[发明专利]一种滚子轴承滚动体打滑监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，包括：

支撑座(10)；

被测轴承(8)，通过轴承座设置在所述支撑座(10)上方；所述被测轴承(8)某一滚动体的相对位置嵌入径向充磁磁铁(7)，用于产生变化的磁场；

两个环形线圈(6)，对称同轴设置在所述被测轴承(8)两侧，用于根据变化的磁场产生感应电压；

载荷组件，用于对被测轴承(8)施加不同方向的载荷；

驱动组件，用于驱动被测轴承(8)转动。

2.如权利要求1所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，所述环形线圈(6)的直径等于被测轴承(8)的节圆直径，所述径向充磁磁铁(7)与滚动体同轴设置。

3.如权利要求2所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，所述载荷组件包括：

径向加载轴承(5)，设置在一个所述环形线圈(6)外侧，用于对被测轴承(8)施加径向载荷；

轴向加载轴承(9)，设置在在另一个所述环形线圈(6)外侧，用于对被测轴承(8)施加轴向载荷；

两个加载装置(11)，其输出端分别与径向加载轴承(5)和轴向加载轴承(9)的外圈固定连接。

4.如权利要求3所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机(1)和主轴(2)，所述电机(1)设置在所述支撑座(10)一侧，其输出端通过联轴器(3)与所述主轴(2)连接，所述主轴(2)与被测轴承(8)、径向加载轴承(5)和轴向加载轴承(9)的内圈固定连接。

5.如权利要求4所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，所述被测轴承(8)保持架上设置有标记物，所述标记物为接近开关的标志物或激光测速仪的反光点。

6.如权利要求4所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，还包括：

支撑轴承(4)，其内圈与主轴(2)固定连接；

外壳，套设在所述被测轴承(8)、两个环形线圈(6)、径向加载轴承(5)、轴向加载轴承(9)和支撑轴承(4)外侧。

7.如权利要求1所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，所述被测轴承(8)为圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承。

8.如权利要求4所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置，其特征在于，所述径向加载轴承(5)为双列圆柱滚子轴承、所述加载装置(11)为电机或者液压。

9.一种如权利要求5所述的基于电磁感应的滚子轴承滚动体监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

电机(1)驱动被测轴承(8)的滚动体转动；

两个径向充磁磁铁(7)转动，产生变化的磁场；

两个变化的磁场分别在两个环形线圈(6)内产生两个感应电压；

分别测量两个环形线圈(6)的感应电压，并计算两个感应电压的幅值差；

通过两个感应电压的幅值差计算滚动体的径向歪斜角度；

通过时频信号分析方法获取两个感应电压的瞬时频率及瞬时相位角；

根据两个感应电压的瞬时频率计算滚动体两端的瞬时角速度，并计算二者的角速度差；

根据两个感应电压的瞬时相位角计算滚动体两端的瞬时自转相位角，并计算二者的自转相位差；

根据角速度差和滚动体的自转相位差计算滚动体的轴向歪斜角度；

根据滚动体的径向歪斜角度和轴向歪斜角度对滚动体局部打滑情况进行监测。

10.如权利要求9所述的一种滚子轴承滚动体打滑监测装置的监测方法，其特征在于，还包括：

测量某一个环形线圈(6)内产生的感应电压；

通过对标记物进行转速检测，得到保持架的平均转速；

通过时频信号分析方法获取感应电压的瞬时频率；

根据感应电压的瞬时频率计算滚动体的瞬时自转角速度；

通过差值法对保持架的平均转速进行插值，计算出滚动体的相位角；

根据滚动体的瞬时自转角速度和滚动体的相位角计算滚动体瞬时打滑率，根据保持架的平均转速计算保持架打滑率；

通过滚动体瞬时打滑率和保持架打滑率对滚动体打滑情况进行监测。