Устройство для контроля перегрева подшипников качения Советский патент 1992 года по МПК G01M13/04 

Изобретение относится к подшипниковой промышленности и предназначено для контроля перегрева подшипников качения в процессе эксплуатации и стендовых испытаний.

Известно устройство для контроля перегрева подшипников, содержащее корпус и цапфу вала с установленным на ней подшипником качения, термочувствительное средство и систему контроля

Недостатком данного устройства является низкая достоверность контроля, связанная с относительно большой инерционностью применяемых термопар в качестве термочувствительного средства и низкая надежность контроля.

Цель изобретения - повышение достоверности и надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля перегрева подшинников качения, содержащем корпус и цапфу вала с установленным на ней подшипником качения, термочувствительное средство и систему контроля, цапфа вала выполнена с сообщающимися между собой сквозными радиальным и центральным осевым каналами, в радиальном канале установлены диаметрально расположенные пробки, а напротив центрального осевого канала размещен на одной из торцевых поверхностей световод в виде волоконно-оптического жгута, светопередающие волокна которого расположены по его периферии, а светоприемные волокна - в его центральной части, термочувствительное средство выполнено из материала с эффектом обратимой памяти формы в виде двух пластин с отражающими поверхностями, имеющими в исходном состоянии выпуклую в сторону центрального осевого канала форму с возVJ VI ю чэ ч

N)

можностью обеспечения рассеивания светового потока, а в рабочем состоянии - вогнутую в противоположную сторону форму с возможностью обеспечения фокусировки светового потока в центр световода, при этом, со стороны другого торца световод размещен светопередающими волокнами напротив источника излучения, а светопри- емными волокнами - напротив приемника излучения системы контроля.

На фиг.1 изображено устройство для контроля перегрева подшипников качения, общий вид; на фиг.2 - термочувствительное средство в исходном состоянии (сплошная линия) и в рабочем состоянии (пунктирная линия): на фиг.З - сечения А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство для контроля перегрева подшипников качения содержит контролируемый подшипник 1, установленный на цапфе 2 приводного вала в корпусе 3, термочувствительное средство, выполненное в виде двух пластин 4 и 5 из материала с обратимой памятью формы. Термочувствительные пластины 4 и 5 консольно закреплены на цапфе 2 вала с помощью пробок (заглушек) 7 и 8, изготовленных из материала с хорошей теплопередачей и размещенных в радиальном канале 6, выполненном в цапфе 2 вала, при этом одна из торцевых поверхностей каждой пробки 7 и 8 расположены на поверхности вала 2 в районе посадочной поверхности внутреннего кольца контролируемого подшипника 1. Со стороны торца вала в крышке 9 закреплен световод 10, выполненный в виде волоконно-оптического жгута, состоящего из светопередающих волокон 11 с источником излучения 12 и светоприемных волокон 13 с приемником 14 излучения, связанным через электронный блок 15 обработки сигнала с блоком 16 световой и звуковой сигна- лизации. Оптическая ось световода 10 расположена на оси вала 2 и оси центрального осевого канала 17, выполненного в цапфе вала 2, перпендикулярно каналу 6. Световод 10 выполнен так, чтобы на его торце, обращенном к торцу цапфы вала 2, выходные торцы светопередающих волокон 11 расположены на периферии, а входные торцы светоприемных волокон 13 расположены в центральной части световода. Пластины 4 и 5 термочувствительного средства обработаны термомеханически так, чтобы в исходном состоянии их свободные концевые части образовывали выпуклую поверхность, которая отражает падающее на нее световое излучение от световода 10, а в рабочем состоянии образовывали бы вогнутую поверхность, которая фокусировала бы

световое излучение от световода 10 на центральную часть его торца. Поверхности свободных концевых частей каждой пластины 4 и 5, обращенных к торцу световода 10. выполнены зеркальными, например могут быть покрыты светоотражающим слоем или отполированы.

Устройство для контроля перегрева подшипников качения работает следующим

0 образом.

При превышении температуры контролируемого подшипника 1, например, в результате нарушений нормальных условий эксплуатации или испытаний подшипника,

5 за счет теплопередачи от деталей подшипника и посадочных поверхностей вала 2, происходит нагрев пробок 7, 8 и термочувствительного средства - пластин 4 и 5. После достижения заданной предельной

0 (критической) температуры, которая определяется для каждого конкретного подшипника, свободные концевые части пластин 4 и 5, вспоминая свою форму, образуют вогнутую зеркальную поверхность, обращенную

5 к торцу световода 10. В результате этого световой поток, исходящий от периферийной части торца световода 10, отражается от зеркальной поверхности пластин 4 и 5 и фокусируется на его центральную часть, ко0 торый затем поступает по светоприемным волокнам 13 на приемник излучения 14. Световой поток, преобразованный в электрический сигнал усиливается в блоке 15 и поступает в блок 16 световой и звуковой

5 сигнализации.

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля, исключает ложное срабатывание, что в конечном итоге повышает надежнЬсть работы подшипников ка0 чения и самого изделия.

Формула изобретения Устройство для контроля перегрева подшипников качения, содержащее корпус с установленным в нем на цапфе вала под5 шипником качения, термочувствительное средство и систему контроля, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и надежности контроля, оно снабжено размещенным на одной из торцо0 вых поверхностей световодом в виде волоконно-оптического жгута, светопередающие волокна которого расположены по его периферии, а светоприемные волокна - в его центральной части, цапфа вала выполнена с

5 сообщающимися между собой центральным осевым каналом и сквозным радиальным каналом с диаметрально расположенными в нем в контакте с внутренним кольцом подшипника пробками, термочувствительное средство выполнено из материала с эффектом обратимой памяти формы в виде двух пластин с отражающими поверхностями, имеющими в исходном состоянии выпуклую в сторону центрального осевого канала форму с возможностью обеспечения рассеивания светового потока, а в рабочем состоянии - вогнутую в противоположную сторону форму с возможностью обеспечения фокусировки

1

В

Фиг.{

Фиг.2

фс.г. 3 Составитель В.Чечуевский

(/Ж Z/

Техред М.Моргентал

Корректор З.Салхо

Редактор Л.Павлова.

ЗЭК в нИИПИ Государственноткомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

П Р во вТ -иТд7те7ьс7ий м а Патент--, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

светового потока в центр световода, при этом пластины смонтированы на упомянутых пробках, световод размещен торцом напротив центрального осевого канала, а со сторо- ны Другого торца размещен светопередающими волокнами напротив источника излучения, а светоприемными волокнами - напротив приемника излучения системы контроля.

А-Л

Б-Б

(/Ж Z/

3

Корректор З.Салхо

Использование: для повышения достоверности и надежности контроля. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, цапфу вала с установленным на ней подшипником качения. В цапфе вала выполнен сквозной радиальный , сообщающийся с центральным осевым каналом. В радиальном канале размещено термочувствительное средство, выполненное из материала с эффектом обратимой памяти формы. Форма термочувствительного средства в исходном состоянии выпуклая, а в рабочем- вогнутая относительно центрального осевого канала. В зоне осевого канала для оптического взаимодействия с термочувствительным средством расположен световод. При перегреве подшипника и изменении формы термочувствительного средства световой сигнал поступает через светоприемные волокна светодиода в блок световой и звуковой сигнализации. 4 ил.