转盘轴承滚动体载荷的测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种转盘轴承滚动体载荷的测量方法及装置，其中该方法包括：第二监测模块组实时监测空心滚子的内孔直径变化量，当跟随保持架转动至靠近第一监测模块组时，将空心滚子的内孔直径变化量传输至第一监测模块组；第二监测模块组穿过空心滚子内孔并固定安装在保持架上，空心滚子在实心滚子的基础上沿轴线方向开设有内孔；第一监测模块组当识别到第二监测模块组时，将内孔直径变化量传输至数据处理模块；第一监测模块组固定安装于固定套圈上；数据处理模块根据实时监测的内孔直径变化量，以及预先建立的空心滚子的内孔直径变化量与滚子外部载荷关系，确定滚子外部载荷

【技术实现步骤摘要】
转盘轴承滚动体载荷的测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及工程机械
，尤其涉及一种转盘轴承滚动体载荷的测量方法及装置
。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文
。
此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术
。
[0003]转盘轴承是能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向
、
径向负荷和倾覆力矩，因此转盘轴承广泛用于起重机械
、
采掘机械
、
建筑机械
、
港口机械
、
船舶机具
、
风力发电设备以及高精度的雷达机械等设备的大型回转装置上
。
转盘轴承一般在密闭空间中运行，工况环境复杂，一般要求转盘轴承具有较高的使用寿命，而转盘轴承的安全性
、
可靠性
、
疲劳寿命等评价指标与其滚动体承载性能直接相关
。
研究转盘轴承中滚动体载荷的测量方法与监测系统对转盘轴承的性能评价具有重要意义
。
[0004]近年来针对滚动体的载荷监测涌现了不少技术成果，如公开号为
CN113056619 A
的用于滚动轴承的
、
具有集成电子器件的滚动体，公开号为
CN109642612A
的在滚动轴承中使用的滚动元件以及公开号为
CN113039419A
的用于滚动轴承中的
、
>具有传感器的滚动体
。
上述技术成果均采用了在空心滚动体内部添加大量含有磁铁线圈的监测装置，通过磁铁与孔壁的磁力吸附监测装置零部件实现后续的载荷监测，而转盘轴承内部滚动体一旦有磁性会使得轴承内部的因磨损产生的铁质碎屑本可以随着润滑液从润滑通道被清理到轴承外部，但因为磁体的原因使得碎屑容易在此处堆积导致磨损情况更加严重，加剧轴承的损坏，影响轴承使用寿命，会有安全隐患；且上述技术成果，其监测结果都会受到滚动体的滚动方位角的影响，只有内部监测装置的监测方向与载荷方向一致时输出结果才具有有效性，这使得上述监测方式的输出结果往往不可靠
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种转盘轴承滚动体载荷的测量方法，用以安全准确地测量转盘轴承运行过程中滚动体载荷，该方法包括：
[0006]第二监测模块组实时监测空心滚子的内孔直径变化量，当跟随保持架转动至靠近第一监测模块组时，将实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至第一监测模块组；所述第二监测模块组穿过空心滚子内孔并固定安装在转盘轴承的保持架上，所述空心滚子在实心滚子的基础上沿自身轴线方向开设有预设空心度的内孔；
[0007]第一监测模块组当识别到第二监测模块组时，将第二监测模块组实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至数据处理模块；所述第一监测模块组固定安装于转盘轴承的固定套圈上；
[0008]数据处理模块根据实时监测的空心滚子的内孔直径变化量，以及预先建立的空心滚子的内孔直径变化量与滚子外部载荷关系，确定滚子外部载荷
。
[0009]本专利技术实施例还提供一种转盘轴承滚动体载荷的测量装置，用以安全准确地测量转盘轴承运行过程中滚动体载荷，该装置包括：
[0010]第一监测模块组，固定安装于转盘轴承的固定套圈上，用于当识别到第二监测模块组时，将第二监测模块组实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至数据处理模块；
[0011]第二监测模块组，穿过空心滚子内孔并固定安装在转盘轴承的保持架上，与所述第一监测模块组连接，用于实时监测空心滚子的内孔直径变化量，当跟随保持架转动至靠近第一监测模块组时，将实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至第一监测模块组；所述空心滚子在实心滚子的基础上沿自身轴线方向开设有预设空心度的内孔；
[0012]数据处理模块，与所述第一监测模块组连接，用于根据实时监测的空心滚子的内孔直径变化量，以及预先建立的空心滚子的内孔直径变化量与滚子外部载荷关系，确定滚子外部载荷
。
[0013]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器
、
处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述转盘轴承滚动体载荷的测量方法
。
[0014]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述转盘轴承滚动体载荷的测量方法
。
[0015]本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述转盘轴承滚动体载荷的测量方法
。
[0016]本专利技术实施例中，转盘轴承滚动体载荷的测量方案，工作时：第二监测模块组实时监测空心滚子的内孔直径变化量，当跟随保持架转动至靠近第一监测模块组时，将实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至第一监测模块组；所述第二监测模块组穿过空心滚子内孔并固定安装在转盘轴承的保持架上，所述空心滚子在实心滚子的基础上沿自身轴线方向开设有预设空心度的内孔；第一监测模块组当识别到第二监测模块组时，将第二监测模块组实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至数据处理模块；所述第一监测模块组固定安装于转盘轴承的固定套圈上；数据处理模块根据实时监测的空心滚子的内孔直径变化量，以及预先建立的空心滚子的内孔直径变化量与滚子外部载荷关系，确定滚子外部载荷
。
[0017]与现有技术中采用在空心滚动体内部添加大量含有磁铁线圈的监测装置，通过磁铁与孔壁的磁力吸附监测装置零部件实现后续的载荷监测，因为磁体的原因使得碎屑容易在此处堆积导致磨损情况更加严重，加剧轴承的损坏，影响轴承使用寿命，会有安全隐患，以及监测结果都会受到滚动体的滚动方位角的影响的技术方案相比，本专利技术实施例提供的转盘轴承滚动体载荷的测量方法的有益技术效果是：首先，本专利技术实施例将第二监测模块组固定安装在保持架上，当滚子发生自传时，第二检测模块组监测的滚子直径变化量始终是滚子受力方向上的变化量，属于有效的直径变化量；其次，本专利技术实施例在转盘轴承上设置第一监测模块组和第二监测模块组，实现对转盘轴承内部滚动体所受载荷进行实时监测的功能，因此转盘轴承内部没有磁体避免了磁体存在带来的安全隐患；再次，本专利技术实施例根据材料力学相关理论明确了所测量的空心滚子直径变化量与滚子所受外部载荷之间的关系，根据第二检测模块组监测到的有效直径变化量以及该关系，可以精确地确定了滚子
外部载荷，避免了磁体固定带来的影响滚子寿命的弊端，提高安全性，同时将测量结果不会受到滚动体的滚动姿态及方位角的影响，提高了转盘轴承滚动体载荷测量的精度
、
安全性及使用寿命
。
附图说明
[0018]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种转盘轴承滚动体载荷的测量方法，其特征在于，包括：第二监测模块组实时监测空心滚子的内孔直径变化量，当跟随保持架转动至靠近第一监测模块组时，将实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至第一监测模块组；所述第二监测模块组穿过空心滚子内孔并固定安装在转盘轴承的保持架上，所述空心滚子在实心滚子的基础上沿自身轴线方向开设有预设空心度的内孔；第一监测模块组当识别到第二监测模块组时，将第二监测模块组实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量传输至数据处理模块；所述第一监测模块组固定安装于转盘轴承的固定套圈上；数据处理模块根据实时监测的空心滚子的内孔直径变化量，以及预先建立的空心滚子的内孔直径变化量与滚子外部载荷关系，确定滚子外部载荷
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二监测模块组实时监测到的空心滚子的内孔直径变化量
δ
h
＝
(h1+h2)
‑
(h
′1+h
′2)
；其中，
h1为所述空心滚子未受载荷时，靠近转盘轴承内滚道侧的多个第一测距传感器测量的测距传感器探头至空心滚子内壁的距离，
h2为所述空心滚子未受载荷时，靠近转盘轴承外滚道侧的多个第二测距传感器测量的测距传感器探头至空心滚子内壁的距离；
h
′1为所述空心滚子受到载荷后，靠近所述内滚道侧的多个第一测距传感器测量的测距传感器探头至空心滚子内壁的距离，
h
′2为所述空心滚子受到载荷后，靠近所述外滚道侧的多个第二测距传感器测量的测距传感器探头至空心滚子内壁的距离
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空心滚子的内孔直径变化量与滚子外部载荷关系为：式中：
δ
h
为空心滚子的内孔直径变化量，
F
为外部载荷，
R
为空心滚子平均半径，
A
为空心滚子纵截面面积，
A
＝
L(R
o
‑
R
i
)
；
R
o
为空心滚子的直径；
R
i
为空心滚子内孔直径；
L
为空心滚子长度；
r
为空心滚子纵截面中性层的曲率半径，为空心滚子纵截面中性层的曲率半径，
a
为纵截面中心轴与中性层之间的距离，
a
＝
R
‑
r
；
k
为与纵截面形状有关的系数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴元科，户攀攀，程永龙，许顺海，刘金龙，董炳武，段红磊，孙淑兰，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：