【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传动设备，特别涉及一种具有健康监测功能的轴承装置。
技术介绍
1、轴承的相关部件（如，内圈、外圈、滚体）受使用环境或使用寿命影响而出现过度磨损、开裂等健康问题会严重影响传动系统的运行，甚至对传动系统是致命的。
2、以往，采用离线方式定期检测轴承（需要将轴承拆离，因而检测轴承需要传动系统停机）的健康状况以用于提前发现轴承的健康问题，然而，所公知地，离线检测轴承方式的缺陷是：过低的检测频率可能导致轴承损坏早已发生在检测前，过高的检测频率会造成传动系统频繁停机，影响传动系统的运行效率。
3、目前，对于重要的传动系统中的轴承通常采用在线方式监测轴承的健康状况的方式以克服离线检测方式的缺陷，具体而言，传动系统通常使用具有在线监测功能的轴承，这样的轴承通常在轴承本体上增设测量单元，测量单元通过检查轴承本体的内圈（或外圈）的径向跳动量以及轴向窜动量而评估轴承本体的健康状态。
4、然而，现有技术中的具有在线监测功能的轴承的典型缺陷是：
5、1、测量单元通常至少包括第一传感器和第二传感器，第一传感器需要径向的布置以使得其头部径向的朝向内圈（或外圈）的圆柱面，从而用于检测内圈的径向跳动量，第二传感器需要轴向的布置，并需要布置在内圈的端面的外侧以使得其头部轴向的朝向内圈的端面，从而用于检测内圈的轴向窜动量。该两种传感器的不同的布置方向导致轴承本体需要为测量单元配置更大的安装空间，从而导致轴承难以实现小型化，且影响装配。
6、2、目前的具有在线监测功能的轴承的测量单元不具备直接检
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种具有健康监测功能的轴承装置。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种具有健康监测功能的轴承装置，所述轴承装置包括轴承本体以及检测模组，所述轴承本体包括内圈、套设于所述内圈外的外圈、设置于所述内圈与所述外圈之间的滚动部件，所述外圈为固定圈，所述内圈为转动圈，所述检测模组包括：
4、环形基准部件，其套设于所述内圈的外周面上并与所述内圈固定，所述环形基准部件的外周面上配置出径向朝外的圆周基准面和圆锥基准面；
5、测量单元，其径向的布置在所述外圈中，所述测量单元的头部径向的朝向所述环形基准部件的外周面，所述测量单元基于所述圆柱基准面而检测所述内圈的径向跳动量以及所述测量单元基于所述圆锥基准面而检测所述内圈的轴向窜动量。
6、优选地，
7、所述圆柱基准面包括第一圆柱基准面；
8、所述测量单元包括：接触头、检测柱、刚体柱、压簧以及压变电阻；所述接触头、所述检测柱、所述刚体柱、所述压簧以及所述压变电阻自所述轴承本体的径向内侧沿径向外侧依次排布；所述检测柱的两端分别与所述接触头以及所述刚体柱对接；其中：
9、所述环形基准部件的外周面上开设有环形槽；所述环形槽的槽底作为所述第一圆柱基准面，所述环形槽的两侧的倾斜的槽壁作为所述圆锥基准面，所述接触头的头部与所述第一圆周基准面相对并接触；
10、所述检测柱位于所述轴承本体的轴向上的两侧配置有向内延伸的u型槽，每侧的所述u型槽的其中一个槽壁配置有两个触点，其中另一个槽壁配置有导电条；
11、若所述内圈产生径向跳动，所述第一圆柱基准面随所述内圈的径向跳动而产生径向位移以改变对所述接触头的径向力，所述压变电阻响应于径向力的变化而发送强弱不同的电信号，基于电信号的强弱而获取所述内圈的径向跳动量并判断径向跳动量是否超过最大允许径向跳动量；
12、若所述内圈产生轴向窜动且轴向窜动量超过最大允许轴向窜动量，所述接触头的头部滑上所述圆锥基准面，所述圆锥基准面使得所述检测柱位于窜动方向的一侧的u型槽的两个槽壁靠近以使得所述触点与所述导电条接触，进而使得两个触点电导通，从而，基于两个所述触点的通断电状态判断所述内圈的轴向窜动量是否超过最大允许轴向窜动量。
13、优选地，
14、所述圆柱基准面包括第二圆柱基准面；
15、所述环形基准部件的外周面上开设有环形槽，所述环形槽的槽底的两侧的倾斜的槽壁作为所述圆锥基准面；
16、所述环形槽填充有允许超声波透过的导声层，所述导声层的外周面作为所述第二圆柱基准面；
17、所述测量单元包括光传感器和超声波传感器；所述光传感器和所述超声波传感器均径向的设置于所述外圈中并朝向所述环形基准部件的外周面；其中：
18、所述光传感器基于测量所述第二圆周基准面的径向位移而获得所述内圈的径向跳动量并判断径向跳动量是否大于最大允许径向跳动量；
19、所述超声波传感器通过测量所述内圈的轴向窜动所导致与所述超声波传感器的发射口相对的所述圆锥基准面的径向尺寸的变化而获得所述内圈的轴向窜动量并判断轴向窜动量是否超过最大允许轴向窜动量。
20、优选地，所述检测模组还包括信号处理单元、信号无线传输单元以及至少用于为所述信号处理单元和信号无线传输单元提供供电的储电单元；所述信号处理单元、所述信号无线传输单元以及所述储电单元均设置于所述外圈中。
21、优选地，所述检测模组还包括第一换能器；所述第一换能器包括第一永磁体和第一线圈；所述第一线圈布置在所述外圈的内壁上，所述第一永磁体布置在所述内圈的外周面上并与所述第一线圈相对；所述第一线圈的导线的两端连接至所述储电单元。
22、优选地，所示检测模组还包括第二换能器以及裂纹检测单元；
23、所述第二换能器包括第二永磁体和第二线圈；所述第二线圈布置在所述内圈的外周面上，所述第二永磁体布置在所述外圈的内壁上并与所述第二线圈相对；
24、所述裂缝检测单元包括沿所述内圈的外周面周向延伸一段的绝缘底层以及沿所述绝缘底层铺设的导电层，所述导向层具有开口而形成两个连接端，所述第二线圈的导线的两端分别电连接至两个所述连接端。
25、优选地，所述绝缘底层为硅基材料制成；所述导电层由银粉铺设而成。
26、优选地，所述滚动部件包括保持架以及设置于保持架上的两列圆柱滚子；所述测量单元设置于两个圆柱滚子之间的区域。
27、优选地，所述内圈由两个套体对接形成。
28、优选地，所述信号处理单元、所述信号无线传输单元以及所述储电单元集成于密闭壳体中。
29、与现有技术相比，本专利技术公开的具有健康监测功能的轴承装置的有益效果是：
30、本专利技术所提供的技术方案在能够满足在线监测轴承健康状态的要求下，还能够实现对轴承装置的小型化设计。
31、应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本专利技术。
32、本专利技术中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有健康监测功能的轴承装置，所述轴承装置包括轴承本体以及检测模组，所述轴承本体包括内圈、套设于所述内圈外的外圈、设置于所述内圈与所述外圈之间的滚动部件，所述外圈为固定圈，所述内圈为转动圈，其特征在于，所述检测模组包括：
2.根据权利要求1所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述检测模组还包括信号处理单元、信号无线传输单元以及至少用于为所述信号处理单元和信号无线传输单元提供供电的储电单元；所述信号处理单元、所述信号无线传输单元以及所述储电单元均设置于所述外圈中。
5.根据权利要求4所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述检测模组还包括第一换能器；所述第一换能器包括第一永磁体和第一线圈；所述第一线圈布置在所述外圈的内壁上，所述第一永磁体布置在所述内圈的外周面上并与所述第一线圈相对；所述第一线圈的导线的两端连接至所述储电单元。
6.根据权利要5所述的具有健康监测功能
7.根据权利要求6所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述绝缘底层为硅基材料制成；所述导电层由银粉铺设而成。
8.根据权利要求1所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述滚动部件包括保持架以及设置于保持架上的两列圆柱滚子；所述测量单元设置于两个圆柱滚子之间的区域。
9.根据权利要求1所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述内圈由两个套体对接形成。
10.根据权利要求4所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述信号处理单元、所述信号无线传输单元以及所述储电单元集成于密闭壳体中。
...【技术特征摘要】
1.一种具有健康监测功能的轴承装置，所述轴承装置包括轴承本体以及检测模组，所述轴承本体包括内圈、套设于所述内圈外的外圈、设置于所述内圈与所述外圈之间的滚动部件，所述外圈为固定圈，所述内圈为转动圈，其特征在于，所述检测模组包括：
2.根据权利要求1所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述检测模组还包括信号处理单元、信号无线传输单元以及至少用于为所述信号处理单元和信号无线传输单元提供供电的储电单元；所述信号处理单元、所述信号无线传输单元以及所述储电单元均设置于所述外圈中。
5.根据权利要求4所述的具有健康监测功能的轴承装置，其特征在于，所述检测模组还包括第一换能器；所述第一换能器包括第一永磁体和第一线圈；所述第一线圈布...
【专利技术属性】
技术研发人员：王震，吉鹏，王金，王伟，李端端，董利，张健龙，杨建盛，郑雨龙，丁立胜，
申请(专利权)人：张家口卷烟厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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