CN210154692U - 用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构。它包括套设在主轴上且与主轴活动连接的端盖，端盖与套设在主轴外的轴套固定连接，所述的端盖、主轴和轴套合围形成一个用于放置传感器的传感器容置腔，在主轴上固定有与传感器容置腔位置相对应且与轴承内圈相连接的内圈导热部件。本实用新型可以有效缩短轴承内圈与红外温度传感器之间的距离，从而提高检测精度。

Description

用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构

技术领域

本实用新型属于轴承技术领域，涉及一种检测主轴位移的端盖组件。

背景技术

申请人在之前申请了一种用于轴承座内部监控的检测机构[申请号：201821255614.4]，它包括套设在主轴外的检测板，主轴的端部连接有端盖，所述的检测板与端盖固定连接，所述的检测板上设有用于检测轴承内外圈温度的温度传感器，检测板上还设有用于检测主轴位移的位移传感器。该实用新型能直接检测出工作状态下的轴承的温度，相对于现有技术通过检测轴套的温度来判断轴承的温度，检测结果更准确，更可靠。

众所周知，由于轴承内圈在工作时呈动态，而温度探头呈静态，因此温度探头通常采用市售的红外温度传感器，而由于PCB板设置在端盖上，而红外温度传感器设置在PCB板上，这在安装时出现两个问题，其一是红外温度传感器与轴承内圈的对应，需要准确的对应才能反应轴承内圈的温度，二是红外温度传感器与轴承内圈之间存在安装距离，这个安装距离由将轴承内圈定位固定的内圈定位环决定，无法进行有效的缩短，这个距离使得检测结果出现一定的偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，包括套设在主轴上且与主轴活动连接的端盖，端盖与套设在主轴外的轴套固定连接，所述的端盖、主轴和轴套合围形成一个用于放置传感器的传感器容置腔，在主轴上固定有与传感器容置腔位置相对应且与轴承内圈相连接的内圈导热部件。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的内圈导热部件呈环形，且内圈导热部件的内壁与主轴外壁固定连接，内圈导热部件的端部与轴承内圈固定连接。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的内圈导热部件与主轴呈同轴设置，所述的内圈导热部件为一个呈圆环形的隔圈，隔圈内壁与主轴外壁呈过盈配合。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的端盖上设有与轴承外圈固定连接的外圈导热部件，外圈导热部件位于内圈导热部件的外侧。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的传感器容置腔内设有红外温度传感器、接触式温度传感器和转速计，所述的红外温度传感器和转速计朝向内圈导热部件，且红外温度传感器和转速计与内圈导热部件的外壁具有间隙，接触式温度传感器与外圈导热部件固定连接。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，隔圈外壁上设有一块磁铁，磁铁的位置与转速计的位置相对应，外圈导热部件与接触式温度传感器固定连接。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的传感器容置腔内还设有与端盖固定连接的加速规。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的加速规的轴心线与端盖的轴心线平行，加速规、红外温度传感器、接触式温度传感器和转速计固定在一个与端盖固定连接的封装盒体内。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的封装盒体为环氧树脂凝固而成，加速规、红外温度传感器、接触式温度传感器和转速计分别和接线端连接，且加速规、红外温度传感器、接触式温度传感器和转速计与接线端的连接处位于封装盒体内部。

在上述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构中，所述的封装盒体内还设有PCB板，所述的加速规、红外温度传感器、接触式温度传感器和转速计与PCB板连接，PCB板与接线端连接，接线端远离PCB板的一端延伸出封装盒体外。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、可以有效缩短轴承内圈与红外温度传感器之间的距离，从而提高检测精度。

2、本端盖组件，集成了主轴位移检测，轴承温度检测，主轴加速度检测和主轴转速检测的功能，集成度高。

3、采用封装盒体对各检测器进行封装，使检测器的连接点结构牢固，从而延长使用寿命并提高检测精度。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是集成检测器的示意图。

图3是图2另一个方向的示意图。

图4是PCB板与温度传感器组件、加速规、转速计和接线端的电连接示意图。

图5是图1中的A处放大图。

图中：主轴1、端盖2、轴套3、传感器容置腔4、内圈导热部件5、隔圈6、外圈导热部件7、红外温度传感器8、接触式温度传感器9、转速计10、加速规11、封装盒体12、接线端13、PCB板14、轴承内圈100、轴承外圈101、内圈定位环102。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

如图1和图5所示，一种用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，包括套设在主轴1上且与主轴1活动连接的端盖2，端盖2与套设在主轴1外的轴套3固定连接，所述的端盖2、主轴1和轴套3合围形成一个用于放置传感器的传感器容置腔4，在主轴1上固定有与传感器容置腔4位置相对应且与轴承内圈相连接的内圈导热部件5。

轴承套设在在主轴1外部，并位于主轴和轴套3之间，轴承内圈100与主轴1固定连接，轴承外圈101与轴套固定连接，在主轴工作时，轴承内圈与主轴1同步转动，轴承外圈保持不动，工作时会发热形成温升，为了检测轴承的温升，申请人之前申请的专利中采用在PCB板上设置温度探头，对应轴承内圈和外圈，从而进行检测。众所周知的原因，由于轴承内圈在工作时呈动态，而温度探头呈静态，因此温度探头通常采用市售的红外温度传感器，而由于PCB板设置在端盖上，而红外温度传感器设置在PCB板上，这在安装时出现两个问题，其一是红外温度传感器与轴承内圈的对应，需要准确的对应才能反应轴承内圈的温度，二是红外温度传感器与轴承内圈之间存在安装距离，这个安装距离由将轴承内圈定位固定的内圈定位环决定，无法进行有效的缩短，这个距离使得检测结果出现一定的偏差。

在本实施例中，为了避免安装距离导致的检测结果偏差，采用内圈导热部件5连接轴承内圈，内圈导热部件5可以通过增加厚度的方式，来缩短与温度传感器之间的距离，从而尽可能的缩小误差范围。另一方面，内圈导热部件5直接连接轴承内圈，通过热传导直接反应轴承内圈的温度，该内圈导热部件5可以是轴承内圈100沿轴承轴向的延长部，也即将靠近传感器的轴承内圈进行适当的改变，使其端部延伸到传感器容置腔4内与传感器对应。

作为优选的方案，内圈导热部件5呈环形，且内圈导热部件5的内壁与主轴1外壁固定连接，内圈导热部件5的端部与轴承内圈100固定连接。

更优选的，所述的内圈导热部件5为一个呈圆环形的隔圈6，隔圈6与主轴1呈同轴设置，隔圈6内壁与主轴外壁呈过盈配合，在隔圈6的两侧分别是内圈定位环102和轴承内圈100。本实施例中，通过设置隔圈6，将内圈定位环102与轴承内圈之间的轴向距离，调整为隔圈6外壁与传感器之间的径向距离，而通过改变隔圈6的壁厚，可以直接调整径向距离，从而缩小检测误差，有利于提高检测精度。

需要说明的是，内圈导热部件5也可以采用与主轴螺接的封盖内壁进行延长，但这个结构的缺点在于，封盖与主轴之间采用螺接固定，螺接过程中无法保证其同轴度，在后续的检测过程中产生***误差，而隔圈6则可以做到与主轴的轴心线完全一致，避免***误差的产生。

端盖2上设有与轴承外圈固定连接的外圈导热部件7，外圈导热部件7位于内圈导热部件5的外侧。

传感器容置腔4内设有红外温度传感器8、接触式温度传感器9和转速计10，所述的红外温度传感器8和转速计10朝向内圈导热部件5，且红外温度传感器8和转速计10与内圈导热部件5的外壁具有间隙，接触式温度传感器9与外圈导热部件7固定连接。

在本实施例中，外圈导热部件7端部与轴承外圈固定，实现热传导，外圈导热部件7内壁可以涂散热膏，再连接铁块后与接触式温度传感器9进行连接，红外温度传感器8直接朝向隔圈6，进行检测。

隔圈6外壁上设有一块磁铁，在主轴转动时，磁铁的位置与转速计10的位置相对应，从而实现转速的检测。

传感器容置腔4内还设有与端盖2固定连接的加速规11。在本实施例中，加速规11的轴心线与端盖2的轴心线平行，可以检测到较大的频宽范围。

再结合图2-4所示，加速规11、红外温度传感器8、接触式温度传感器9和转速计10固定在一个与端盖2固定连接的封装盒体12内。该封装盒体可以固定在轴套内部，起到定位作用。封装盒体的作用，是将各检测器集中于一体，方便安装、拆卸和更换。

优选方案，封装盒体12为环氧树脂凝固而成，加速规11、红外温度传感器8、接触式温度传感器9和转速计10分别和接线端13连接，且加速规11、红外温度传感器8、接触式温度传感器9和转速计10与接线端13的连接处位于封装盒体12内部。

封装盒体12内还设有PCB板14，所述的加速规11、红外温度传感器8、接触式温度传感器9和转速计10与PCB板14连接，PCB板14与接线端13连接，接线端13远离PCB板14的一端延伸出封装盒体12外。

采用PCB板进行连接，可以使电路布局更紧凑，有利于减少整个集成传感器的体积。具体的说，可以将加速规11、红外温度传感器8、接触式温度传感器9和转速计10先与PCB板14连接，PCB板14上的印刷电路再分别与接线端13连接，环氧树脂浇注到PCB板上，将连接处进行封装，环氧树脂凝固后形成封装盒体。环氧树脂凝固后，对各连接处形成固定，从而使连接稳固，在工作时，连接点不会发生松动，提高检测的可靠性和使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了温度传感器组件1、加速规2、转速计3、第一温度传感器4、第二温度传感器5、封装盒体6、接线端7、PCB板8、主轴100、轴承101等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，包括套设在主轴(1)上且与主轴(1)活动连接的端盖(2)，端盖(2)与套设在主轴(1)外的轴套(3)固定连接，其特征在于，所述的端盖(2)、主轴(1)和轴套(3)合围形成一个用于放置传感器的传感器容置腔(4)，在主轴(1)上固定有与传感器容置腔(4)位置相对应且与轴承内圈相连接的内圈导热部件(5)。

2.根据权利要求1所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的内圈导热部件(5)呈环形，且内圈导热部件(5)的内壁与主轴(1)外壁固定连接，内圈导热部件(5)的端部与轴承内圈固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的内圈导热部件(5)与主轴(1)呈同轴设置，所述的内圈导热部件(5)为一个呈圆环形的隔圈(6)，隔圈(6)内壁与主轴外壁呈过盈配合。

4.根据权利要求3所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的端盖(2)上设有与轴承外圈固定连接的外圈导热部件(7)，外圈导热部件(7)位于内圈导热部件(5)的外侧。

5.根据权利要求4所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的传感器容置腔(4)内设有红外温度传感器(8)、接触式温度传感器(9)和转速计(10)，所述的红外温度传感器(8)和转速计(10)朝向内圈导热部件(5)，且红外温度传感器(8)和转速计(10)与内圈导热部件(5)的外壁具有间隙，接触式温度传感器(9)与外圈导热部件(7)固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，隔圈(6)外壁上设有一块磁铁，磁铁的位置与转速计(10)的位置相对应，外圈导热部件(7)与接触式温度传感器(9)固定连接。

7.根据权利要求5所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的传感器容置腔(4)内还设有与端盖(2)固定连接的加速规(11)。

8.根据权利要求7所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的加速规(11)的轴心线与端盖(2)的轴心线平行，加速规(11)、红外温度传感器(8)、接触式温度传感器(9)和转速计(10)固定在一个与端盖(2)固定连接的封装盒体(12)内。

9.根据权利要求8所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的封装盒体(12)为环氧树脂凝固而成，加速规(11)、红外温度传感器(8)、接触式温度传感器(9)和转速计(10)分别和接线端(13)连接，且加速规(11)、红外温度传感器(8)、接触式温度传感器(9)和转速计(10)与接线端(13)的连接处位于封装盒体(12)内部。

10.根据权利要求9所述的用于检测主轴轴承内外圈温度的定位结构，其特征在于，所述的封装盒体(12)内还设有PCB板(14)，所述的加速规(11)、红外温度传感器(8)、接触式温度传感器(9)和转速计(10)与PCB板(14)连接，PCB板(14)与接线端(13)连接，接线端(13)远离PCB板(14)的一端延伸出封装盒体(12)外。

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