一种轴承径向游隙测量方法与流程

本发明涉及风电领域，特别涉及一种轴承径向游隙测量方法。

背景技术：

径向游隙是指在非预紧状态，在轴承上沿着径向任意角度的方向，在无外载荷作用时，内圈相对于外圈从一个径向偏心极限位置，移向相反极限位置的径向距离的算术平均值。风电轴承属于大尺寸轴承，其内外圈实际为椭圆，存在轴承径向最大游隙和最小游隙。径向游隙是轴承的一项重要的技术指标，直接影响轴承的性能和使用寿命。游隙过大会导致轴承打滑，游隙过小会造成轴承使用过程中发热量增加，导致轴承烧伤，甚至卡死，准确测量轴径向游隙十分重要。

目前大多数企业采取的是夹紧移动法，夹紧移动法测量轴承上几个点的游隙值，取平均值得出轴承径向游隙值，但无法得到轴承的实际游隙的最大值和最小值，其操作简单，但误差大，不能准确地测量轴承的实际的径向游隙的大小，也无法得到轴承的准确的游隙范围。

风电轴承属于大尺寸轴承，并且其内外圈的椭圆影响更明显，准确的游隙对其运行的重要性更为突出。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种算法简单、测量全面、测量精度高的轴承径向游隙测量方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种轴承径向游隙测量方法，包括以下步骤：

步骤一：测量前的准备：将轴承水平放置在测量设备上，将轴承外圈固定，在轴承外圈一侧径向设置传感器旋转杆，传感器旋转杆以轴承回转中心为圆心做旋转运动，传感器旋转杆上设置激光位移传感器；

步骤二：轴向游隙的测量：

（2-1）根据轴承外圈内环面的理论直径，将传感器旋转杆上激光位移传感器的位置进行校准；

（2-2）将传感器旋转杆旋转360°，利用激光位移传感器得到轴承外圈内环圆度曲线，拟合出相应的轴承外圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅰ，同理测得轴承内圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅱ；

（2-3）利用测量设备上的径向加载装置，对轴承进行夹紧，测出轴承夹紧处的游隙值，而后将实际游隙值代入到上述的拟合曲线ⅰ和拟合曲线ⅱ当中，即可得到两条拟合曲线的相对位置及关系，进而得到轴承的各点的游隙值、最大游隙的内外圈相对位置和最小游隙的内外圈相对位置；

步骤三：测量结果的验证：分别在轴承上取另外两个点，测出两个点的实际游隙值，再利用拟合曲线ⅰ和拟合曲线ⅱ上计算出对应点的理论游隙值，将实际游隙值和理论游隙值进行比较，从而验证测量结果的准确性和可靠性。

上述轴承径向游隙测量方法，所述步骤一中，轴承的回转中心的理论值和实际值的误差≤0.02mm。

上述轴承径向游隙测量方法，所述步骤（2-2）中，对轴承外圈内环、轴承内圈内环进行扫描时，其扫描结果按照极坐标，以理论回转中心为原点拟合成椭圆圆度拟合曲线。

上述轴承径向游隙测量方法，所述步骤（2-3）中，利用测量设备上的位移传感器来测量得到某个位置的实际的游隙值。

本发明的有益效果在于：本发明利用激光位移传感器得到轴承外圈内环圆度曲线，拟合出相应的轴承外圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅰ，同理测得轴承内圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅱ；根据所得到的轴承外圈内环面椭圆圆度曲线ⅰ、轴承内圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅱ，可以得到轴承外圈内环及轴承内圈内环的实际加工精度及位置；将测出的轴承夹紧处的游隙值代入到两条拟合曲线中，便可得到两条拟合曲线的相对位置及关系，进而计算得到轴承各处的游隙值，从而得到轴承的游隙最大值及最小值的位置；具有算法简单、测量全面、测量精度高的优点。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为风电轴承外圈内环面圆度的测量示意图。

图3为夹紧处游隙值的测量示意图。

图中：1为轴承外圈，2为轴承内圈，3为传感器旋转杆，4为激光位移传感器，5为滚动体，6为保持架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种轴承径向游隙测量方法，包括以下步骤：

步骤一：测量前的准备：将轴承水平放置在测量设备上，将轴承外圈1固定，根据轴承尺寸，按照刻度调整位于支撑平台中心定位销的位置，压紧压杆，人工装配滚动体5，同时脚踏点动开关，驱动马达自动回转，直至滚动体5安装完毕，装配滚动体5时，与其无关的零配件无须装配。在轴承外圈1一侧径向设置传感器旋转杆3，传感器旋转杆3以轴承回转中心为圆心做旋转运动，轴承的回转中心的理论值和实际值的误差≤0.02mm；传感器旋转杆3上设置激光位移传感器4。

步骤二：轴向游隙的测量：

（2-1）根据轴承外圈内环面的理论直径，将图1中的传感器旋转杆3上激光位移传感器4的位置进行校准。

（2-2）将传感器旋转杆3旋转360°，如图2所示，利用激光位移传感器4得到轴承外圈内环圆度曲线，拟合出相应的轴承外圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅰ，同理测得轴承内圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅱ。

步骤（2-2）中，对轴承外圈内环、轴承内圈内环进行扫描时，其扫描结果按照极坐标，以理论回转中心为原点拟合成椭圆圆度拟合曲线。

（2-3）利用测量设备上的径向加载装置，对轴承进行夹紧，如图3所示，测出轴承夹紧处的游隙值△s，而后将实际游隙值△s代入到上述的拟合曲线ⅰ和拟合曲线ⅱ当中，即可得到两条拟合曲线的相对位置及关系，进而得到轴承的各点的游隙值、最大游隙的内外圈相对位置和最小游隙的内外圈相对位置。

步骤（2-3）中，利用测量设备上的位移传感器来测量得到某个位置的实际的游隙值。

步骤三：测量结果的验证：分别在轴承上取另外两个点，测出两个点的实际游隙值，再利用拟合曲线ⅰ和拟合曲线ⅱ上计算出对应点的理论游隙值，将实际游隙值和理论游隙值进行比较，从而验证测量结果的准确性和可靠性。

本发明减少了测量系统的系统误差，使得测量数据更为准确，提高了测量精度，简化了测量的流程，提高了生产效率，为企业创造了一定的经济效益。

技术特征：

1.一种轴承径向游隙测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：测量前的准备：将轴承水平放置在测量设备上，将轴承外圈固定，在轴承外圈一侧径向设置传感器旋转杆，传感器旋转杆以轴承回转中心为圆心做旋转运动，传感器旋转杆上设置激光位移传感器；

步骤二：轴向游隙的测量：

（2-1）根据轴承外圈内环面的理论直径，将传感器旋转杆上激光位移传感器的位置进行校准；

（2-2）将传感器旋转杆旋转360°，利用激光位移传感器得到轴承外圈内环圆度曲线，拟合出相应的轴承外圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅰ，同理测得轴承内圈内环面椭圆圆度拟合曲线ⅱ；

（2-3）利用测量设备上的径向加载装置，对轴承进行夹紧，测出轴承夹紧处的游隙值，而后将实际游隙值代入到上述的拟合曲线ⅰ和拟合曲线ⅱ当中，即可得到两条拟合曲线的相对位置及关系，进而得到轴承的各点的游隙值、最大游隙的内外圈相对位置和最小游隙的内外圈相对位置；

步骤三：测量结果的验证：分别在轴承上取另外两个点，测出两个点的实际游隙值，再利用拟合曲线ⅰ和拟合曲线ⅱ上计算出对应点的理论游隙值，将实际游隙值和理论游隙值进行比较，从而验证测量结果的准确性和可靠性。

2.根据权利要求1所述的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，所述步骤一中，轴轴承的回转中心的理论值和实际值的误差≤0.02mm。

3.根据权利要求1所述的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，所述步骤（2-2）中，对轴承外圈内环、轴承内圈内环进行扫描时，其扫描结果按照极坐标，以理论回转中心为原点拟合成椭圆圆度拟合曲线。

4.根据权利要求1所述的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，所述步骤（2-3）中，利用测量设备上的位移传感器来测量得到某个位置的实际的游隙值。

技术总结
本发明公开了一种轴承径向游隙测量方法，包括以下步骤：步骤一：将轴承水平放置在测量设备上，将轴承外圈固定；步骤二：将传感器旋转杆上激光位移传感器的位置进行校准；将传感器旋转杆旋转360°，利用激光位移传感器得到轴承内外圈内环圆度曲线，拟合出相应的轴承内外圈内环面椭圆圆度拟合曲线；对轴承进行夹紧，测出轴承夹紧处的游隙值，而后将实际游隙值代入到两条拟合曲线当中，即可得到两条拟合曲线的相对位置及关系，进而得到轴承的各点的游隙值、最大游隙的内外圈相对位置和最小游隙的内外圈相对位置；步骤三：测量结果的验证。本发明减少了测量系统的系统误差，使得测量数据更为准确，提高了测量精度。

技术研发人员：何录忠;章滔;阳雪兵;王连吉;卜忠颉;聂威
受保护的技术使用者：湘电风能有限公司
技术研发日：2020.07.29
技术公布日：2020.09.18