一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，包括轴承主体和至少一个安装于轴承腔处的检测装置，所述轴承主体位于所述轴承腔内以能够被所述轴承腔内的润滑脂润滑；所述检测装置包括伸入至所述轴承腔内的磁铁和用于检测所述磁铁磁场变化的霍尔效应传感器

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及风电发电机组主轴轴承损伤检测
，更具体地说，涉及一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统
。
还涉及一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测方法
。

技术介绍

[0002]主轴轴承作为风力发电机组主传动链中的核心部件，其支撑着整个风轮系统与主轴，如何确保主轴轴承在高载荷下的平稳运行是机组可靠运行与高效发电的关键
。
[0003]现有的风力发电机组主轴轴承运行状况监测方法主要关注轴承的温度与振动数据，当轴承内部发生异常损伤时，其摩擦发热与弹性碰撞加剧，通过读取相应传感器的信号数据可以实现对故障的监测
。
然而轴承运行时产生的热量主要通过润滑脂传递至温度传感器，只有油脂量合适时才能保证温度数据的有效性；通过振动数据异常反馈的轴承故障往往出现在轴承内部发生较大损伤时，无法提示轴承内部的早期损伤
。
以上方法均具有局限性，增加了主轴轴承的维护与维修成本
。
[0004]综上所述，如何有效地解决风力发电机组主轴轴承损伤检测不便的问题，是目前本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，该基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统可以有效地解决轴承损伤检测不方便的问题，本专利技术的第二个目的是提供一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测方法
>。
[0006]为了达到上述第一个目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，包括轴承主体和至少一个安装于轴承腔处的检测装置，所述轴承主体位于所述轴承腔内以能够被所述轴承腔内的润滑脂润滑；所述检测装置包括伸入至所述轴承腔内的磁铁和用于检测所述磁铁磁场变化的霍尔效应传感器
。
[0008]当轴承主体及其相接触的部件内部发生损伤时，轴承主体与滚道发生局部断裂或轴承主体与滚道表面发生剥落，所形成的铁磁性金属颗粒将混入润滑脂沉积于轴承腔中，由于轴承主体支撑的主轴转动带动润滑脂流动，铁磁性金属颗粒随着润滑脂进入轴承腔内，加剧轴承腔内部的磨损，造成严重危害
。
上述检测装置通过磁铁将铁磁性金属颗粒吸附于一端，由于铁磁性金属颗粒的加入导致磁铁的磁场发生改变
。
霍尔效应传感器可以测量磁场中某点位的磁通量密度，反映该点位的磁场强度，当轴承主体及其相接触的部件损伤产生的铁磁性金属颗粒吸附于磁铁一端时，位于磁铁另一端的霍尔效应传感器探头处的磁通量密度发生变化，以使得可以通过监测霍尔效应传感器发出的信号实现对主轴轴承内部损伤情况的检测
。
综上所述，该基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统能够有效地解
决轴承损伤检测不方便的问题
。
[0009]优选地，所述霍尔效应传感器的探头与所述磁铁在检测方向上距离可调
。
[0010]优选地，所述轴承腔的腔壁设置有内外贯通的安装孔，所述检测装置装入至所述安装孔，且能够从所述安装孔向外拆离
。
[0011]优选地，所述磁铁凸出于所述轴承腔的腔壁设置
。
[0012]优选地，所述检测装置包括筒壳，所述筒壳与所述安装孔孔壁之间通过螺纹连接，所述霍尔效应传感器安装于所述筒壳筒腔的外段，所述磁铁安装于所述筒壳筒腔的内段；所述霍尔效应传感器和所述磁铁中至少一个能够沿所述安装孔轴线方向调节相对所述筒壳的安装位置，以使霍尔效应传感器的探头与所述磁铁在检测方向上距离可调
。
[0013]优选地，还包括位于所述轴承主体轴向两侧的端盖，至少一个所述端盖上设置有所述安装孔
。
[0014]优选地，还包括轴承座以及两个轴承挡圈，所述轴承座套装在所述轴承主体径向外侧，所述轴承挡圈分别设置于所述轴承主体的轴向两侧，两个所述端盖分别贴靠在所述轴承座轴向两侧且内缘通过密封圈与对应一侧所述轴承挡圈相抵；多个所述检测装置用于监测所述轴承腔不同位置
。
[0015]优选地，所述检测装置安装于所述轴承腔中在轴承主体静置状态下润滑脂重力沉积区
。
[0016]优选地，还包括控制器，所述控制器能够实时获取所述检测装置的检测数据，并在所述检测数据波动范围超过预设值时向外发出异常磨损判断
。
[0017]为了达到上述第二个目的，本专利技术还提供了一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测方法，步骤如下：将检测装置穿入并螺纹连接于贯通至轴承腔的螺纹孔，所述轴承腔中设置有轴承主体，所述检测装置包括伸入至所述轴承腔内的磁铁和用于检测所述磁铁磁场变化的霍尔效应传感器；获取所述检测装置检测数据，并在判断所述检测数据波动范围超过预设值时向外发出异常磨损判断
。
由于上述的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统具有上述技术效果，采用类似检测装置的主轴轴承内部损伤检测方法也应具有相应的技术效果
。
[0018]优选地，还包括如下步骤：
[0019]对所述检测装置进行拆卸，清理所述磁铁吸附的铁磁性金属颗粒，对所述铁磁性金属颗粒进行主轴轴承内部损伤源分析
。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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
。
[0021]图1为本专利技术实施例提供的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统的结构示意图；
[0022]图2为图1中
A
处的放大示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例提供的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统端部的结
构示意图
。
[0024]附图中标记如下：
[0025]轴承座
1、
后端盖
2、
检测装置
3、
后挡圈
4、
主轴
5、
后密封圈
6、
轴承主体
7、
前端盖
8、
前密封圈
9、
前挡圈
10、
轴承腔
11
；
[0026]筒壳
31、
磁铁
32、
霍尔效应传感器
33。
具体实施方式
[0027]本专利技术实施例公开了一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，该基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统可以有效地解决轴承损伤检测不方便的问题
。
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，包括轴承主体和至少一个安装于轴承腔处的检测装置，所述轴承主体位于所述轴承腔内以能够被位于所述轴承腔内的润滑脂润滑；所述检测装置包括伸入至所述轴承腔内的磁铁和用于检测所述磁铁磁场变化的霍尔效应传感器
。2.
根据权利要求1所述的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，所述霍尔效应传感器的探头与所述磁铁在检测方向上距离可调
。3.
根据权利要求1所述的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，所述轴承腔的腔壁设置有内外贯通的安装孔，所述检测装置装入至所述安装孔，且能够从所述安装孔向外拆离
。4.
根据权利要求3所述的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，所述磁铁凸出于所述轴承腔的腔壁设置
。5.
根据权利要求4所述的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，所述检测装置包括筒壳，所述筒壳与所述安装孔孔壁之间通过螺纹连接，所述霍尔效应传感器安装于所述筒壳筒腔的外段，所述磁铁安装于所述筒壳筒腔的内段；所述霍尔效应传感器和所述磁铁中至少一个能够沿所述安装孔轴线方向调节相对所述筒壳的安装位置，以使所述霍尔效应传感器的探头与所述磁铁在检测方向上距离可调
。6.
根据权利要求3所述的基于磁场感应的主轴轴承内部损伤检测系统，其特征在于，还包括位于所述轴承主体轴向两侧的端盖，至少一个所述端盖上设置有所述安装孔
。7.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐汉超，殷杰，赵海燕，应华冬，陈敏，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：