專利名稱：一種滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于對滾動軸承內圈滾道磨削弧區(qū)溫度進行測量的裝置，屬于滾動軸承內圈滾道磨削弧區(qū)溫度測量技術領域。
背景技術：
滾動軸承是一種重要的精密旋轉零件，軸承滾道是承受載荷的工作表面，滾道表面質量是影響軸承性能及壽命的關鍵因素。磨削軸承滾道時，通常采用切入式磨削方法，由于砂輪與工件之間接觸面積較大，散熱比較困難，極易產生磨削燒傷和變質層，從而極大地影響了軸承的使用性能。因此對軸承滾道磨削溫度的研究對于提高磨削質量具有很大的意義。對磨削弧區(qū)溫度的測量方法通常有兩種，分別是熱電偶法和紅外熱像儀法，熱電偶法又分為頂絲法和夾絲法。頂絲法測溫原理是在試件上鉆若干個盲孔，將熱電偶絲置于孔中，磨削另一面完成測溫。夾絲法測溫原理是將待測試件切割為兩部分，中間夾有帶絕緣層的熱電偶絲，在磨削時通過磨粒的擠壓作用，在熱電偶絲和試件間產生搭接，形成熱電偶結。紅外熱成像儀法是在磨削試件側面進行紅外線拍照，直接在儀表上讀出溫度值及溫度分布。但是，以上所述方法僅適用于平面磨削溫度的測量，對于滾動軸承內圈滾道磨削的測量均無法直接使用。夾絲法需要將試件剖開再夾入熱電偶絲，而滾動軸承內圈為圓環(huán)形工件，無法沿軸承套圈軸線橫向剖開；若沿軸承套圈半徑縱向剖開，則剖下的部分將無法重新固定；由于滾動軸承內圈不同于普通的軸類零件，其滾道面為內凹的空間曲面，且磨削弧區(qū)的最高溫度產生于滾道中點的位置，若采用紅外熱像儀法將無法獲取到磨削弧區(qū)的溫度。另外還存在如何將旋轉的熱電偶溫度信號傳導至信號采集設備的問題。目前還沒有合適的方法可以測得滾動軸承內圈滾道磨削弧區(qū)的溫度。
發(fā)明內容針對目前滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量技術存在的不足，本實用新型提供一種結構簡單、使用方便、測溫精確的滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置。本實用新型的滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置，采用以下技術方案:該裝置，包括電磁支承、軸套、熱電偶、導電滑環(huán)和信號采集器，導電滑環(huán)固定安裝在軸套內，熱電偶通過引線與導電滑環(huán)轉子上的接線端子連接，導電滑環(huán)定子通過連線與信號采集器連接；軸承內圈內壁上徑向開有兩個盲孔，兩個盲孔內分別置入一組熱電偶，軸承內圈吸附在電磁支承上，軸套套裝在軸承內圈內。磨削時，電磁支承加磁，將軸承內圈吸住，電磁支承轉動時，帶動軸承內圈、軸套和導電滑環(huán)的轉子一起轉動，軸承滾道與砂輪接觸點處產生高溫，當兩個盲孔的軸線依次經過接觸點時，置于盲孔內的熱電偶被加熱產生熱電勢，熱電勢信號通過熱電偶引線傳導至導電滑環(huán)的轉子上，并經導電滑環(huán)定子傳導至信號采集器。[0010]導電滑環(huán)選擇四極水銀導電滑環(huán)，既可以更好地傳導熱電偶溫度信號，還可將兩組熱電勢信號同時導出。本實用新型可一次磨削測量軸承滾道兩點處的磨削溫度，測溫精確，可用來測量磨削過程中滾道表面下某點的溫度變化規(guī)律并解決了如何傳導旋轉的溫度信號的問題，涉及的測量方法適用于不同型號各種尺寸的滾動軸承內圈滾道磨削溫度的測量，具有結構簡單、使用方便、設計合理的特點。

圖1是本實用新型滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置的結構示意圖。圖2是熱電偶置入滾動軸承內圈的示意圖。圖中:1、軸承內圈，2、熱電偶及引線，3、電磁支承，4、軸套，5、導電滑環(huán)，6、接線端子，7、砂輪，8、測溫點，9、盲孔，10、支承塊。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置主要包括熱電偶及引線2、電磁支承3、軸套4、導電滑環(huán)5和信號采集器(圖中未畫出)。安裝時，將被測的軸承內圈I套裝在軸套4上，兩者為過渡配合，有一定過盈量，既防止軸承內圈I與軸套4之間的相對轉動又可便于拆卸。軸套4為階梯軸，帶有軸肩，以使軸承內圈I在軸套4上軸向固定，安裝時需注意將軸承內圈I壓緊在軸套4的軸肩上。軸肩高度不超過軸承最大直徑，便于更換和拆卸軸承內圈。導電滑環(huán)5分為定子和轉子兩部分，定子套裝在轉子上，轉子的一端帶有接線端子6。導電滑環(huán)5通過其轉子固定安裝在軸套4中，軸套4與導電滑環(huán)5的轉子之間為間隙配合，兩者之間通過擰在軸套4軸肩上的螺釘固定。如圖2所述，以砂輪7與軸承內圈I的滾道接觸點作為測溫點8，在軸承內圈I的內壁上沿軸承內圈2的徑向由內向外開有兩個盲孔，兩個盲孔的周向角度為90或180度，盲孔直徑為0.5mm，盲孔頂端到滾道表面距離控制在I ±0.05mm。熱電偶絲的絲材選用康銅絲和鐵，將兩種熱電偶絲的頂端焊接，形成熱電偶結，固定在開好的盲孔中。兩個盲孔各固定一組熱電偶，并通過熱電偶引線2與導電滑環(huán)5轉子上的接線端子6連接，導電滑環(huán)5的定子通過連線與信號采集器連接。軸套4上開有凹槽，熱電偶引線2由該凹槽引出。磨削時，軸承內圈放置在磨床上的兩個支承塊10上，兩個支承塊10使軸承內圈徑向定位。安裝在磨床上的電磁支承3加磁，將軸承內圈I吸住，電磁支承3轉動時，帶動軸承內圈1、軸套4和導電滑環(huán)5的轉子一起轉動。測量磨削溫度時，以軸承內圈I滾道與砂輪7的接觸點為測溫點。測溫點處由于磨削產生瞬時的高溫，當軸承內圈I上的盲孔經過測溫點8時，固定在盲孔內的熱電偶2被加熱即產生熱電勢，熱電勢信號通過熱電偶引線2轉導至導電滑環(huán)5的轉子，并經導電滑環(huán)5的定子傳導至信號采集處理器。兩組熱電偶共有4根引線，因此所選導電滑環(huán)5為4極水銀導電滑環(huán)，可將兩組熱電偶絲所產生的熱電勢信號同時導出。這樣即可測得滾道表層兩點處一定深度下的溫度值及其變化過程。
權利要求1.一種滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置，包括電磁支承、軸套、熱電偶、導電滑環(huán)和信號采集器，其特征是:導電滑環(huán)固定安裝在軸套內，熱電偶通過引線與導電滑環(huán)轉子上的接線端子連接，導電滑環(huán)定子通過連線與信號采集器連接；軸承內圈內壁上徑向開有兩個盲孔，兩個盲孔內分別置入一組熱電偶，軸承內圈吸附在電磁支承上，軸套套裝在軸承內圈內。
2.根據權利要求1所述的滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置，其特征是:所述導電滑環(huán)選擇水銀導電滑環(huán)。
專利摘要一種滾動軸承內圈滾道磨削溫度測量裝置，包括電磁支承、軸套、熱電偶、導電滑環(huán)和信號采集器，導電滑環(huán)固定安裝在軸套內，熱電偶通過引線與導電滑環(huán)轉子上的接線端子連接，導電滑環(huán)定子通過連線與信號采集器連接；軸承內圈內壁上徑向開有兩個盲孔，兩個盲孔內分別置入一組熱電偶，軸承內圈吸附在電磁支承上，軸套套裝在被測軸承內圈內。磨削時電磁支承帶動軸承內圈、軸套和導電滑環(huán)的轉子一起轉動，軸承滾道與砂輪接觸點處產生高溫，當盲孔軸線經過接觸點時，盲孔內的熱電偶被加熱產生熱電勢，熱電勢信號通過導電滑環(huán)傳導至信號采集器。該裝置可一次磨削測量軸承滾道兩點處的磨削溫度，結構簡單、測溫精確。
文檔編號G01K7/04GK203069287SQ20132005300
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者葛培琪, 江京亮 申請人:山東大學