轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法技术方案

本发明专利技术提供轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法，涉及轴承监测技术领域，轴承座与轴承配合的内表面设置有至少一个圆弧形凹槽，至少一个圆弧形凹槽内布置有应变传感器，每一圆弧形凹槽与轴承的滚动体的位置对应。本发明专利技术通过在轴承座与轴承配合的内表面设置有至少一个圆弧形凹槽，为应变传感器的布置提供足够的空间，凹槽的表面为圆弧形，可以避免由于对轴承座结构进行改造而导致应力集中的现象，确保凹槽的引入不会造成轴承座结构强度的折减，至少一个圆弧形凹槽内布置有应变传感器，每一圆弧形凹槽与轴承的滚动体的位置对应，通过应变传感器实现对轴承内部滚滑行为、载荷分布等运行状态进行准确的在位监测。载荷分布等运行状态进行准确的在位监测。载荷分布等运行状态进行准确的在位监测。

【技术实现步骤摘要】
轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法


[0001]本专利技术涉及轴承监测
，尤其涉及一种轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法。

技术介绍

[0002]齿轮箱轴承作为列车传动系统的重要组件，其内部滚滑行为、载荷分布等运行状态直接影响着列车传动系统的动力传递。
[0003]现有列车齿轮箱轴承运行状态的监测方法是通过温度探针来实时监测轴承外圈温度参数变化，或者对轴承部件进行改造，为传感器的布置提供空间。
[0004]基于温度探针的方法虽然可以实时监测轴承外圈的温度变化，避免轴承过热运行，但无法及时准确地反映轴承内部的运行状态，导致无法对轴承内部的接触情况、载荷情况以及实际剩余寿命进行及时的判断和评估；而对轴承部件进行改造通常会改变轴承内部载荷分布等运行状态，不仅会导致传感器采集的数据存在较大误差，还容易出现安全事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法，用以解决现有技术中难以实现对轴承内部滚滑行为、载荷分布等运行状态进行准确的在位监测的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种轴承座结构，包括：轴承座与轴承配合的内表面设置有至少一个圆弧形凹槽，至少一个圆弧形凹槽内布置有应变传感器，每一圆弧形凹槽与轴承的滚动体的位置对应。
[0007]根据本专利技术提供的一种轴承座结构，当圆弧形凹槽的数量大于1时，多个圆弧形凹槽沿周向设置，每一圆弧形凹槽内布置有应变传感器。
[0008]根据本专利技术提供的一种轴承座结构，圆弧形凹槽的数量与轴承的滚动体的数量相同，每一圆弧形凹槽与轴承的滚动体一一对应，并沿径向设置。
[0009]根据本专利技术提供的一种轴承座结构，圆弧形凹槽的横截面拱高取值范围为1mm～4mm。
[0010]根据本专利技术提供的一种轴承座结构，圆弧形凹槽的深度取值范围为10mm～30mm。
[0011]根据本专利技术提供的一种轴承座结构，圆弧形凹槽横截面弦长的取值范围为5
°
～15
°
。
[0012]根据本专利技术提供的一种轴承座结构，多个圆弧形凹槽沿周向等间隔均匀设置。
[0013]本专利技术还提供一种轴承系统，包括轴承结构和如上述任一项所述的轴承座结构，轴承结构安装于轴承座结构中；轴承结构包括内圈、外圈和设置在内圈和外圈之间的多个滚动体。
[0014]本专利技术还提供一种轴承运行状态的在位监测方法，使用上述的轴承系统，轴承运行状态的在位监测方法包括：获取每一应变传感器的应变数据；其中，应变数据包括轴承结
构中滚动体滚过测点时对应的应变传感器产生的应变峰值；基于所有应变传感器的应变数据，得到当前轴承的运行状态。
[0015]根据本专利技术提供的一种轴承运行状态的在位监测方法，基于所有应变传感器的应变数据，得到当前轴承的运行状态，包括：根据应变数据得到应变响应的频率、均值和幅值特性；其中，应变响应的频率用于表征轴承内部滚滑行为；应变响应的均值和幅值特征用于表征轴承内部的载荷及其分布。
[0016]本专利技术提供的轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法，在轴承座与轴承配合的内表面设置有至少一个圆弧形凹槽，为应变传感器的布置提供足够的空间，凹槽的表面为圆弧形，可以避免由于对轴承座结构进行改造而导致应力集中的现象，确保凹槽的引入不会造成轴承座结构强度的折减，至少一个圆弧形凹槽内布置有应变传感器，每一圆弧形凹槽与轴承的滚动体的位置对应，通过应变传感器实现对轴承内部滚滑行为、载荷分布等运行状态进行准确的在位监测。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术轴承座结构的结构示意图；
[0019]图2是圆弧形凹槽与轴承滚动体的结构示意图；
[0020]图3是现有列车齿轮箱轴承座的结构示意图；
[0021]图4(a)是现有轴承座结构的正视图；
[0022]图4(b)是现有轴承座结构的侧面剖视图；
[0023]图5(a)是本专利技术轴承座结构的正视图；
[0024]图5(b)是本专利技术轴承座结构的侧面剖视图；
[0025]图5(c)是本专利技术圆弧形凹槽的局部放大图；
[0026]图6是本专利技术轴承运行状态的在位监测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]现有技术难以对轴承内部滚滑行为、载荷分布等运行状态进行准确的在位监测。基于此，本专利技术提供一种轴承座结构、轴承系统及轴承运行状态的在位监测方法，用以解决现有技术中难以实现对轴承内部滚滑行为、载荷分布等运行状态进行准确的在位监测的缺陷。
[0029]本专利技术提供一种轴承座结构，请参阅图1，图1是本专利技术轴承座结构的结构示意图。
[0030]在本实施例中，轴承座110与轴承120配合的内表面设置有至少一个圆弧形凹槽
130，至少一个圆弧形凹槽130内布置有应变传感器140，每一圆弧形凹槽130与轴承120的滚动体的位置对应。
[0031]轴承座和轴承是机械设备中常见的配对零件，轴承座是用来固定轴承并将其安装在机械设备中的底座，轴承是用来支持旋转轴的零件，以减少磨损，并传递轴上的负载。轴承座通常具有一个中空孔，用于容纳和支撑轴承，使之固定在正确的位置。
[0032]具体地，轴承座110容纳和支撑轴承120，在轴承座110和轴承120配合的内表面可以设置多个圆弧形凹槽130，为应变传感器140提供足够的布置空间，使得应变传感器140可以更加紧密地贴合在圆弧形凹槽130内部，提高传感器的精度和灵敏度。
[0033]需要说明的是，凹槽的表面为圆弧形，相对于其他形状的凹槽，圆弧形凹槽的表面曲率更加平缓，可以有效减小应力(单位面积或单位体积内受到的力)集中，从而避免由于应力集中导致零部件出现应力疲劳破坏的问题。通过采用圆弧形凹槽，并将应变传感器嵌入圆弧形凹槽内部，无需对轴承座或者轴承结构进行改造，轴承内部的运行状态不受影响，从而保持部件结构的强度，避免出现由于改造部件而导致部件结构强度折减的情况。
[0034]进一步地，圆弧形凹槽130内布置应变传感器140，每一圆弧形凹槽130与轴承120的滚动体的位置对应。
[0035]具体地，滚动体是轴承中的一个重要部分，主要是通过在内圈和外圈之间滚动来支撑和转动轴承。在轴承座内表面设置圆弧形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴承座结构，其特征在于，轴承座与轴承配合的内表面设置有至少一个圆弧形凹槽，至少一个所述圆弧形凹槽内布置有应变传感器，每一所述圆弧形凹槽与所述轴承的滚动体的位置对应。2.根据权利要求1所述的轴承座结构，其特征在于，当所述圆弧形凹槽的数量大于1时，多个所述圆弧形凹槽沿周向设置，每一所述圆弧形凹槽内布置有所述应变传感器。3.根据权利要求2所述的轴承座结构，其特征在于，所述圆弧形凹槽的数量与所述轴承的滚动体的数量相同，每一圆弧形凹槽与所述轴承的滚动体一一对应，并沿径向设置。4.根据权利要求1所述的轴承座结构，其特征在于，所述圆弧形凹槽的横截面拱高取值范围为1mm～4mm。5.根据权利要求1所述的轴承座结构，其特征在于，所述圆弧形凹槽的深度取值范围为10mm～30mm。6.根据权利要求1所述的轴承座结构，其特征在于，所述圆弧形凹槽横截面弦长的取值范围为5
°
～15
°
。7.根据权利要求2所述的轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐洪峰，周高伟，梁瑜，刘雯，李林蔚，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：