一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统的制作方法

1.本发明属于行星传动装置的实时监测技术领域，具体涉及一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统。


背景技术：

2.齿轮箱作为一种机械装置，起到传递功率、变换转速及方向的作用。轴承作为齿轮箱的关键核心部件之一，主要承受齿轮传动装置轮系作用力，是传动件和箱体静止件之间的连接纽带，其运行是否安全可靠，将直接影响齿轮箱的生命力。
3.当齿轮箱出现供油不顺畅、油品不清洁、滑油系统冷却不好或外界因素超扭、对中不好等情况时，轴承温度升高，可能会发生烧瓦、磨损等情况，甚至导致整个传动件失效。因此实时监测轴承温度，并设置报警点，及早发现问题原因并排除，可大大降低故障率，从而提高设备可靠性。
4.行星齿轮箱具有传动比大、传动效率高、结构紧凑等优点，广泛应用于汽车、飞机、轮船等各个领域中。其中行星轮轴承用于支撑行星轮，安装在行星架上，随着行星架进行公转，因此，轴承温度测量信号需经动-静耦合环节进行采集输出，无法常规走线的方式对其进行测量。目前国内对行星轮轴承温度进行监测的典型案例，部分应用具有维护困难、可靠性低等一定局限性。而根据已掌握的外方资料，部分行星齿轮箱采用了集流环监测手段对行星轮轴承进行温度监测，为非实时、接触式测量，不能实时监测轴承温度以及早发现轴承相关问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供解决现有行星齿轮箱随行星架公转的行星轮轴承温度难以实时监测的问题的一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统。
6.一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，包括热电偶、导线、发射机、初级线圈、接收机；所述热电偶安装在行星轮轴承上，随行星轮公转；所述导线布置在空心输出轴内部；所述发射机安装在空心输出轴上，发射机上布置有次级线圈，随空心输出轴旋转；所述热电偶通过导线与发射机连接；所述初级线圈固定在齿轮箱的壳体上，初级线圈与次级线圈之间保证一定间隙，初级线圈与次级线圈以非接触方式耦合实现感应供电；所述接收机安装在齿轮箱的接线箱里。
7.进一步地，所述热电偶采集行星轮轴承温度后传输给发射机，初级线圈作为接收机的天线，次级线圈作为发射机的天线；所述发射机将温度信号通过模/数字转换、编码和调制后传输给接收机，接收机接收信号并解码，将信号转换为电流信号后传送给集控室，实现对齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测。
8.进一步地，所述初级线圈与次级线圈以非接触方式耦合实现感应供电，感应供电频率采用6.78
±
1mhz。
9.进一步地，所述发射机与接收机的信号通讯频率为433
±
10mhz。
10.进一步地，所述接收机接收信号并解码，将信号转换为4～20ma电流信号后传送给集控室。
11.本发明的有益效果在于：
12.本发明可以将轴承温度测量信号经动-静耦合环节进行采集输出，通过其内部的信号采集调理单元对热电偶信号进行采集，并将数据以非接触方式传输至接收机。本发明可实现对齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测，维护方便，寿命长，可根本上解决了行星轮轴承无法采用常规走线方式实时测量温度的问题，可以实现及早发现轴承温度异常，进一步降低了齿轮箱严重故障的风险，大大降低了维修费用。
附图说明
13.图1为本发明的总体示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明做进一步描述。
15.本发明的目的是解决现有行星齿轮箱随行星架公转的行星轮轴承温度难以实时监测的问题，提供了一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，包括热电偶1、导线3、发射机5、初级线圈7、接收机9；所述热电偶1安装在行星轮轴承2上，随行星轮公转；所述导线3布置在空心输出轴4内部；所述发射机5安装在空心输出轴4上，发射机5上布置有次级线圈6，随空心输出轴4旋转；所述热电偶1通过导线3与发射机5连接；所述初级线圈7固定在齿轮箱的壳体8上，初级线圈7与次级线圈6之间保证一定间隙，初级线圈7与次级线圈6以非接触方式耦合实现感应供电；所述接收机9安装在齿轮箱的接线箱里。
16.所述热电偶1采集行星轮轴承2温度后传输给发射机5，初级线圈7作为接收机9的天线，次级线圈6作为发射机5的天线；所述发射机5将温度信号通过模/数字转换、编码和调制后传输给接收机9，接收机9接收信号并解码，将信号转换为电流信号后传送给集控室，实现对齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测。
17.实施例1：
18.如附图1，行星轮轴承的温度传感器采用热电偶1，热电偶1插入到行星轮轴承2中并随行星轮公转，热电偶1的导线3通过空心的旋转轴4并穿过轴径将信号传递至固定在旋转轴4上的发射机5上，发射机5上布有次级线圈6，随轴旋转。初级线圈7固定到壳体8上，与次级线圈6以非接触方式耦合实现感应供电、感应供电频率采用6.78
±
1mhz。接收机9安装在减速器接线箱里，通过初级线圈7作为天线与发射机5通信，次级线圈6作为发射机5的天线，信号通讯频率为433
±
10mhz。发射机5采集温度信号，模/数字转换，编码和调制；接收机9接收信号并解码，将信号转换为4～20ma(0-150℃)电流信号传送给集控室。发射机5采用特定材料，强度高质量轻，并具有良好的电磁兼容性。初级线圈7和次级线圈6设定一定间隙，并需要保证清洁度。发射机5及次级线圈6采取一定的动平衡措施。
19.本发明可以将轴承温度测量信号经动-静耦合环节进行采集输出，通过其内部的信号采集调理单元对热电偶信号进行采集，并将数据以非接触方式传输至接收机。该装置采用非接触式，维护方便，寿命长，且可以进行实时监测，从根本上解决了行星轮轴承无法采用常规走线方式实时测量温度的问题，可以实现及早发现轴承温度异常，进一步降低了
齿轮箱严重故障的风险，大大降低了维修费用。
20.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，其特征在于：包括热电偶(1)、导线(3)、发射机(5)、初级线圈(7)、接收机(9)；所述热电偶(1)安装在行星轮轴承(2)上，随行星轮公转；所述导线(3)布置在空心输出轴(4)内部；所述发射机(5)安装在空心输出轴(4)上，发射机(5)上布置有次级线圈(6)，随空心输出轴(4)旋转；所述热电偶(1)通过导线(3)与发射机(5)连接；所述初级线圈(7)固定在齿轮箱的壳体(8)上，初级线圈(7)与次级线圈(6)之间保证一定间隙，初级线圈(7)与次级线圈(6)以非接触方式耦合实现感应供电；所述接收机(9)安装在齿轮箱的接线箱里。2.根据权利要求1所述的一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，其特征在于：所述热电偶(1)采集行星轮轴承(2)温度后传输给发射机(5)，初级线圈(7)作为接收机(9)的天线，次级线圈(6)作为发射机(5)的天线；所述发射机(5)将温度信号通过模/数字转换、编码和调制后传输给接收机(9)，接收机(9)接收信号并解码，将信号转换为电流信号后传送给集控室，实现对齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测。3.根据权利要求1所述的一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，其特征在于：所述初级线圈(7)与次级线圈(6)以非接触方式耦合实现感应供电，感应供电频率采用6.78
±
1mhz。4.根据权利要求1所述的一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，其特征在于：所述发射机(5)与接收机(9)的信号通讯频率为433
±
10mhz。5.根据权利要求1所述的一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统，其特征在于：所述接收机(9)接收信号并解码，将信号转换为4～20ma电流信号后传送给集控室。

技术总结
本发明属于行星传动装置的实时监测技术领域，具体涉及一种齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测系统。本发明可以将轴承温度测量信号经动-静耦合环节进行采集输出，通过其内部的信号采集调理单元对热电偶信号进行采集，并将数据以非接触方式传输至接收机。本发明可实现对齿轮箱用行星轮轴承温度非接触式实时监测，维护方便，寿命长，可根本上解决了行星轮轴承无法采用常规走线方式实时测量温度的问题，可以实现及早发现轴承温度异常，进一步降低了齿轮箱严重故障的风险，大大降低了维修费用。修费用。修费用。


技术研发人员：张坤 刘琦 张博晗 岳彦炯
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/3/18