一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置

摘要

一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，包括温度监控部和固定部，所述固定部套装在温度监控部上，所述固定部能够沿温度监控部的轴向移动；所述温度监控部包括安装座、温度监控单元、端盖和密封圈，所述安装座为一端开口的座体，所述安装座开口的一端设有端盖，所述安装座与端盖之间设有密封圈，所述座体内设有温度监控单元，所述安装座未开口的一端插入到油膜轴承内；所述固定部包括定夹头、锁紧圈和动夹头，所述定夹头套装在温度监控部上，所述动夹头与定夹头通过锁紧螺纹连接，所述定夹头与动夹头之间设有锁紧圈。使温度监控部能够沿固定部轴向移动，实现温度监控部在油膜轴承上的调节，使温度监控部能够到达最佳测温点。

权利要求

1.一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，包括温度监控部和固定部，所述固定部套装在温度监控部上，所述固定部能够沿温度监控部的轴向移动；所述温度监控部包括安装座、温度监控单元、端盖和密封圈，所述安装座为一端开口的座体，所述安装座开口的一端设有端盖，所述安装座与端盖之间设有密封圈，所述座体内设有温度监控单元，所述安装座未开口的一端插入到油膜轴承内；所述固定部包括定夹头、锁紧圈和动夹头，所述定夹头套装在温度监控部上，所述动夹头与定夹头通过锁紧螺纹连接，所述定夹头与动夹头之间设有锁紧圈。

2.根据权利要求1所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述安装座包括座体，所述座体的一端设有定位杆，所述定位杆的末端设有探针，所述座体的另一端开口设置，所述座体的开口端设有向座体内部延伸的腔体，所述座体的外表面上设有绕座体设置的凸缘，所述座体的外表面开口端一侧设有第一螺纹，所述凸缘与第一螺纹之间设有环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述环形凹槽位于凸缘一侧的面为倾斜面，所述倾斜面由环形凹槽的槽顶至槽底向凸缘一侧倾斜。

4.根据权利要求2所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述定位杆与探针之间采用焊接连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述定位杆的长度为100mm～150mm。

6.根据权利要求4所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述探针的长度为：300mm～400mm。

7.根据权利要求1所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述定夹头旋入到动夹头的一端外侧设有密封止口。

8.根据权利要求1所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述动夹头的内侧设有锁紧面。

9.根据权利要求8所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述锁紧面为倾斜面或者弧面。

10.根据权利要求1所述的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，其特征在于，所述锁紧圈上设有密封面，所述密封面与动夹头内侧的锁紧面的轮廓一致。

说明书

一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置

技术领域

[0001] 本发明属于温度检测设备技术领域，具体涉及一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置。

背景技术

[0002] 油膜轴承是一种以润滑油作为润滑介质的径向滑动轴承，油膜轴承的种类繁多，广泛应用于轧机、汽轮机、发电机组、球磨机、风机轴承、天文、航空、航天设备等。

[0003] 由于现代轧机的主要特征是大型、高速、重载、连续、自动，特别是具有板型、板厚自动控制的大型板、带材连轧机大都采用油膜轴承，应用在轧机上作为工作辊轴承或支承辊轴承的称做轧机油膜轴承，这类轴承基本上属于低速重载、中速中载或重载轴承。所以，轧机油膜轴承是油膜轴承中承载最大的轴承之一。

[0004] 其工作原理是：在轧制过程中，由于轧制力的作用，迫使辊轴轴颈发生移动，油膜轴承中心与轴颈的中心产生偏心，使油膜轴承与轴颈之间的间隙形成了两个区域，一个叫发散区(沿轴颈旋转方向间隙逐渐变大)，另一个叫收敛区(沿轴颈旋转方向逐渐减小)。当旋转的轴颈把有粘度的润滑油从发散区带入收敛区，沿轴颈旋转方向轴承间隙由大变小，形成一种油楔，使润滑油内产生压力。

[0005] 在钢厂企业冷轧车间中，轧机多采用油膜轴承，为了达到生产的持续性稳定性，通常会对油膜轴承的温度进行监控，避免轧机的油膜轴承因为温度过高造成抱轴，直接影响生产，在实际操作过程中，通常会出现以下问题：

[0006] 1、由于油膜轴承的结构特殊性，从轴承座表面至温度测量点的距离较大，普通测温装置无法达到温度测量点，导致测量的温度值不准确；

[0007] 2、由于油膜轴承在运行过程中，受轧制力的影响，导致辊轴轴颈发生偏移，温度测量点的位置不确定，不同油膜轴承的温度测量点至轴承座表面的距离不相等，现有测温装置安装深度固定，无法实现测量位置的调整；

[0008] 3、由于油膜轴承工作环境的特殊性，需要对温度监控装置进行密封，普通测温装置的密封圈位置易发生偏移，导致测温装置的密封性差；

[0009] 4、普通测温装置安装在油膜轴承上时，采用橡胶密封垫进行密封，橡胶密封垫强度差，在安装过程中容易损坏，影响测温装置与油膜轴承之间的密封性，降低密封效果。

[0010] 5、现有测温装置都是使用有线方式连接，在实际生产中，轴承的拆卸、更换频率非常高，造成有线测温装置损坏率也非常高，故此实用性不强。

发明内容

[0011] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，当无线监控装置通过固定部固定在油膜轴承上时，使温度监控部能够沿固定部轴向移动，实现温度监控部在油膜轴承上的调节，使温度监控部能够到达最佳测温点，确保温度数据测量准确；同时温度监控部在固定部上调节，能够满足不同油膜轴承的安装需要，使无线监控装置的使用范围更加广泛。

[0012] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0013] 一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，包括温度监控部和固定部，所述固定部套装在温度监控部上，所述固定部能够沿温度监控部的轴向移动；所述温度监控部包括安装座、温度监控单元、端盖和密封圈，所述安装座为一端开口的座体，所述安装座开口的一端设有端盖，所述安装座与端盖之间设有密封圈，所述座体内设有温度监控单元，所述安装座未开口的一端插入到油膜轴承内；所述固定部包括定夹头、锁紧圈和动夹头，所述定夹头套装在温度监控部上，所述动夹头与定夹头通过锁紧螺纹连接，所述定夹头与动夹头之间设有锁紧圈。当无线监控装置通过固定部固定在油膜轴承上时，使温度监控部能够沿固定部轴向移动，实现温度监控部在油膜轴承上的调节，使温度监控部能够到达最佳测温点，确保温度数据测量准确；同时温度监控部在固定部上调节，能够满足不同油膜轴承的安装需要，使无线监控装置的使用范围更加广泛。

[0014] 所述安装座包括座体，所述座体的一端设有定位杆，所述定位杆的末端设有探针，所述座体的另一端开口设置，所述座体的开口端设有向座体内部延伸的腔体，所述座体的外表面上设有绕座体设置的凸缘，所述座体的外表面开口端一侧设有第一螺纹，所述凸缘与第一螺纹之间设有环形凹槽。在座体与探针之间设置定位杆，使定位杆在固定部上能够移动，能够使无线监控装置有一定的调节距离，满足不同油膜轴承测温点不一致的问题。

[0015] 所述环形凹槽位于凸缘一侧的面为倾斜面，所述倾斜面由环形凹槽的槽顶至槽底向凸缘一侧倾斜。将环形凹槽靠近凸缘的侧面设置成倾斜面，能够在端盖旋紧时，密封圈沿倾斜面向环形凹槽内移动，避免密封圈沿座体的径向移动，降低密封效果。

[0016] 所述定位杆与探针之间采用焊接连接。将定位杆与探针通过焊接进行连接，能够增加定位杆和探针之间的一体性，提高工件强度，避免在工作过程中断裂，保证无线监控装置的稳定运行。

[0017] 所述定位杆的长度为100mm～150mm。将定位杆设置在100mm至150mm之间，能够满足温度监控部的安装调节要求，同时不会产生非必要的多余长度，节约了原料，降低了生产成本。

[0018] 所述探针的长度为：300mm～400mm。将探针的长度设置在350mm至400mm之间，既能够保证探针的强度，避免在使用过程中损坏，又能够与定位杆配合，使探针的端部到达油膜轴承的最佳测温点，确保对油膜轴承温度测量的准确性，避免因为温度测量不准确导致油膜轴承发生抱轴故障。

[0019] 所述定夹头旋入到动夹头的一端外侧设有密封止口。设置密封止口，能够使定夹头和动夹头将锁紧圈压紧时，定夹头的端部充分与锁紧圈贴合，向锁紧圈的中心产生更大的锁紧力，提高固定部对温度监控部的固定强度。

[0020] 所述动夹头的内侧设有锁紧面。在动夹头的内侧设置锁紧面，能够对锁紧圈起导向作用，使锁紧圈向中心运动，提高对温度监控部的锁紧力。

[0021] 所述锁紧面为倾斜面或者弧面。将锁紧面设置成倾斜面或者弧面，能够减小锁紧圈在运动过程中的摩擦力，使锁紧圈更加容易锁紧。

[0022] 所述锁紧圈上设有密封面，所述密封面与动夹头内侧的锁紧面的轮廓一致。设置与锁紧面轮廓一致的密封面，能够提高与动夹头和定夹头的配合程度，同时能够提高与温度监控部的定位杆的密封性。

[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0024] 1、本发明的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，当无线监控装置通过固定部固定在油膜轴承上时，使温度监控部能够沿固定部轴向移动，实现温度监控部在油膜轴承上的调节，使温度监控部能够到达最佳测温点，确保温度数据测量准确；同时温度监控部在固定部上调节，能够满足不同油膜轴承的安装需要，使无线监控装置的使用范围更加广泛；

[0025] 2、本发明的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，在座体与探针之间设置定位杆，使定位杆在固定部上能够移动，能够使无线监控装置有一定的调节距离，满足不同油膜轴承测温点不一致的问题；

[0026] 3、本发明的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，将环形凹槽靠近凸缘的侧面设置成倾斜面，能够在端盖旋紧时，密封圈沿倾斜面向环形凹槽内移动，避免密封圈沿座体的径向移动，降低密封效果；

[0027] 4、本发明的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，将定位杆与探针通过焊接进行连接，能够增加定位杆和探针之间的一体性，提高工件强度，避免在工作过程中断裂，保证无线监控装置的稳定运行；

[0028] 5、本发明的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，设置密封止口，能够使定夹头和动夹头将锁紧圈压紧时，定夹头的端部充分与锁紧圈贴合，向锁紧圈的中心产生更大的锁紧力，提高固定部对温度监控部的固定强度；

[0029] 6、本发明的一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，在动夹头的内侧设置锁紧面，能够对锁紧圈起导向作用，使锁紧圈向中心运动，提高对温度监控部的锁紧力，设置与锁紧面轮廓一致的密封面，能够提高与动夹头和定夹头的配合程度，同时能够提高与温度监控部的定位杆的密封性。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，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。

[0031] 图1是本发明的整体结构示意图；

[0032] 图2是本发明的整体剖面结构示意图；

[0033] 图3是本发明的温度监控部结构示意图；

[0034] 图4是本发明的安装座结构示意图；

[0035] 图5是本发明的座体结构示意图；

[0036] 图6是本发明的座体侧视结构示意图；

[0037] 图7是本发明的环形凹槽结构示意图；

[0038] 图8是本发明的固定部结构示意图；

[0039] 图9是本发明的动夹头结构示意图；

[0040] 图10是本发明的动夹头侧视结构示意图；

[0041] 图11是本发明的定夹头结构示意图；

[0042] 图12是本发明的定夹头侧视结构示意图；

[0043] 图13是本发明的锁紧圈结构示意图；

[0044] 图14是本发明的锁紧圈侧视结构示意图；

[0045] 图15是本发明的温度监控单元结构示意图；

[0046] 其中，1、温度监控部，2、固定部，11、端盖，12、密封圈，13、安装座，131、座体，132、定位杆，133、探针，134、腔体，135、凹槽，136、部件腔，137、凸缘，138、环形凹槽，139、第一螺纹，21、定夹头，22、锁紧圈，23、动夹头，24、固定螺纹，25、锁紧螺纹，26、锁紧面，27、密封止口，28、密封面，31、单片机，32、电源，33、温度传感器，34、射频发射器。

具体实施方式

[0047] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

[0048] 如图1-3所示，一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置，包括温度监控部1和固定部2，所述固定部2套装在温度监控部1上，所述固定部2能够沿温度监控部1的轴向移动；固定部2能够沿温度监控部1的轴向移动，实现在温度监控部1上不同位置的调节，从而调整温度监控部1的安装深度，能够使温度监控部1适应不同油膜轴承进行安装，所述温度监控部1包括安装座13、温度监控单元、端盖11和密封圈12，所述安装座13为一端开口的座体131，安装座13的横截面可以为圆形或者多边形，本申请中，安装座13的横截面才用圆形，所述安装座13开口的一端设有端盖11，安装座13与端盖11之间采用螺纹连接，其中，端盖11的材质采用尼龙，采用尼龙作为端盖11的材质，能够确保无线数据的发送，避免采用金属对无线数据造成屏蔽，影响数据传输效果，所述安装座13与端盖11之间设有密封圈12，由于油膜轴承使用环境恶劣，经常存在润滑油等液体，在安装座13与端盖11之间设置密封圈12，能够保证安装座13的密封性，确保内部元件的正常运行，所述座体131内设有温度监控单元，温度监控单元用于测量油膜轴承的运行温度，并将测得的温度值进行运算，通过运算，将符合条件的温度值通过无线信号发送给数据接收器，所述安装座13未开口的一端插入到油膜轴承内；如图8所示，所述固定部2包括定夹头21、锁紧圈22和动夹头23，所述定夹头21套装在温度监控部1上，所述动夹头23与定夹头21通过锁紧螺纹25连接，所述定夹头21与动夹头23之间设有锁紧圈22。当无线监控装置通过固定部2固定在油膜轴承上时，使温度监控部1能够沿固定部2轴向移动，实现温度监控部1在油膜轴承上的调节，使温度监控部1能够到达最佳测温点，确保温度数据测量准确；同时温度监控部1在固定部2上调节，能够满足不同油膜轴承的安装需要，使无线监控装置的使用范围更加广泛。

[0049] 如图4-6所示，所述安装座13包括座体131，所述座体131的一端设有定位杆132，具体的，定位杆132为空心管，固定部2套装在定位杆132上，能够沿定位杆132的轴向移动，定位杆132的长度即为固定部2移动的长度，也就是温度监控部1能够实现调节的距离，所述定位杆132的末端设有探针133，具体的，探针133为空心管，末端封闭，形成用于放置温度传感器33的腔体134，探针133封闭的一端插入到油膜轴承的内部，直达油膜轴承的测温点，通过调节固定部2与定位杆132之间的相对位置，使探针133到达油膜轴承的最佳测温点，确保温度测量的准确性，所述座体131的另一端开口设置，所述座体131的开口端设有向座体131内部延伸的部件腔136，所述部件腔136与定位杆132和探针133连通，所述座体131的外表面上设有绕座体131设置的凸缘137，凸缘137的横截面设置成多边形，便于安装座13的夹持，所述座体131的外表面开口端一侧设有第一螺纹139，端盖11通过第一螺纹139固定在座体131上，即通过第一螺纹139固定在安装座13上，所述凸缘137与第一螺纹139之间设有环形凹槽138，环形凹槽138内用于放置密封圈12，确保座体131与端盖11之间的密封性。在座体131与探针133之间设置定位杆132，使定位杆132在固定部2上能够移动，能够使无线监控装置有一定的调节距离，满足不同油膜轴承测温点不一致的问题。

[0050] 如图7所示，所述环形凹槽138位于凸缘137一侧的面为倾斜面，所述倾斜面由环形凹槽138的槽顶至槽底向凸缘137一侧倾斜。将环形凹槽138靠近凸缘137的侧面设置成倾斜面，能够在端盖11旋紧时，密封圈12沿倾斜面向环形凹槽138内移动，避免密封圈12沿座体131的径向移动，降低密封效果。

[0051] 所述定位杆132与探针133之间采用焊接连接。具体的，定位杆132的一端固定在座体131上，另一端与探针133连接，定位杆132朝向探针133的一端设有朝向定位杆132内部延伸的凹槽135，凹槽135的内径略大于探针133的外径，能够使探针133插入且不晃动，凹槽135向内部延伸的深度不大于定位杆132总长度的三分之一，设置凹槽135，将探针133插入到凹槽135内，然后将定位杆132和探针133焊接在一起，将定位杆132与针通过焊接进行连接，能够增加定位杆132和探针133之间的一体性，提高工件强度，避免在工作过程中断裂，保证无线监控装置的稳定运行。

[0052] 所述定位杆132的长度为100mm～150mm。将定位杆132设置在100mm至150mm之间，能够满足温度监控部1的安装调节要求，同时不会产生非必要的多余长度，节约了原料，降低了生产成本，定位杆132的直径为8mm～10mm，将定位杆132的直径设置在8mm至10mm之间，既能够确保定位杆132的强度，使定位杆132不易折弯，同时能够保证固定部2体积不易过大，便于温度监控部1的安装，作为一种最佳的实施方式，本申请中定位杆132的长度为113mm，定位杆132的直径为9mm。

[0053] 所述探针133的长度为：300mm～400mm。将探针133的长度设置在350mm至400mm之间，既能够保证探针133的强度，避免在使用过程中损坏，又能够与定位杆132配合，使探针133的端部到达油膜轴承的最佳测温点，确保对油膜轴承温度测量的准确性，避免因为温度测量不准确导致油膜轴承发生抱轴故障，探针133的直径为5mm～8mm，能够确保探针133在使用过程中不会出现折弯，导致探针133内的热敏电阻损坏，影响测温的准确性，同时，探针
133的直径小于定位杆132的直径，与定位杆132的连接更加牢固，作为一种最佳的实施方式，本申请中的探针133长度为365mm，探针133的直径为6mm。

[0054] 如图11-12所示，所述定夹头21旋入到动夹头23的一端外侧设有密封止口27。设置密封止口27，能够使定夹头21和动夹头23将锁紧圈22压紧时，定夹头21的端部充分与锁紧圈22贴合，向锁紧圈22的中心产生更大的锁紧力，提高固定部2对温度监控部1的固定强度。

[0055] 如图9-10所示，所述动夹头23的内侧设有锁紧面26。在动夹头23的内侧设置锁紧面26，能够对锁紧圈22起导向作用，使锁紧圈22向中心运动，提高对温度监控部1的锁紧力。

[0056] 所述锁紧面26为倾斜面或者弧面。将锁紧面26设置成倾斜面或者弧面，能够减小锁紧圈22在运动过程中的摩擦力，使锁紧圈22更加容易锁紧。

[0057] 如图13-14所示，所述锁紧圈22上设有密封面28，所述密封面28与动夹头23内侧的锁紧面26的轮廓一致。设置与锁紧面26轮廓一致的密封面28，能够提高与动夹头23和定夹头21的配合程度，同时能够提高与温度监控部1的定位杆132的密封性，本申请中，锁紧圈22采用橡胶材质，采用橡胶材质，既能够对定位杆132进行挤压紧固时不损坏定位杆132，又能够起到一定的密封作用，避免油膜轴承的润滑油泄漏。

[0058] 一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置的安装方式如下，将探针133插入到油膜轴承上的测量孔内，然后通过固定螺纹24将固定部2固定在油膜轴承上，即，将固定部2的动夹头23与油膜轴承固定，同时在固定部2与油膜轴承之间设置金属垫片，避免油膜轴承工作过程中固定部2松动，本申请中，金属垫片采用黄铜垫片，调整温度监控部的位置，调节至合适位置后，将定夹头21与动夹头23拧紧，通过锁紧螺纹25将温度监控部固定。

[0059] 如图15所示，所述温度监控单元包括单片机31、温度传感器33、射频发射器34和电源32，所述单片机31的输入端与温度传感器33连接，所述单片机31的输出端与射频发射器34连接，所述电源32与单片机31连接为其供电。温度监控单元采用单片机31进行数据处理，能够提高数据处理速度，确保数据处理的准确性。所述单片机31采用MSP430单片机31。采用TI公司型号为MSP430-AFE233的单片机31，能够减小温度监控单元的功耗，减少温度监控部
1的充电次数，延长温度监控部1的使用时间。所述射频发射器34采用LORA-SX1278单片射频发射器34。射频发射器34采用LORA-SX1278单片射频发射器34，通用的433MHz无线发射频率，使数据传输更加稳定、可靠，确保数据传输的安全性。所述温度传感器33采用铂电阻温度传感器33。采用铂电阻温度传感器33，灵敏度高，能够精确采集轴承的温度变化，使轴承的温度数据采集更加精确。铂电阻温度传感器33的测量范围为-20℃～200℃，温度测量范围更宽，避免铂电阻温度传感器3314超过最高测试温度损坏。

[0060] 一种应用于油膜轴承运行温度的无线监控装置的温度测量及运算过程如下：单片机31采用定时工作方式，设定时间周期t＝2s，每间隔时间周期t，温度监控单元对油膜轴承的温度进行采集一次，采集温度分别为T1、T2……，单片机31判断后一周期采集温度与前一周期采集温度比较油膜轴承底座温度是否发生变化，如果油膜轴承底座温度发生变化，则唤醒射频发射器34，将新的温度数据通过射频发射器34发射，如果油膜轴承底座温度没有发生变化，则判断上一次数据传输是否已经达到3分钟，若未达到3分钟，则不进行数据传输，若达到3分钟，将新的温度数据通过射频发射器34发射。这种工作方式极大的降低了温度检测装置的功耗，延长温度监控单元的使用时间，满足油膜轴承底座温度测量的长期、可靠工作要求。本专利中的温度监控单元结构以及温度数据的运算处理过程已是公开技术，在此不作为创新点进行赘述。

[0061] 上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。