风力发电机用自感知圆锥滚子轴承的制作方法
【专利摘要】本发明涉及风力发电机用自感知圆锥滚子轴承，属于轴承及其监测【技术领域】。内圈左端及外圈右端镶嵌有激励磁铁；内圈阶梯轴上和外圈阶梯孔内分别装有右盘和左盘，右盘和左盘上设有阶梯环槽和导向孔，右盘和左盘上分别装有右压板和左压板，所述压板上设有限位面，左右盘和压板间压接有压电振子，压电振子上的金属基板与所述的圆弧限位面相接触；压电振子自由端装有受激磁铁，受激磁铁置于导向孔内，梯环槽中安装有电路板和传感器。优点是具有自供能传感监测功能，无需改变安装设备的结构，可实现真正意义上的实时在线监测；压电振子结构及激励磁铁配置参数确定合理，发供电能力强；具有导向孔及限位措施，可靠性高。
【专利说明】风力发电机用自感知圆锥滚子轴承
【技术领域】
[0001]本发明属于轴承及其监测【技术领域】，具体涉及风力发电机用自感知圆锥滚子轴承。
【背景技术】
[0002]轴承是一种典型的机械基础件，在机械、车辆、航空航天、轮船及能源等领域都有着极其广泛的应用；然而，轴承也是转动机器中最易损坏的零件之一，旋转机械故障的30%是由轴承失效所引发的。因此，轴承的状态监测与早期故障诊断已引起人们的高度重视。轴承状态的在线监测已经逐步成为大型发电机、轮船、高铁以及航空器等领域不可或缺的技术，所需监测的指标包括诸如温度、振动、转速及噪音等。早期的轴承监测系统主要是外挂式的，其弊端之一是传感器与信号源间的距离较远，属于非接触的间接测量，故误差较大。近年来，人们又相继提出了不同形式的嵌入式监测系统，这种方法可解决测量精度及准确性问题，但需要改变相关设备的结构或其完整性，以便安装传感监测系统，这不但容易引起设备零部件的应力集中等问题，在一些结构复杂或空间有限的设备上也是无法实现的；最为关键的是，当监测系统需要随轴承内圈或外圈一起转动时，不便通过电线供电，而采用电池供电使用时间很短。因此，目前的轴承监测系统基本上还都是非实时的、间接的非接触测量，难以及时准确地获得轴承的运行状态。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种风力发电机用自感知圆锥滚子轴承，以解决现有轴承监测系统在实际应用中所存在的还都是非实时的、间接的非接触测量，难以及时准确地获得轴承的运行状态的问题。
[0004]本发明采取的技术方案是:包括内圈、圆锥体、保持架、外圈，所述内圈的右端设有阶梯轴，外圈的左端设有阶梯孔，所述内圈的左端及外圈的右端分别镶嵌有一组激励磁铁，所述内圈的阶梯轴上和外圈的阶梯孔内分别通过过盈配合安装有右盘和左盘，所述右盘上设有右阶梯环槽和右导向孔，所述左盘上设有左阶梯环槽和左导向孔，所述右盘和左盘上分别通过螺钉安装有右压板和左压板，所述右压板和左压板分别设有等曲率半径的右圆弧限位面和左圆弧限位面，所述右盘和右压板之间、以及左盘和左压板之间分别压接有一组由基板一与压电片一粘接而成的悬臂梁型压电振子一和由基板二与压电片二粘接而成的悬臂梁型压电振子二，所述压电振子一上的金属基板与右压板的右圆弧限位面相接触、压电振子二的上金属基板二与左压板的左圆弧限位面相接触，所述压电振子一及压电振子二的自由端分别通过螺钉固定有受激磁铁，所述受激磁铁置于右导向孔或左导向孔内，所述受激磁铁和激励磁铁的半径相等，右阶梯环槽和左阶梯环槽处分别通过螺钉安装有电路板一和电路板二，右阶梯环槽和左阶梯环槽内还分别设有传感器一和传感器二，所述传感器一及压电振子一分别通过不同的导线组与电路板一相连，传感器二和压电振子二分别通过不同的导线组与电路板二相连。[0005]本发明的一种实施方式是:所述内圈及外圈圆周上两相邻激励磁铁磁极的轴向配置方向相反，每组压电振子上的受激磁铁磁极的轴向配置方向分别相同，两组压电振子上的受激磁铁磁极的轴向配置方向相反；内圈及外圈上的激励磁铁的数量η应满足下式，SP
【权利要求】
1.一种风力发电机用自感知圆锥滚子轴承，包括内圈、圆锥体、保持架、外圈，其特征在于:所述内圈的右端设有阶梯轴，外圈的左端设有阶梯孔，所述内圈的左端及外圈的右端分别镶嵌有一组激励磁铁，所述内圈的阶梯轴上和外圈的阶梯孔内分别通过过盈配合安装有右盘和左盘，所述右盘上设有右阶梯环槽和右导向孔，所述左盘上设有左阶梯环槽和左导向孔，所述右盘和左盘上分别通过螺钉安装有右压板和左压板，所述右压板和左压板分别设有等曲率半径的右圆弧限位面和左圆弧限位面，所述右盘和右压板之间、以及左盘和左压板之间分别压接有一组由基板一与压电片一粘接而成的悬臂梁型压电振子一和由基板二与压电片二粘接而成的悬臂梁型压电振子二，所述压电振子一上的金属基板与右压板的右圆弧限位面相接触、压电振子二的上金属基板二与左压板的左圆弧限位面相接触，所述压电振子一及压电振子二的自由端分别通过螺钉固定有受激磁铁，所述受激磁铁置于右导向孔或左导向孔内，所述受激磁铁和激励磁铁的半径相等，右阶梯环槽和左阶梯环槽处分别通过螺钉安装有电路板一和电路板二，右阶梯环槽和左阶梯环槽内还分别设有传感器一和传感器二，所述传感器一 及压电振子一分别通过不同的导线组与电路板一相连，传感器二和压电振子二分别通过不同的导线组与电路板二相连。
2.根据权利要求1所述的风力发电机用自感知圆锥滚子轴承，其特征在于:内圈及外圈圆周上两相邻激励磁铁磁极的轴向配置方向相反，每组压电振子上的受激磁铁磁极的轴向配置方向分别相同，两组压电振子上的受激磁铁磁极的轴向配置方向相反；内圈及外圈上的激励磁铁的数量η应满足下式，即
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机用自感知圆锥滚子轴承，其特征在于:所述金属基板厚度与压电振子总厚度之比为0.7，此时圆弧限位最小弯曲半径为
【文档编号】F16C33/58GK103982543SQ201410233722
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】阚君武, 李胜杰, 王淑云, 曾平, 程光明 申请人:浙江师范大学