[实用新型]用于角位移测控的径向滚子与轴向推力圆锥轴承单元

说明书

技术领域

本实用新型属于组合轴承技术领域，具体地说是一种用于角位移测控的径向滚子与轴向推力圆锥轴承单元。

背景技术

目前，组合轴承的应用范围越来越广，其使用性能也在不断的提高，一些精密设备不仅需要其高刚性支承、高精度旋转，而且还需要在运动过程中不断的实施测量监控，为此，结合一些测量系统的轴承便应运而生，然而此种类型轴承还存在着以下缺点：其一、测量精度较低，误差范围较大，不能满足精密设备的需求；其二、当轴承组件受力部件产生挠度时，将会严重影响测量结果；其三，使用时间较长或环境恶劣时，多极磁环极易被磨损或者被粉尘覆盖，将严重影响测量的结果。从而造成此种类型的轴承无法满足一些需要精密角度位移控制和测量的机械设备，例如数控机床及数控加工中心转台、坦克炮塔、雷达旋转台、手术旋转台、电子元部件焊接转台等高精密控制设备，终将无法在该领域中得到广泛应用，因此急需要提供一种能具有精密角位移测量系统的组合轴承。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决上述技术问题的不足，提供一种用于角位移测控的径向滚子与轴向推力圆锥轴承单元，其测量精度高，安装灵活方便，结合高精度轴承实时测量，并将角位移信号反馈给控制系统，实现了精确控制的目的。

本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：用于角位移测控的径向滚子与轴向推力圆锥轴承单元，由动圈、静圈、圆锥滚子、圆柱滚子、磁栅尺、传感器和固定架组成，圆锥滚子设置在动圈和静圈形成的轴向滚道内，圆柱滚子设置在动圈和静圈形成的径向滚道内，固定架绕动圈的外壁一周设置在静圈上，在动圈的外壁一周设有磁栅尺，与磁栅尺相对的固定架上，至少设有一个的传感器，传感器与磁栅尺之间的间隙为0.1mm-1mm。根据要求精度的变化及工作场合的不同，间隙还可以放大，最大可以到10mm。

所述的磁栅尺，其具有三层结构，其内层为钢质固定层，中间层为磁性材料层，外层为金属覆盖层，所述的钢质固定层与轴承的动圈外径表面相配合。

所述的磁性材料层，具有N、S极交替设置的磁化表面。

所述的传感器包括一个集成的霍尔芯片及一个外壳，所述的霍尔芯片封装在外壳内，该霍尔芯片内集成有霍尔元件及信号处理电路。

所述的传感器，其信号输出端输入外部控制系统。

本实用新型的有益效果是：

1、将组合轴承与角位移测量系统相结合，通过在轴承本体上设置磁栅尺，并结合传感器对轴承实时测量监控，并将测量数据反馈给外部控制系统，便于修正旋转角度偏差量，达到精确控制角位移的目的。

2、当采用两个或两个以上的传感器分布在轴承圆周时，可有效防止由于加工力使得轴承滚道系统产生挠度对测量产生的影响，传感器实时测量将信号传输给外部控制系统，有效提高测量精度。

3、本实用新型中所述的磁栅尺，其基体为钢质固定层，在其钢质基体上面涂敷一层的磁性材料层，在其最外层还粘结一层不锈钢覆盖条，从而对磁性表面进行保护，使得本实用新型对环境要求不高(灰尘、铁屑和湿度都要求不敏感)、非接触的读磁方式(间隙0.1～1mm以上)保证了其永不磨损的长寿命：其次钢制固定层直接与轴承表面相配合，安装方便，无需辅助结构，灵活方便。

4、在传感器内置加信号处理电路，有效地将传感器输入的信号处理成外部控制系统可接受的正弦波或者矩形方波，因此该轴承为一个测量独立结构，无需外部置加处理电路，体积小，便于安装使用。

5、角位移的测量控制精度可以达到±3″，而且随着轴承单元尺寸的增加，角位移的精度可以更高甚至可以达到±1.5″。测量精度大大提高，从而保证了外部数控系统的实时监控。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记：1、动圈，2、静圈，3、圆锥滚子，4、圆柱滚子，5、磁栅尺，6、传感器，7、固定架，8、控制系统。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型，用于角位移测控的径向滚子与轴向推力圆锥轴承单元，包括轴承本体和角位移测量系统，并结合外部控制系统8构成一个测控单元，所述的轴承本体包括动圈1和静圈2，动圈1由上圈和下圈组成，并通过螺栓连接在一起，静圈2设置在动圈1中上圈和下圈之间，沿轴向静圈2的上下端面与动圈1的上圈和下圈形成的轴向推力滚道内设有圆锥滚子3和保持架，沿径向静圈2的右端面与动圈1形成的径向滚道内设有圆柱滚子4和保持架，所述的角位移测量系统主要由磁栅尺5和传感器6构成，磁栅尺5呈环状设在动圈1的外径表面，对应磁栅尺5设有传感器6，传感器6设在固定架7上，固定架7通过螺栓或其它连接方式与静圈2连接。