转台等高精密控制设备，终将无法在该领域中得到广泛应用。 

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述技术问题的不足，提供一种用于角位移测控的圆柱滚子轴承单元，其测量精度高，安装灵活方便，结合高精度轴承实时测量，并将角位移信号反馈给控制系统，实现了精确控制的目的。 

本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：用于角位移测控的圆柱滚子轴承单元，由动圈、静圈、轴向滚子、径向滚子、磁栅尺、传感器和固定架组成，固定架绕动圈的内壁一周设置在静圈上，在动圈的内壁一周设有磁栅尺，与磁栅尺相对的固定架上至少设有一个传感器，传感器与磁栅尺之间的间隙为0.1mm-1mm。根据要求精度的变化及工作场合的不同，间隙还可以放大，最大可以到10mm。 

所述的轴向滚子和径向滚子为圆柱滚子。 

所述的磁栅尺，其具有三层结构，其内层为钢质固定层，中间层为磁性材料层，外层为金属覆盖层，所述的钢质固定层与轴承的动圈的内壁表面相配合。 

所述的磁性材料层，具有N、S极交替设置的磁化表面。 

所述的传感器，其信号输出端与控制系统联接。 

所述的传感器包括一个集成的霍尔芯片及一个外壳，所述的霍尔芯片封装在外壳内，该霍尔芯片内集成有霍尔元件及信号处理电路。 

本实用新型的有益效果是： 

1、将圆柱滚子组合轴承直接与磁栅相结合，跨越轴承的单纯支承理念，而形成一个全新的带角度控制与测量的高精度回转轴承单元，通过在轴承动圈上设置磁栅尺，并结合传感器对轴承实时测量监控。

2、当采用两个或两个以上的传感器分布在轴承圆周时，可有效防止由于加工力使得轴承滚道系统产生挠度对测量产生的影响，传感器实时测量将信号传输给外部控制系统，有效提高测量精度。 

3、本实用新型中所述的磁栅尺，其基体为钢质固定层，在其钢质基体上面涂敷一层的磁性材料层，在其最外层还粘结一层不锈钢覆盖条，从而对磁性表面进行保护，使得本实用新型对环境要求不高(灰尘、铁屑和湿度都要求不敏感)、非接触的读磁方式(间隙0.1～1mm以上)保证了其永不磨损的长寿命：其次钢制固定层直接与轴承表面相配合，安装方便，无需辅助结构，灵活方便。 

4、在传感器内置加信号处理电路，有效地将传感器输入的信号处理成外部控制系统可接受的正弦波或者矩形方波，因此该轴承为一个测量独立结构，无需外部处理装置，体积小，便于安装使用。 

附图说明

图1是本实用新型第一种实施方式的剖视图。 

图2是本实用新型第二种实施方式的剖视图。 

图中标记：1、动圈，2、静圈，3、轴向滚子，4、径向滚子，5、磁栅尺，6、传感器，7、固定架，8、控制系统。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型，用于角位移测控的圆柱滚子轴承单元的第一种实施方式的剖视图，包括轴承本体和测量系统，并结合外部控制系统构成一个测控单元，所述的轴承本体包括动圈1和静圈2， 沿轴向静圈2的上下端面与动圈1之间形成的轴向推力滚道内设有轴向滚子3和保持架，沿径向静圈2的右端面与动圈1之间形成的径向滚道内设有径向滚子4和保持架，所述的测量系统主要由磁栅尺5和传感器6构成，磁栅尺5呈环状设在动圈1的内径表面，对应磁栅尺5设有传感器6，传感器6设在固定架7上的安装孔内，固定架7与静圈2通过螺栓或其它连接方式连接。