封閉馬達的軸承磨耗監視裝置的製作方法
2023-11-10 03:31:37
專利名稱：封閉馬達的軸承磨耗監視裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及封閉馬達的軸承磨耗監視裝置，該裝置根據轉子因軸承磨耗而產生的變位，監視軸承的磨耗。
封閉馬達作為泵用馬達是機械設備的一個部件，要求具有高可靠性。因此，從外部監視支承其轉子的軸承磨耗的裝置是不可缺少的。
圖10、圖11表示現有的軸承磨耗監視裝置之一例。
在定子1鐵心齒部的180度相向位置處，沿各齒部的長度方向全周安裝檢測線圈2a、2b，該檢測線圈2a、2b的輸出差動地連接，用電壓計3讀取監視該輸出。
由於轉子4的旋轉，在檢測線圈2a、2b感應的電壓，在與電源頻率同步的基本波電壓上，固轉子槽4a的影響而重疊了高諧波電壓，以180度間隔設置的檢測線圈2a、2b的輸出呈差動地連接，所以，在電壓計3上，基本波電壓消失，高諧波電壓的瞬間值差作為檢測電壓顯示。
該高諧波電壓如圖11所示，軸承磨耗時，定子1與轉子4之間的間隙d1增大、間隙d2減小時(轉子4向半徑方向變位)，檢測線圈2b的高諧波電壓增加了的差動輸出由電壓計3顯示。
上述現有的軸承磨耗監視裝置，只能監視引起轉子4在半徑方向變位的軸承半徑方向磨耗狀態，不能監視另一方向的軸承磨耗狀態。
但是，在封閉電動泵中，因輸送流體的性狀、流體壓等的不同，加在轉子軸上的負荷方向也不同，所以，軸承的磨耗方向也不同。因此，需要無指向性的軸承磨耗檢測。
本發明是鑑於上述問題而作出的，其目的在於提供一種封閉馬達的軸承磨耗監視裝置，該檢測裝置能進行轉子在半徑方向變位、軸方向變位及傾斜狀態變位(單側軸承的半徑方向變位)的軸承磨耗監視。
為了實現上述目的，本發明的軸承磨耗監視裝置，備有檢測迴路，分別在定子鐵心齒部的長度方向兩端，以180度的間隔相向地各設置一對檢測線圈，通過整流元件將該相向的各一對檢測線圈的差動輸出接線迴路並聯連接，在該並聯迴路中串聯地連接輸出顯示器。
為了實現上述目的，本發明的軸承磨耗監視裝置，備有檢測迴路，分別在定子鐵心齒部長度方向兩端，以180度間隔設置相向的一對檢測線圈，用各一對檢測線圈的鐵心齒部長度方向兩端，將相向的各檢測線圈的差動輸出接線迴路串聯連接，將輸出顯示器連接在該串聯迴路中。
為了實現上述目的，本發明的軸承磨耗監視裝置，備有檢測迴路，分別在定子鐵心齒部長度方向兩端，以180度間隔設置相向的二對檢測線圈，將在兩端中的一方以180度間隔設置的各一對檢測線圈的差動輸出接線迴路，通過整流元件並聯連接成並聯迴路，用在兩端中的另一方以180度間隔設置的各一對檢測線圈的鐵心齒部長度方向兩端，將相向的各檢測線圈的差動輸出接線迴路，通過整流元件串聯成串聯迴路，將輸出顯示器連接在上述並聯迴路和串聯迴路中。
在本發明中，轉子從正規旋轉位置向半徑方向變位或向傾斜狀變位時，與各檢測線圈的定子鐵心齒部的磁通交叉而感應的差動電壓由輸出顯示器監視，或者整流元件使感應差動電壓大的一方的電壓由輸出顯示器監視，檢測兩側軸承的半徑方向的磨耗或單側軸承的半徑方向的磨耗。
在本發明中，轉子從正規旋轉位置朝軸方向變位時，各檢測線圈的感應差動電壓之和電壓由輸出顯示器監視，檢測軸承的軸方向磨耗。
在本發明中，轉子從正規旋轉位置向半徑方向或傾斜狀變時，軸方向的變位由輸出顯示器監視，檢測軸承的半徑方向、單側軸承的半徑方向及軸方向的各磨耗狀態。
因此本發明可檢測引起轉子半徑方向變位和傾斜狀變位的、軸承的半徑方向磨耗及單側軸承的半徑方向磨耗；也可檢測引起轉子軸方向變位的、軸承的軸方向磨耗；還可檢測引起轉子半徑方向變位、傾斜狀變位、軸方向變位的、軸承的半徑方向磨耗和軸方向磨耗，可幹擾少(用分別的檢測線圈檢測)地進行高精度檢測。
下面，參照
本發明的實施例。
圖1是表示在定子鐵心齒部設置檢測線圈的方法的立體圖。
圖2是表示在定子長度方向兩端根據轉子變位狀態設置的檢測線圈的圖。
圖3是表示檢測轉子的半徑方向變位及傾斜狀變位的檢測迴路的圖。
圖4是轉子在半徑方向變位時的檢測線圈的電壓波形圖。
圖5是轉子的半徑方向變位和檢測線圈的差動輸出的特性圖。
圖6是表示檢測轉子的軸方向變位的檢測迴路的圖。
圖7是轉子在軸方向變位時的檢測線圈的電壓波形圖。
圖8是轉子的軸方向變位和檢測線圈的差動輸出的特性圖。
圖9是表示檢測轉子的半徑方向變位、傾斜狀變位、軸方向變位的檢測迴路的圖。
圖10是表示現有的軸承磨耗檢測裝置，在定子上設置檢測線圈的說明圖。
圖11是檢測迴路的說明圖。
先參照圖1說明在隔著間隙與轉子相向的定子鐵心齒部的兩端，設置檢測線圈的方法。
分別在定子1的鐵心齒部1a的長度方向兩端(圖中僅示出一端)的局部，形成切槽1b，把檢測線圈C嵌入固定(例如用樹脂固定)在該切槽1b與鐵心齒部端面之間，將其端子放在外側。
圖2表示如上述地設置檢測線圈時，如後所述地，為了檢測轉子的半徑方向變位或傾斜狀變位，分別在定子1的鐵心齒部1a的長度方向兩端，相隔180度地設置相向的檢測線圈C1、C3和檢測線圈C5、C7。為了檢測轉子的軸方向變位，分別在鐵心齒部1a的長度方向兩端，相隔180度地設置相向的檢測線圈C2、C4和檢測線圈C6、C8。為了檢測轉子的半徑方向變位或傾斜狀變位及軸方向變位，設置上述檢測線圈C1～C8。
為了檢測轉子的半徑方向變位，如圖3所示，在感應電動機的定子1的鐵心齒部1a長度方向的一端，設置檢測線圈C1和檢測線圈C3，備有使其輸出成為差動而連接的輸出端子T1、T2，還備有使設在鐵心齒部1a長度方向另一端的檢測線圈C5和檢測線圈C7的輸出成為差動而連接的輸出端子T3、T4。
在檢測側，通過二極體D1、D2等整流元件，將檢測線圈C1、C3和檢測線圈C5、C7的各差動接線迴路並聯連接，並且通過放大器AM連接著輸出顯示器V(例如電壓計)。
這樣，檢測線圈C1、C3和檢測線圈C5、C7的各差動輸出接線迴路，與上述現有技術同樣地，消除基本波，通過放大器AM把高諧波電壓的瞬時值之差輸出到輸出顯示器，檢測出因軸承半徑方向磨耗而引起的轉子半徑方向的變位量。
上述檢測側的二極體D1、D2等的整流元件，使檢測線圈C1、C3的差動輸出和檢測線圈C5、C7的差動輸出中的大的一方輸出，由輸出顯示器V顯示，這樣，可檢測出因一方軸承的半徑方向磨耗而引起的轉子的傾斜狀變位。
圖4表示轉子向檢測線圈C1、C5側變位(轉子的半徑方向變位)時的各檢測線圈的感應電壓波形。(A)是檢測線圈C1、C5的電壓波形，(B)是檢測線圈C3、C7的電壓波形，(C)是檢測線圈C1、C3和檢測線圈C5、C7的合成(差動)輸出波形，基本波(電源頻率)被消去，漣波部分輸出，檢測軸承半徑方向的磨耗。
在(C)的輸出波形中，檢測線圈C1、C5的差動輸出波形與檢測線圈C3、C7差動波形有差時，其中大的一方的輸出通過二極體D1或D2等整流元件輸出，檢測軸承的單側半徑方向磨耗。
圖5是轉子半徑方向變位和檢測線圈的差動輸出的特性圖。
為了檢測轉子的軸方向變位，如圖6所示，使設置在感應電動機定子1的鐵心齒部1a長度方向一端的檢測線圖C2、C6的輸出成為差動而接線的迴路，以及使設置在鐵心齒部1a長度方向另一端的檢測線圈C4、C8的輸出成為差動而接線的迴路，備有將上述兩個迴路串聯連接的輸出端子T5、T6。
在檢測側，輸出顯示器V通過低通濾波器LF、放大器AM與輸出端子T5、T6連接。
這樣，因軸承的軸方向磨耗引起轉子向軸方向變位時，檢測線圈C2、C6及檢測線圈C4、C8的差動輸出之和經過低通濾波器LF、放大器AM被輸出顯示器顯示。這時高諧波(漣波)被低通濾波器LF消除，靈敏度提高。
圖7表示轉子向軸方向變位(朝檢測線圈C6、C8側變位)時的各檢測線圈的感應電壓波形。(A)是檢測線圈C2、C4的電壓波形，(B)是檢測線圈C6、C8的電壓波形，(C)是檢測線圈C2、C6及檢測線圈C4、C8的各差動輸出波形，(D)是差動輸出的合成(之和)波形，(E)是漣波被低通濾波器LF除去後的波形。由(D)或(E)的合成波形的輸出檢測軸承的軸方向磨耗。
當負荷變動、電壓變動時，上述波形的基本波(電源頻率)雖然有增減，但由於採用各檢測線圈的差動輸出，所以，能抑制該增減，減小影響。另外，對於半徑方向變位也採用差動輸出，所以也有同樣的效果。
圖8是轉子軸方向變位和檢測線圈差動輸出的特性圖。
為了檢測轉子的半徑方向變位、傾斜狀變位和軸方向變位，如圖9所示，分別在感應電動機定子的鐵心齒部1a長度方向兩端，相隔180度地設置二對相向的檢測線圈C1、C3，C2、C4，和檢測線圈C5、C7，C6、C8。在檢測圖3所示半徑方向變位的檢測線圈的差動輸出並聯迴路、和檢測圖6所示軸向變位的檢測線圈的差動輸出串聯迴路中，連接二極體D3等整流元件形成一個迴路，把顯示器V連接在這樣形成的迴路中。
轉子半徑方向變位的檢測和軸方向變位的檢測，用分別的檢測線圈檢測，所以，能進行幹擾少的檢測。
實施例形成在定子鐵心齒部1a兩端的切槽1b與齒端面之間，嵌入檢測線圈C，可使用樹脂以外的電絕緣性粘接劑固定該檢測線圈C。
上述的放大器AM不是必需的，低通濾波器LF也不是必需的，是為了消除漣波，提高檢測精度而設置的。
權利要求
1.封閉馬達的軸承磨耗監視裝置，其特徵在於，備有檢測迴路，分別在定子鐵心齒部長度方向兩端，以180度間隔設置相向的一對檢測線圈，通過整流元件將該相向的各一對檢測線圈的差動輸出接線迴路並聯連接，將輸出顯示器與該並聯迴路串聯連接。
2.封閉馬達的軸承磨耗監視裝置，其特徵在於，備有檢測迴路，分別在定子鐵心齒部長度方向兩端，以180度間隔設置相向的一對檢測線圈，用各一對檢測線圈的鐵心齒部長度方向兩端，將相向的各檢測線圈的差動輸出接線迴路串聯連接，將輸出顯示器連接在該串聯迴路中。
3.封閉馬達的軸承磨耗監視裝置，其特徵在於，備有檢測迴路， 分別在定子鐵心齒部長度方向兩端，以180度間隔設置相向的二對檢測線圈，將在兩端中的一方以180度間隔設置的各一對檢測線圈的差動輸出接線迴路，通過整流元件並聯連接成並聯迴路，用在兩端中的另一方以180度間隔設置的各一對檢測線圈的鐵心齒部長度方向兩端，將相向的各檢測線圈的差動輸出接線迴路，通過整流元件串聯成串聯迴路，將輸出顯示器連接在上述並聯迴路和串聯迴路中。
4.如權利要求1、2或3所述的封閉馬達的軸承磨耗監視裝置，其特徵在於，分別在定子鐵心齒部長度方向兩端的局部，形成切槽，將檢測線圈嵌入固定在該切槽與鐵心齒部端面之間，將其端子放在外側。
全文摘要
本發明提供的封閉馬達軸承磨耗監視裝置備有檢測迴路,分別在定子鐵心齒部的長度方向兩端,間隔180度地設置相向的二對檢測線圈,通過整流元件將以180度間隔設置在該兩端中的一方的各一對檢測線圈的差動輸出接線迴路連接成並聯迴路,在以180度間隔設置在兩端中另一方的各一對檢測線圈的鐵心齒部長度方向兩端,通過整流元件將相向的各檢測線圈的差動輸出接線迴路連接成串聯迴路,把輸出顯示器連接在上述並聯迴路和串聯迴路中。
文檔編號G01M13/04GK1176518SQ97116268
公開日1998年3月18日 申請日期1997年9月5日 優先權日1996年9月6日
發明者江口真右 申請人:日機裝株式會社