一种可控磁场环境下电机轴承测量装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及一种可控磁场环境下电机轴承测量装置，包括：底板、支撑架、磁场发生器、温度传感器、振动传感器、激光转速传感器、驱动装置、控制单元和磁场控制装置。本申请还公开了应用此装置的测量方法，本申请结构简单，测量简便，能够准确测量电机轴承振动、温度和保持架转速。架转速。架转速。

【技术实现步骤摘要】
一种可控磁场环境下电机轴承测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及电机轴承测量
，特别涉及一种可控磁场环境下电机轴承测量装置及方法。

技术介绍

[0002]轴承是现代机械设备中应用比较广泛的部件之一，随着高频交流电机技术的发展其在机械工业领域应用更加广泛，对于大功率、变频、高压防爆电机，高速轨道列车牵引电动机等设备，其工作过程中产生的磁场是影响轴承动态特性的一个重要因素，磁场对轴承内部运转的影响会直接影响到轴承的动态性能，进而对主机装备的运转性能产生重要影响。
[0003]电机由于在运转过程中无法避免的产生磁场，而磁场会使电机中的金属部件产生磁化相吸或者互相排斥从而导致轴承较大的振动和保持架转速的降低，因此会对电机乃至机械设备产生不可估量的破坏性影响，同时磁路不平衡会引起低频轴电流，轴承在这种情况下运转，电流在旋转表面会产生蚀坑、熔痕、电蚀锉纹、变色、微磨损等损伤，如果轴承继续运转很快就会由于磨损而失效，甚至造成巨大经济损失，开展电机绝缘轴承动力学性能研究,对提高电机轴承的绝缘性能和高可靠性有着十分重要的意义。
[0004]目前，对工作在磁场环境下的电机轴承，因电机转动产生的磁场难以检测，一般只监测电流对轴承产生的影响，目前还没有对电机轴承磁场和轴承内部产生的变化影响的测量方法，针对使用在交流电机内的轴承，为准确获取磁场强度大小和方向对轴承动态性能影响，亟需提供一种能够在可控磁场环境下电机轴承振动、温度和保持架转速测量装置及方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可控磁场环境下电机轴承测量装置及方法，结构简单，测量简便，能够准确测量电机轴承振动、温度和保持架转速。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种可控磁场环境下电机轴承测量装置，包括：底板，其下端均布有多个支腿，所述底板下方水平设有与支腿固定连接的支撑板，所述支撑板上间隔设有驱动装置、磁场控制装置和与驱动装置电性连接的控制单元；支撑架，其设置在底板上，所述支撑架上转动设有与底板平行的主轴，所述主轴一端设有待测电机轴承，另一端与驱动装置传动连接，待测电机轴承的保持架上设有激光反射片，所述底板上设有与待测电机轴承外圈配合的轴承座；磁场发生器，设置在底板上与磁场控制装置电性连接，用于产生覆盖待测电机轴承的磁场；温度传感器，设置在轴承座上，用于检测待测电机轴承温度；振动传感器，设置在轴承座上，用于检测待测电机轴承振动；
激光转速传感器，设置在底板上且工作端朝向激光反射片。本申请通过设置轴承座、磁场发生器、温度传感器、振动传感器和激光转速传感器，实现了可控磁场下电机轴承振动、温度和保持架转速的测量，结构简单，测量便捷和可靠性高。
[0007]进一步的，所述底板上端设有安装板，所述支撑架、轴承座、磁场发生器和激光转速传感器。
[0008]进一步地，所述驱动装置包括驱动电机、连接轴和固定座，所述驱动电机设置在支撑板上端，所述固定座设置在安装板上端，所述连接轴一端贯穿固定座与主轴固定连接，另一端设有第一同步轮，连接轴与固定座转动连接，所述驱动电机的输出轴上设有第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮通过同步带连接。本申请驱动电机设置在磁场发生器下方，通过第一同步轮和第二同步轮与同步带连将动力传输至主轴，从而降低了磁场对驱动电机产生的影响，提高测量的准确性。
[0009]进一步地，所述控制单元包括第一单片机，所述第一单片机与驱动电机电性连接。
[0010]进一步地，所述磁场发生器包括设置在安装板上的L形板和设置在L形板竖直端上的一维亥姆霍兹线圈，所述一维亥姆霍兹线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈位于轴承座左右两侧。
[0011]进一步地，所述L形板上设有磁场强度测量仪，所述磁场强度测量仪背离轴承座设置。通过设置磁场强度测量仪，方便实时测量所施加的磁场强度的大小，从而便于调整。
[0012]进一步地，所述磁场控制装置包括依次电性连接的第二单片机、电源开关、磁场方向控制开关、急停按钮、电流调节旋钮和电流显示屏。
[0013]另外，本申请还提出一种可控磁场环境下电机轴承测量装置的测量方法，包括以下步骤：步骤一：将待测电机轴承安装到主轴上，轴承座与待测电机轴承外圈配合；步骤二：将激光转速传感器的工作端对准待测电机轴承保持架上的激光反射片，温度传感器与待测电机轴承外圈直接接触测量，振动传感器与待测电机轴承外圈直接接触测量；步骤三：通过磁场控制装置控制磁场发生器的磁场强度大小和磁场线方向；步骤四：通过控制单元控制驱动装置带动主轴旋转，激光转速传感器获得待测电机轴承的保持架实时转速，温度传感器和振动传感器分别获得待测电机轴承的实时温度和振动变化。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为从图1中B处看的结构示意图；图4为从图3中C处看的结构示意图；图5为图1的俯视图；图6为本专利技术主轴的结构示意图。
[0015]图中标记：1、支腿，2、底板，3、激光转速传感器，4、主轴，401、连接段，402、第一过渡段，403、第一安装段，404、中间段，405、第二安装段，406、螺纹段，5、轴承座，6、温度传感
器，7、支撑架，8、联轴器，9、固定座，10、第一同步轮，11、同步带，12、L形板，13、磁场强度测量仪，14、安装板，1401、滑槽，15、连接板，1501、第二腰形通孔，16、振动传感器，17、连接轴，18、支撑板，19、第一单片机，20、磁场控制装置，21、驱动电机，22、一维亥姆霍兹线圈，2201、第一线圈，2202、第二线圈，23、L形支架，2301、第一腰形通孔，24、安装螺母，25、第二同步轮。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0017]请参阅图1
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6，本专利技术提供一种可控磁场环境下电机轴承测量装置，包括：底板2、支撑架7、磁场发生器、温度传感器6、振动传感器16和激光转速传感器3，所述底板2下端均布有多个支腿1，底板2下方水平设有与支腿1固定连接的支撑板18，所述支撑板18上间隔设有驱动装置、磁场控制装置20和与驱动装置电性连接的控制单元；所述支撑架7设置在底板2上，所述支撑架7上转动设有与底板2平行的主轴4，所述主轴4一端设有待测电机轴承，另一端与驱动装置传动连接，驱动装置用于带动主轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控磁场环境下电机轴承测量装置，其特征在于，包括：底板（2），其下端均布有多个支腿（1），所述底板（2）下方水平设有与支腿（1）固定连接的支撑板（18），所述支撑板（18）上间隔设有驱动装置、磁场控制装置（20）和与驱动装置电性连接的控制单元；支撑架（7），其设置在底板（2）上，所述支撑架（7）上转动设有与底板（2）平行的主轴（4），所述主轴（4）一端设有待测电机轴承，另一端与驱动装置传动连接，待测电机轴承的保持架上设有激光反射片，所述底板（2）上设有与待测电机轴承外圈配合的轴承座（5）；磁场发生器，设置在底板（2）上与磁场控制装置（20）电性连接，用于产生覆盖待测电机轴承的磁场；温度传感器（6），设置在轴承座（5）上，用于检测待测电机轴承温度；振动传感器（16），设置在轴承座（5）上，用于检测待测电机轴承振动；激光转速传感器（3），设置在底板（2）上且工作端朝向激光反射片。2.根据权利要求1所述的一种可控磁场环境下电机轴承测量装置，其特征在于：所述底板（2）上端设有安装板（14），所述支撑架（7）、轴承座（5）、磁场发生器和激光转速传感器（3）。3.根据权利要求2所述的一种可控磁场环境下电机轴承测量装置，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机（21）、连接轴（17）和固定座（9），所述驱动电机（21）设置在支撑板（18）上端，所述固定座（9）设置在安装板（14）上端，所述连接轴（17）一端贯穿固定座（9）与主轴（4）固定连接，另一端设有第一同步轮（10），连接轴（17）与固定座（9）转动连接，所述驱动电机（21）的输出轴上设有第二同步轮（25），所述第一同步轮（10）和第二同步轮（25）通过同步带（11）连接。4.根据权利要求3所述的一种可控磁场环...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永存，马思源，唐镜尧，牛荣军，邓四二，张文虎，王恒迪，倪艳光，杨海生，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：