本發(fā)明屬于一種軸承，尤其涉及一種具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承。

背景技術(shù)：

為檢測(cè)軸承的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，一般在軸承內(nèi)圈和外圈對(duì)置兩表面的任一表面上設(shè)有具有預(yù)定圖形和磁化強(qiáng)度的多極磁環(huán)，以及裝在另一表面的磁性傳感器，磁性材料具有沿周向設(shè)置的多個(gè)圖形的磁化部分。多極磁環(huán)在結(jié)構(gòu)上具有多個(gè)N、S極相間的磁極對(duì)組成，磁極對(duì)的數(shù)目由軸承的尺寸和需要檢測(cè)的精度而定，一般尺寸越大、檢測(cè)精度要求越高，則對(duì)應(yīng)的磁極對(duì)數(shù)越多。磁性傳感器一般為霍爾傳感器，具有兩個(gè)位置相錯(cuò)的霍爾元件，分別感應(yīng)多極磁環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此能輸出兩相有相位偏差的脈沖信號(hào)，由此可以檢測(cè)出多極磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)角位移，旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn)加、減速度，旋轉(zhuǎn)方向。

現(xiàn)有技術(shù)中公開了這樣一種帶有傳感器的軸承，包括有軸承本體、磁性傳感器和多極磁環(huán)，其中，所述軸承本體主要由內(nèi)圈、外圈及滾動(dòng)件組成；所述多極磁環(huán)的內(nèi)周周面緊配在所述內(nèi)圈的外周面的上部，多極磁環(huán)具有N、S極交替的磁化表面，所述的磁性傳感器通過呈環(huán)狀的支撐承元件與外圈固定，所述支承元件的下端面上開設(shè)有徑向貫穿支承元件側(cè)壁的安裝槽，所述磁性傳感器徑向限位在該安裝槽內(nèi)并使磁性傳感器的傳感器表面與多極磁環(huán)的磁化表面間隔對(duì)置，以適于磁性傳感器感測(cè)；所述支承元件的下端面上可拆卸的連接有以卡環(huán)，該卡環(huán)將所述磁性傳感器軸向限位在該安裝槽內(nèi)，同時(shí)，卡簧的外周通過卡扣的方式固定在外圈內(nèi)周面的上部。

這種傳感器軸承結(jié)構(gòu)具有以下缺陷；1、多極磁環(huán)為階梯形，加工難度大，裝配時(shí)易使磁性材料環(huán)受力變形，導(dǎo)致磁性材料環(huán)全部或局部損壞，大大降低了檢測(cè)精度；2、磁性傳感器中的霍爾元件先封裝在塑料殼內(nèi)，然后再被徑向限位在安裝槽內(nèi)，且通過卡環(huán)將磁性傳感器軸向限位在安裝槽內(nèi)，這種多次定位方式增加了系統(tǒng)累計(jì)誤差，定位精度低，從而影響了檢測(cè)精度；3、卡環(huán)直接通過鉚釘鉚接在支承元件上，受軸向力時(shí)，易使鉚釘拉傷支承元件，造成卡環(huán)松動(dòng)，從而失去對(duì)磁性傳感器的定位，降低了檢測(cè)精度；4、軸承本體與支承元件之間預(yù)留空間小，不易裝配；5、輸出的矩形波相位差和占空比不理想，影響檢測(cè)精度。

另外，軸承使用中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使得軸承本體的溫度不斷升高，過熱就容易損壞軸承；而現(xiàn)有技術(shù)中，自帶監(jiān)測(cè)功能的軸承往往都不具備自動(dòng)保護(hù)的功能，軸承長(zhǎng)時(shí)間工作導(dǎo)致的過熱容易損壞檢測(cè)裝置，從而降低軸承的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、組裝方便且牢固的具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承，其包括包括軸承本體、磁環(huán)組件及磁性傳感組件；軸承本體包括內(nèi)圈、滾動(dòng)件及外圈；磁環(huán)組件匹配固定安裝于內(nèi)圈的左側(cè)端面；所述磁性傳感組件匹配固定安裝于外圈的左側(cè)端面；

磁性傳感組件包括定位套、電路板、磁性傳感器及引出線；定位套的端面上設(shè)置有左小右大的階梯孔，該定位套的外圈壁徑向開設(shè)一個(gè)貫穿階梯孔至定位套的內(nèi)圈壁的引線孔，該引線孔與引出線相匹配；電路板及磁性傳感器匹配安裝于階梯孔內(nèi)，該階梯孔的左側(cè)小孔的截面與電路板的截面相匹配，且階梯孔的截面與定位套的徑向垂直；磁性傳感器匹配安裝于電路板正對(duì)定位套的軸線的一面，并使磁性傳感器的傳感表面通過引線孔與磁環(huán)組件的磁化表面間隔對(duì)置；引出線從定位套的外圈壁上的引線孔處穿過與電路板相匹配連接；定位套通過固定膠與外圈相匹配粘接，該定位套的階梯孔的左側(cè)小孔處通過填充絕緣材料把電路板牢固粘接于階梯孔內(nèi)。

其中，磁環(huán)組件包括L形截面的固定圈及矩形截面的多級(jí)磁環(huán)；多級(jí)磁環(huán)的內(nèi)孔與固定圈的小徑外圓周壁相匹配套接，該多級(jí)磁環(huán)的一端面與固定圈的L形截面的臺(tái)階面相匹配接觸；多級(jí)磁環(huán)未與固定圈的L形截面的臺(tái)階面相接觸的一端面與固定圈的小徑外圓周壁相交處涂覆有固定膠；固定圈通過其內(nèi)孔與內(nèi)圈的外圓周壁相匹配套接來固定于軸承本體的左側(cè)端面。

其中，固定圈的內(nèi)孔與內(nèi)圈的外圓周壁相匹配套接處還通過固定膠相匹配粘接。

其中，固定圈是由非鐵磁性材料制成的。

其中，固定圈是由鐵磁性材料制成的。

其中，定位套的右側(cè)外圓周壁與外圈的左側(cè)內(nèi)圓周壁相匹配套接；定位套與外圈相匹配套接的右側(cè)外圓周壁上設(shè)置有一個(gè)與之同軸的外環(huán)槽，外圈與定位套相匹配套接的左側(cè)內(nèi)圓周壁上設(shè)置有一個(gè)與之同軸的內(nèi)環(huán)槽；定位套與外圈兩者之間還通過對(duì)外環(huán)槽及內(nèi)環(huán)槽內(nèi)涂覆填充凝固膠來實(shí)現(xiàn)牢固連接。

其中，本實(shí)施例中，電路板上還設(shè)置有與之匹配連接的熱敏元件。

其中，滾動(dòng)件之間還設(shè)置有半保持架，該半保持架安置于軸承本體的右側(cè)；該軸承本體的右側(cè)還設(shè)置有防塵密封圈，該防塵密封圈卡接于內(nèi)圈的外圓周壁及外圈的內(nèi)圓周壁之間。

其中，磁性傳感器為霍爾元件。

其中，定位套是由金屬屏蔽材料制成的。

(三)有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明自帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，且磁性傳感器安裝方便，定位準(zhǔn)確，有效避免安裝過程中錯(cuò)位或損壞的問題發(fā)生；定位套與軸承本體的外圈之間采用固體膠直接粘接，既裝配方便又粘貼牢固無縫隙，可以防止灰塵等雜物進(jìn)入本軸承的內(nèi)部，有效提高了本產(chǎn)品的使用壽命及性能；而采用L形截面的固定圈及矩形截面的多級(jí)磁環(huán)組成磁環(huán)組件，使得多級(jí)磁環(huán)不會(huì)在本軸承的敲打組裝中脫離固定圈，保證了本產(chǎn)品使用過程中的性能穩(wěn)定；其中，設(shè)置的外環(huán)槽及內(nèi)環(huán)槽，且在它們之間填充凝固膠，既保證了定位套與軸承本體的外圈的粘接牢固度，又使得凝固膠在局部失去粘接力后還可以防止定位套脫離軸承本體的外圈，有效提高了本產(chǎn)品的使用壽命；而增設(shè)的熱敏元件，可以檢測(cè)本軸承內(nèi)部的溫度，提供了一個(gè)過熱保護(hù)，提醒操作人員及時(shí)跟換損壞的軸承。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明磁性傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明定位套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明磁性傳感組件的局部結(jié)構(gòu)示意主視圖。

圖5是本發(fā)明磁性傳感組件的局部結(jié)構(gòu)示意剖視圖。

圖6是本發(fā)明軸承本體與磁環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意組裝圖。

圖7是本發(fā)明定位套與軸承本體的組裝放大圖。

圖8是本發(fā)明一種優(yōu)化軸承本體與磁環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意組裝圖。

附圖標(biāo)記說明：1、軸承本體；2、磁環(huán)組件；3、磁性傳感組件；4、凝固膠；11、內(nèi)圈；12、滾動(dòng)件；13、外圈；14、半保持架；15、防塵密封圈；21、固定圈；22、多級(jí)磁環(huán)；31、定位套；32、電路板；33、磁性傳感器；34、引出線；35、熱敏元件；131、內(nèi)環(huán)槽；311、階梯孔；312、引線孔；313、外環(huán)槽；331、傳感表面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。

圖1是本發(fā)明具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承的結(jié)構(gòu)示意圖，主要體現(xiàn)了本具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承是由軸承本體1、磁環(huán)組件2及磁性傳感組件3組成的，及其它們之間的連接關(guān)系；圖2是本發(fā)明磁性傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，重點(diǎn)反映了電路板32、磁性傳感器33、引出線34及熱敏元件35；圖3是本發(fā)明定位套的結(jié)構(gòu)示意圖，體現(xiàn)了定位套31處的內(nèi)階梯孔311及引線孔312；圖4是本發(fā)明磁性傳感組件的局部結(jié)構(gòu)示意主視圖，圖5是本發(fā)明磁性傳感組件的局部結(jié)構(gòu)示意剖視圖，著重反映了定位套31、電路板32、磁性傳感器33及引出線34之間的組裝關(guān)系；圖6是本發(fā)明軸承本體與磁環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意組裝圖，體現(xiàn)了軸承本體1與磁環(huán)組件2之間的組裝連接關(guān)系；圖7是本發(fā)明定位套與軸承本體的組裝放大圖，著重體現(xiàn)了內(nèi)環(huán)槽131、外環(huán)槽313及凝固膠4的結(jié)構(gòu)及關(guān)聯(lián)；圖8是本發(fā)明一種優(yōu)化軸承本體與磁環(huán)組件的結(jié)構(gòu)示意組裝圖，體現(xiàn)了固定圈21的多級(jí)折彎狀態(tài)。

本發(fā)明具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3、圖4及圖5所示，該具有自動(dòng)保護(hù)及檢測(cè)功能的智能軸承包括軸承本體1、磁環(huán)組件2及磁性傳感組件3；軸承本體1包括內(nèi)圈11、滾動(dòng)件12及外圈13；磁環(huán)組件2匹配固定安裝于內(nèi)圈11的左側(cè)端面；所述磁性傳感組件3匹配固定安裝于外圈13的左側(cè)端面；

磁性傳感組件3包括定位套31、電路板32、磁性傳感器33及引出線34；定位套31的端面上設(shè)置有左小右大的階梯孔311，該定位套31的外圈壁徑向開設(shè)一個(gè)貫穿階梯孔311至定位套31的內(nèi)圈壁的引線孔312，該引線孔312與引出線34相匹配；電路板32及磁性傳感器33匹配安裝于階梯孔311內(nèi)，該階梯孔311的左側(cè)小孔的截面與電路板32的截面相匹配，且階梯孔311的截面與定位套的徑向垂直；磁性傳感器33匹配安裝于電路板32正對(duì)定位套31的軸線的一面，并使磁性傳感器33的傳感表面331通過引線孔312與磁環(huán)組件2的磁化表面間隔對(duì)置；引出線32從定位套31的外圈壁上的引線孔312處穿過與電路板32相匹配連接；定位套31通過固定膠與外圈13相匹配粘接，該定位套31的階梯孔311的左側(cè)小孔處通過填充絕緣材料把電路板32牢固粘接于階梯孔311內(nèi)。本發(fā)明自帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，且磁性傳感器安裝方便，定位準(zhǔn)確，有效避免安裝過程中錯(cuò)位或損壞的問題發(fā)生；定位套與軸承本體的外圈之間采用固體膠直接粘接，既裝配方便又粘貼牢固無縫隙，可以防止灰塵等雜物進(jìn)入本軸承的內(nèi)部，有效提高了本產(chǎn)品的使用壽命及性能。

如圖6所示，本實(shí)施例中，磁環(huán)組件2包括L形截面的固定圈21及矩形截面的多級(jí)磁環(huán)22；多級(jí)磁環(huán)22的內(nèi)孔與固定圈21的小徑外圓周壁相匹配套接，該多級(jí)磁環(huán)22的一端面與固定圈21的L形截面的臺(tái)階面相匹配接觸；多級(jí)磁環(huán)22未與固定圈21的L形截面的臺(tái)階面相接觸的一端面與固定圈21的小徑外圓周壁相交處涂覆有固定膠，既避免了多級(jí)磁環(huán)22組裝到位后脫離，又利用了固體膠凝固后的彈性使得多級(jí)磁環(huán)可以在本軸承的震動(dòng)中具有緩沖作用；固定圈21通過其內(nèi)孔與內(nèi)圈11的外圓周壁相匹配套接來固定于軸承本體1的左側(cè)端面。本發(fā)明采用L形截面的固定圈及矩形截面的多級(jí)磁環(huán)組成磁環(huán)組件，使得多級(jí)磁環(huán)不會(huì)在本軸承的敲打組裝中脫離固定圈，保證了本產(chǎn)品使用過程中的性能穩(wěn)定。

如圖6所示，本實(shí)施例中，固定圈21的內(nèi)孔與內(nèi)圈11的外圓周壁相匹配套接處還通過固定膠相匹配粘接，既提高了磁環(huán)組件2的安裝牢固度，避免其意外脫離影響自動(dòng)檢測(cè)功能，又使得裝配簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。其中，固定圈21與內(nèi)圈11相匹配套接處設(shè)有內(nèi)孔環(huán)形槽，內(nèi)圈11與固定圈21相匹配套接處設(shè)有外圈環(huán)形槽，在兩者裝配時(shí)涂覆固定架填充該內(nèi)孔環(huán)形槽及外圈環(huán)形槽，該結(jié)構(gòu)使得固體膠凝結(jié)成的膠體在局部失去粘性后還能卡住固定圈21于內(nèi)圈11上，避免固定圈21脫離，提高本產(chǎn)品的使用壽命。

本實(shí)施例中，固定圈21是由非鐵磁性材料制成的，如塑料等材料，可以有效降低生產(chǎn)成本，降低加工難度。

本實(shí)施例中，固定圈21是由鐵磁性材料制成的，可以使得多級(jí)磁環(huán)22在裝配中利用磁性吸附于該固定圈21上，避免多級(jí)磁環(huán)脫離，進(jìn)一步加強(qiáng)了磁環(huán)組件2的裝配牢固度，提高了使用性能及使用壽命。

如圖7所示，本實(shí)施例中，定位套31的右側(cè)外圓周壁與外圈13的左側(cè)內(nèi)圓周壁相匹配套接；定位套31與外圈13相匹配套接的右側(cè)外圓周壁上設(shè)置有一個(gè)與之同軸的外環(huán)槽313，外圈13與定位套31相匹配套接的左側(cè)內(nèi)圓周壁上設(shè)置有一個(gè)與之同軸的內(nèi)環(huán)槽131；定位套31與外圈13兩者之間還通過對(duì)外環(huán)槽313及內(nèi)環(huán)槽131內(nèi)涂覆填充凝固膠4來實(shí)現(xiàn)牢固連接。本發(fā)明設(shè)置的外環(huán)槽及內(nèi)環(huán)槽，且在它們之間填充凝固膠，既保證了定位套與軸承本體的外圈的粘接牢固度，又使得凝固膠在局部失去粘接力后還可以防止定位套脫離軸承本體的外圈，有效提高了本產(chǎn)品的使用壽命。

如圖2、圖4及圖5所示，本實(shí)施例中，電路板32上還設(shè)置有與之匹配連接的熱敏元件35，可以檢測(cè)本軸承內(nèi)部的溫度，提供了一個(gè)過熱保護(hù)，提醒操作人員及時(shí)停止工作及跟換損壞的軸承。

如圖1、圖6及圖7所示，本實(shí)施例中，滾動(dòng)件12之間還設(shè)置有半保持架14，該半保持架14安置于軸承本體1的右側(cè)，可以保持軸承的穩(wěn)定；該軸承本體1的右側(cè)還設(shè)置有防塵密封圈15，該防塵密封圈15卡接于內(nèi)圈11的外圓周壁及外圈13的內(nèi)圓周壁之間，可以有效防止灰塵等雜物進(jìn)入本軸承內(nèi)影響其自帶的檢測(cè)功能，提高本軸承的使用壽命。

本實(shí)施例中，磁性傳感器33為霍爾元件。

本實(shí)施例中，定位套31是由金屬屏蔽材料制成的，用于屏蔽外界的電磁干擾，提高本軸承自動(dòng)運(yùn)行檢測(cè)功能的使用性能。

本發(fā)明在組裝過程中，首先，把多級(jí)磁環(huán)22安裝到固定圈21的外圓周壁的折彎處，在利用固體膠膠固到位；再在固定圈21的內(nèi)孔及內(nèi)圈11的左側(cè)外圓周壁上涂覆固定膠，后把固定圈21匹配套接于內(nèi)圈11的左側(cè)端面，利用固體膠粘固到位；同時(shí)，把磁性傳感元件插入定位套31的階梯孔311內(nèi)，使得電路板32與階梯孔311的小孔相匹配到位，及引出線34安裝于引線孔312到位，并使得磁性傳感器33的傳感表面331通過引線孔312正對(duì)定位套31的軸心且與定位套31保持徑向垂直，之后在階梯孔311的小孔一端通過填充絕緣材料把電路板32牢固粘接于階梯孔311內(nèi)；然后，分別在定位套31的外圓周壁及外圈13的左側(cè)內(nèi)圓周壁處涂覆特定的固體膠，后把定位套31的外圓與外圈13的左側(cè)內(nèi)圓相匹配套接并粘固。其中，磁環(huán)組件2與磁性傳感組件3之間的間隙采用多級(jí)折彎的結(jié)構(gòu)形式，可以有效避免灰塵、油脂等物體進(jìn)入影響本軸承的自帶運(yùn)行檢測(cè)的功效。另外，本發(fā)明的磁環(huán)組件2及磁性傳感組件3可以安裝于任何普通的滾動(dòng)軸承中，只需要把普通的滾動(dòng)軸承一側(cè)的密封圈去掉就可以安裝相匹配尺寸的磁環(huán)組件2及磁性傳感組件3，使得普通的滾動(dòng)軸承都可以具有自帶的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能及過熱保護(hù)功效。

其中，所述多級(jí)磁環(huán)22具有N、S極交替的磁化表面，該磁化表面位于多級(jí)磁環(huán)22的外圓周面。

如圖8所示，本實(shí)施例中，固定圈21的截面在原有L形折彎的狀態(tài)下增加與之一體連接的另一個(gè)L形折彎，且該增加的另一個(gè)L形折彎的內(nèi)徑小于原有的L形折彎；其中，增加的L形折彎的最小內(nèi)孔壁與內(nèi)圈11的左側(cè)外圓周壁相匹配套接。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，使得磁環(huán)組件2在與不同軸承的不同內(nèi)圈外徑相匹配安裝時(shí)，只需要通過改變固定圈21新增L形折彎的最小內(nèi)孔徑來適配，無需改動(dòng)多級(jí)磁環(huán)22；即在軸承的內(nèi)圈11的外徑規(guī)格小幅度改變時(shí)，只需生產(chǎn)不同規(guī)格的固定圈21來適配軸承的內(nèi)圈11的外圓周壁及多級(jí)磁環(huán)22的內(nèi)孔壁，使得多級(jí)磁環(huán)22的制作只需要一個(gè)規(guī)格，有效降低了本產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。