轴系轴承的配合质量测量方法及测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轴系轴承的配合质量测量方法及测量系统，轴系包括第一轴、套设于第一轴外周侧的第二轴、设置于第一轴与第二轴之间的轴承，以及与轴承配合的端盖，该装配质量测量方法包括：根据轴系各部件的材质、形状及尺寸建立轴系的三维数据模型；在第一轴的三维数据模型的远离端盖的端面上施加第一载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴系的轴向位移与轴承的游隙之间的第一关系曲线；将位移传感器安装于轴系中，以测量轴系的实际轴向位移；根据第一关系曲线及位移传感器测得的实际轴向位移，得出轴承的实际游隙。本发明专利技术可以间接测量出轴承整个寿命周期内的游隙变化情况，配置简单、省时省力、测量精度高，便于及时调整轴承的配合质量。的配合质量。的配合质量。

【技术实现步骤摘要】
轴系轴承的配合质量测量方法及测量系统


[0001]本专利技术涉及轴承检测
，特别是涉及一种轴系轴承的配合质量测量方法及测量系统。

技术介绍

[0002]风力发电机组的发电机的定子与转子同轴设置，定子一般与轴系的固定轴连接，转子与轴系的转动轴连接，而固定轴与转动轴之间大多采用一对单列圆锥滚子轴承实现相对转动，既能够承受径向载荷，还可以平衡单列圆锥滚子轴承的轴向载荷。轴承装配后的装配游隙及运转时的工作游隙大小对轴承的疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响，进而影响风力发电机组的整体质量及寿命。
[0003]轴承的游隙测量方法一般采用常规的塞尺、百分表、深度尺等结合使用，但是这样的测量过程耗时费力且测量结果存在较大误差，尤其在测量滚动体与内圈上方的间隙时更不理想，无法得知轴承游隙是否达到设计要求，也无法测量发电机运行时游隙的变化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种轴系轴承的配合质量测量方法及测量系统，该方法可以间接测量出轴承的游隙变化情况。
[0005]一方面，本专利技术实施例提出了一种轴系轴承的配合质量测量方法，轴系包括第一轴、套设于第一轴外周侧的第二轴、设置于第一轴与第二轴之间的轴承，以及与轴承的内圈及外圈配合的端盖，该配合质量测量方法包括：根据轴系各部件的材质、形状及尺寸建立轴系的三维数据模型；在第一轴的三维数据模型的远离端盖的端面上施加第一载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴系的轴向位移与轴承的游隙之间的第一关系曲线；将位移传感器安装于轴系中，以测量轴系的实际轴向位移；根据第一关系曲线及位移传感器测得的实际轴向位移，得出轴承的实际游隙。
[0006]根据本专利技术实施例一个方面，该配合质量测量方法还包括：在端盖的三维数据模型上施加第二载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴承的游隙与预紧力之间的第二关系曲线；根据轴承的实际游隙及第二关系曲线，得出轴承的实际预紧力。
[0007]根据本专利技术实施例一个方面，在端盖的三维数据模型上施加第二载荷，包括：端盖包括与轴承的内圈配合的第一端盖和与轴承的外圈配合的第二端盖，轴承为成对安装的单列圆锥滚子轴承；当成对安装的单列圆锥滚子轴承背对背安装时，在第一端盖的三维数据模型上施加第二载荷；当成对安装的单列圆锥滚子轴承面对面安装时，在第二端盖的三维数据模型上施加第二载荷。
[0008]根据本专利技术实施例一个方面，轴系的实际轴向位移为第一轴与第二轴沿轴向的相对位移；或者，轴系的轴向位移为第二轴与轴承内圈沿轴向的相对位移；或者，轴系的轴向位移为轴承与端盖沿轴向的相对位移。
[0009]根据本专利技术实施例一个方面，位移传感器设置于第一轴或者第二轴上，且至少三
个位移传感器沿第一轴或者第二轴的周向间隔分布。
[0010]根据本专利技术实施例一个方面，将位移传感器安装于轴系中，以测量轴系的实际轴向位移，包括：根据轴承的工作状态确定预定预紧力；根据预定预紧力设计端盖与轴承的配合过盈量，以将配合过盈量转化为施加于轴系的轴向载荷；通过位移传感器检测轴系在轴向载荷作用下的实际轴向位移。
[0011]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种轴系轴承的配合质量测量系统，轴系包括第一轴、套设于第一轴外周侧的第二轴、设置于第一轴与第二轴之间的轴承，以及与轴承配合的端盖，该配合质量测量系统包括：数据分析单元，用于根据轴系各部件的材质、形状及尺寸建立轴系的三维数据模型，在第一轴的三维数据模型的远离端盖的端面上施加第一载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴系的轴向位移与轴承的游隙之间的第一关系曲线；感测单元，包括设置于轴系的位移传感器，感测单元用于检测轴系的实际轴向位移；数据处理单元，用于根据数据分析单元获得的第一关系曲线和感测单元检测的轴系的实际轴向位移，得出轴承的实际游隙。
[0012]根据本专利技术实施例的一个方面，数据分析单元还用于，在端盖的三维数据模型上施加第二载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴承的游隙与预紧力之间的第二关系曲线。
[0013]根据本专利技术实施例的一个方面，端盖包括与轴承的内圈配合的第一端盖和与轴承的外圈配合的第二端盖，轴承为成对安装的单列圆锥滚子轴承；当成对安装的单列圆锥滚子轴承背对背安装时，数据分析单元还用于在第一端盖的三维数据模型上施加第二载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴承的游隙与预紧力之间的第二关系曲线。
[0014]根据本专利技术实施例的一个方面，当成对安装的单列圆锥滚子轴承面对面安装时，数据分析单元还用于在第二端盖的三维数据模型上施加第二载荷，并对轴系进行有限元分析，以获得轴承的游隙与预紧力之间的第二关系曲线。
[0015]根据本专利技术实施例的一个方面，数据处理单元还用于，根据轴承的实际游隙及第二关系曲线，得出轴承的实际预紧力。
[0016]根据本专利技术的一个方面，数据分析单元中，轴系的轴向位移为第一轴与第二轴沿轴向的相对位移；或者，轴系的轴向位移为第二轴与轴承内圈沿轴向的相对位移；或者，轴系的轴向位移为轴承与端盖沿轴向的相对位移。
[0017]根据本专利技术的一个方面，感测单元的位移传感器安装于第一轴或者第二轴上，且至少三个位移传感器沿第一轴或者第二轴的周向间隔分布。
[0018]本专利技术提供的一种轴系轴承的配合质量测量方法及测量系统，通过在轴系中设置位移传感器来测量轴系的轴向位移，并与有限元分析推导出的轴向位移与轴承游隙的第一关系曲线相结合，可以间接测量出轴承整个寿命周期内的游隙变化情况，配置简单、省时省力、测量精度高，便于及时调整轴承的配合质量，提高轴承的使用寿命。
附图说明
[0019]下面将参考附图来描述本专利技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
[0020]图1是本专利技术实施例提供的一种轴系轴承的配合质量测量方法的流程框图；
[0021]图2图1所示的轴系轴承的配合质量测量方法中的轴承在轴系中的组装效果示意图；
[0022]图3是图1所示的轴系的轴向位移与轴承的游隙之间的第一关系曲线的示意图；
[0023]图4是图1所示的轴承的预紧力与游隙之间的第二关系曲线的示意图；
[0024]图5是本专利技术实施例提供的一种轴系轴承的配合质量测量系统的结构示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]1-第一轴；2-第二轴；3-轴承；4-端盖；41-第一端盖；42-第二端盖；5-位移传感器；10-数据分析单元；20-感测单元；30-数据处理单元。
具体实施方式
[0027]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少区域的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴系轴承的配合质量测量方法，所述轴系包括第一轴(1)、套设于所述第一轴(1)外周侧的第二轴(2)、设置于所述第一轴(1)与所述第二轴(2)之间的轴承(3)，以及与所述轴承(3)配合的端盖(4)，其特征在于，所述配合质量测量方法包括：根据所述轴系各部件的材质、形状及尺寸建立所述轴系的三维数据模型；在所述第一轴(1)的三维数据模型的远离所述端盖(4)的端面上施加第一载荷，并对所述轴系进行有限元分析，以获得所述轴系的轴向位移与所述轴承(3)的游隙之间的第一关系曲线；将位移传感器(5)安装于所述轴系中，以测量所述轴系的实际轴向位移；根据所述第一关系曲线及所述位移传感器(5)测得的所述实际轴向位移，得出所述轴承的实际游隙。2.根据权利要求1所述的配合质量测量方法，其特征在于，还包括：在所述端盖(4)的三维数据模型上施加第二载荷，并对所述轴系进行有限元分析，以获得所述轴承(3)的游隙与预紧力之间的第二关系曲线；根据所述轴承(3)的实际游隙及所述第二关系曲线，得出所述轴承(3)的实际预紧力。3.根据权利要求2所述的配合质量测量方法，其特征在于，在所述端盖(4)的三维数据模型上施加第二载荷，包括：所述端盖(4)包括与所述轴承(3)的内圈配合的第一端盖(41)和与所述轴承(3)的外圈配合的第二端盖(42)，所述轴承为成对安装的单列圆锥滚子轴承；当成对安装的单列圆锥滚子轴承背对背安装时，在所述第一端盖(41)的三维数据模型上施加第二载荷；当成对安装的单列圆锥滚子轴承面对面安装时，在所述第二端盖(42)的三维数据模型上施加第二载荷。4.根据权利要求1所述的配合质量测量方法，其特征在于，所述轴系的实际轴向位移为所述第一轴(1)与所述第二轴(2)沿轴向的相对位移；或者，所述轴系的轴向位移为所述第二轴(2)与所述轴承(3)的内圈沿轴向的相对位移；或者，所述轴系的轴向位移为所述轴承(3)与所述端盖(4)沿轴向的相对位移。5.根据权利要求1所述的配合质量测量方法，其特征在于，所述位移传感器(5)设置于所述第一轴(1)或者所述第二轴(2)上，且至少三个所述位移传感器(5)沿所述第一轴(1)或者所述第二轴(2)的周向间隔分布。6.根据权利要求1至5任一项所述的配合质量测量方法，其特征在于，所述将位移传感器(5)安装于所述轴系中，以测量所述轴系的实际轴向位移，包括：根据所述轴承(3)的工作状态确定预定预紧力；根据所述预定预紧力设计所述端盖(4)与所述轴承(3)的配合过盈量，以将所述配合过盈量转化为施加于所述轴系的轴向载荷；通过所述位移传感器(5)检测所述轴系在所述轴向载荷作用下的实际轴向位移。7.一种轴系轴承的配合质量测量系统，所述轴系包括第一轴(1)、套设于所述第一轴(1)外周侧的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：俱英翠，孙涛，李倩，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：