專利名稱：三維軸承負(fù)荷傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步屬于大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域中在線監(jiān)測(cè)設(shè)備軸承負(fù)荷的專用測(cè)力傳感器。
目前，大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸承負(fù)荷直接測(cè)試方法中有一種軸承支撐力法。它是利用安裝在軸承與軸承座之間的測(cè)力傳感器直接測(cè)量軸承負(fù)荷的測(cè)試方法，該方法的關(guān)鍵技術(shù)是測(cè)力傳感器。由于大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸承結(jié)構(gòu)的特殊要求，目前市場(chǎng)上銷售的各類測(cè)力及稱重傳感器均不能應(yīng)用于其軸承縱向、橫向和軸向三個(gè)方向負(fù)荷的同時(shí)監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明的目的在于提供一種同時(shí)監(jiān)測(cè)大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸承和其它類似軸承縱向、橫向和軸向負(fù)荷的測(cè)力傳感器。該傳感器本身就是軸承結(jié)構(gòu)的一個(gè)零件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高，安裝方便，不影響軸承的運(yùn)行性能。
本發(fā)明包括彈性體、應(yīng)變片和密封端蓋，其特征在于所述彈性體頂部和底部為長(zhǎng)方形平面，彈性體前后面也為平面，彈性體兩側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)上分別有兩個(gè)通孔；彈性體下部對(duì)稱開有一個(gè)兩側(cè)各彎曲三個(gè)90度的窄長(zhǎng)通縫，該通縫與彈性體頂部平面兩側(cè)的直通槽和彈性體兩側(cè)面使彈性體形成對(duì)稱的四個(gè)短梁，在窄通縫與頂部直通槽之間兩個(gè)短梁中心位置上開有兩兩對(duì)應(yīng)的四個(gè)盲孔，在這四個(gè)盲孔底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域分別粘貼電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，用以測(cè)試軸承z向負(fù)荷，這兩個(gè)短梁上所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)盲孔分別被彈性體兩側(cè)上部的同直徑盲孔所隔開；在窄通縫兩側(cè)面與彈性體兩側(cè)面形成的兩個(gè)短梁前(后)面中心位置上也開有兩兩對(duì)應(yīng)的盲孔，在這四個(gè)盲孔底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域分別粘貼電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，用以測(cè)試軸承x向負(fù)荷，每個(gè)短梁上所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)盲孔分別被彈性體外側(cè)下部的同直徑盲孔所隔開，在這外側(cè)下部的兩個(gè)盲孔底端平面中心區(qū)域分別各粘貼兩個(gè)電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，用以測(cè)試軸承y向負(fù)荷。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的正視圖。
圖3為本發(fā)明的左視圖。
傳感器的彈性體1由整塊金屬材料加工而成，其頂部2和底部3為長(zhǎng)方形平面，頂部平面有與軸承外殼相聯(lián)結(jié)用的四個(gè)對(duì)稱內(nèi)螺紋孔4，彈性體1前面5與后面6也為對(duì)稱平面，彈性體1外側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)平臺(tái)7，每個(gè)平臺(tái)上分別有兩個(gè)通孔8，通過這兩個(gè)通孔用螺栓將傳感器固定在軸承座上；彈性體1下部對(duì)稱開有一個(gè)在兩邊彎曲三個(gè)90度的窄長(zhǎng)通縫9，該通縫與彈性體1頂部平面兩側(cè)的直通槽10使彈性體形成對(duì)稱的兩個(gè)上部短梁11和兩個(gè)側(cè)面短梁12；在兩個(gè)上部短梁11中心位置上開有兩兩對(duì)應(yīng)的四個(gè)上部短梁盲孔13，在這四個(gè)上部短梁盲孔13底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域45°和135°方向分別粘貼電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，用以測(cè)試軸承z向負(fù)荷，每個(gè)上部短梁11上所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)盲孔13分別被彈性體側(cè)面14上的同直徑上部盲孔15所隔開，這四個(gè)上部短梁盲孔13和兩個(gè)側(cè)面上部盲孔15的圓心軸線在同一水平面內(nèi)；在兩個(gè)側(cè)面短梁12的前面5與后面6中心位置上也分別開有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的盲孔16，在這四個(gè)盲孔16的底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域45°和135°方向分別粘貼電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，用以測(cè)試軸承x向負(fù)荷；兩個(gè)側(cè)面短梁前后面上所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)盲孔16分別被其側(cè)面的同直徑盲孔17所隔開，在兩個(gè)盲孔17底端平面中心區(qū)域45°和135°方向各粘貼兩個(gè)電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，用以測(cè)試軸承y向負(fù)荷，這四個(gè)盲孔16和兩個(gè)盲孔17的圓心軸線也在同一水平面內(nèi)。該結(jié)構(gòu)整個(gè)是對(duì)稱的。
本發(fā)明是對(duì)軸承負(fù)荷的直接測(cè)試，而不是在許多假設(shè)條件下的推算值，故可得到較高的測(cè)試精度和可信度，能方便地實(shí)現(xiàn)大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸承負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)。傳感器本身就是軸承結(jié)構(gòu)的一個(gè)零件，不改變軸承的結(jié)構(gòu)，安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)，不影響軸承的運(yùn)行性能。傳感器為剪切式傳感器，三個(gè)方向的力相互干擾很小，抗側(cè)向力強(qiáng)、精度高、剛度大，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于密封。
權(quán)利要求
1．三維軸承負(fù)荷傳感器包括一彈性體1，其頂部2和底部3為長(zhǎng)方形平面，彈性體1前面5與后面6也為對(duì)稱平面，彈性體1外側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)平臺(tái)7。本發(fā)明的特征是，彈性體1下部對(duì)稱開有一個(gè)在兩邊彎曲三個(gè)90度的窄長(zhǎng)通縫9，該通縫與彈性體1頂部平面兩側(cè)的直通槽10使彈性體形成對(duì)稱的兩個(gè)上部短梁11和兩個(gè)側(cè)面短梁12；在兩個(gè)上部短梁11中心位置上開有兩兩對(duì)應(yīng)的四個(gè)上部短梁盲孔13，在這四個(gè)上部短梁盲孔13底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域45°和135°方向分別粘貼電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，每個(gè)上部短梁11上所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)盲孔13分別被彈性體側(cè)面14上的同直徑上部盲孔15所隔開，這四個(gè)上部短梁盲孔13和兩個(gè)側(cè)面上部盲孔15的圓心軸線在同一水平面內(nèi)；在兩個(gè)側(cè)面短梁12的前面5與后面6中心位置上也分別開有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的盲孔16，在這四個(gè)盲孔16的底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域45°和135°方向分別粘貼電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路，兩個(gè)側(cè)面短梁前后面上所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)盲孔16分別被其側(cè)面的同直徑盲孔17所隔開，在兩個(gè)盲孔17底端平面中心區(qū)域45°和135°方向各粘貼兩個(gè)電阻應(yīng)變片，并組成全橋電路。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維軸承負(fù)荷傳感器，其特征在于所說(shuō)的盲孔16和盲孔17的圓心軸線在同一水平面內(nèi)。
全文摘要
一種大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域中在線監(jiān)測(cè)設(shè)備軸承負(fù)荷的三維軸承負(fù)荷傳感器。其盲孔13.16.17的底端平面水平中分線上中點(diǎn)區(qū)域45°和135°方向分別粘貼電阻應(yīng)變片,并且組成三個(gè)全橋電路,可同時(shí)監(jiān)測(cè)大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸承和其它類似軸承縱向.橫向和軸向負(fù)荷的測(cè)力傳感器。其本就是軸承結(jié)構(gòu)的一個(gè)零件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,精度高,安裝方便,不影響軸承的運(yùn)行性能。
文檔編號(hào)G01L1/20GK1204767SQ9710861
公開日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月8日
發(fā)明者楊兆建, 黃廣龍, 謝友柏 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)