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船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，包括中空結(jié)構(gòu)的絲桿、活動(dòng)插裝在絲桿內(nèi)的頂桿、測(cè)力傳感器、傳感器安裝套筒和頂升螺母，絲桿上端固定插裝在傳感器安裝套筒內(nèi)，頂桿上端伸出絲桿上端并將測(cè)力傳感器頂壓在傳感器安裝套筒頂部的下表面上，頂桿下端伸出絲桿下端并向外延伸，頂升螺母通過螺紋連接方式套裝在絲桿下部。本發(fā)明通過將絲桿下端插裝在待測(cè)軸承的軸承座的螺栓孔內(nèi)，并用頂升螺母從軸承座下方支撐，這樣頂升螺母所受的力可通過頂桿傳遞到測(cè)力傳感器上，從而可直接測(cè)出軸承的總重量和軸承負(fù)荷之和，最后將測(cè)出的數(shù)值減去軸承的總重量即得軸承負(fù)荷，由于本測(cè)量傳感器是直接測(cè)量軸承，所以測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。適用于船舶。
【專利說明】船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種負(fù)荷測(cè)量傳感器，具體地指一種船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶推進(jìn)軸系在船舶航行中承受著多種復(fù)雜負(fù)荷的作用，軸系校中的狀況直接影響著軸系中各軸承的受力。校中不良的軸系會(huì)使軸承的受力超過合理的范圍，使軸承過熱甚至磨損，同時(shí)還可能引起軸系、螺旋槳和船體過大的振動(dòng)和噪聲，影響交船或船舶的航行性能。因此在船舶推進(jìn)軸系的安裝和驗(yàn)收過程中需對(duì)各軸承的負(fù)荷進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果指導(dǎo)軸系安裝和判斷軸系校中是否滿足要求。
[0003]目前，一般采用電子測(cè)力計(jì)法測(cè)量船舶推進(jìn)軸系中各軸承的負(fù)荷。具體地，首先，在軸承附近軸系下方安裝液壓千斤頂，同時(shí)在液壓千斤頂與被測(cè)軸之間加裝壓力傳感器，并在液壓千斤頂正上方安裝百分表；然后，通過逐步升高液壓千斤頂內(nèi)油壓，將軸緩緩抬起，同時(shí)記錄百分表讀數(shù)和對(duì)應(yīng)的壓力，直到軸系完全脫離軸承下軸瓦為止；最后，通過百分表讀數(shù)和對(duì)應(yīng)的壓力繪制出力與位移的頂升曲線，并由頂升曲線及頂舉系數(shù)通過反算求得軸承負(fù)荷。這種測(cè)量軸承負(fù)荷的方法在實(shí)際使用時(shí)存在以下問題:
[0004]1、由于液壓千斤頂?shù)某叽巛^大，所以液壓千斤頂不能安裝在軸承座的下方直接測(cè)量軸承的負(fù)荷，只能將液壓千斤頂安裝在軸承附近軸系下方間接測(cè)量軸承的負(fù)荷，因此，該測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)；
[0005]2、由于在將軸抬起的過程中，軸與軸承之間存在摩擦力，所以該摩擦力會(huì)影響壓力傳感器的測(cè)量結(jié)果，從而也影響了該測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提出一種可直接測(cè)量軸承負(fù)荷且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，包括中空結(jié)構(gòu)的絲桿、活動(dòng)插裝在所述絲桿內(nèi)的頂桿、測(cè)力傳感器、傳感器安裝套筒和頂升螺母，所述絲桿上端固定插裝在所述傳感器安裝套筒內(nèi)，所述頂桿上端伸出所述絲桿上端并將所述測(cè)力傳感器頂壓在所述傳感器安裝套筒頂部的下表面上，所述頂桿下端伸出所述絲桿下端并向外延伸，所述頂升螺母通過螺紋連接方式套裝在所述絲桿下部。通過將絲桿下端插裝在待測(cè)軸承的軸承座的螺栓孔內(nèi)，并用頂升螺母從軸承座下方支撐，這樣頂升螺母所受的力可通過頂桿傳遞到測(cè)力傳感器上，從而可直接測(cè)出軸承的總重量和軸承負(fù)荷之和，最后將測(cè)出的數(shù)值減去軸承的總重量即得軸承負(fù)荷；由于本測(cè)量傳感器是直接測(cè)量軸承，所以測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，而且由于在測(cè)量過程中不涉及軸與軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以在測(cè)量過程中無軸與軸承之間摩擦力的干擾，因此測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0008]在上述方案中，所述絲桿中部外壁上設(shè)有定位塊，所述定位塊與所述絲桿為固定連接或整體式結(jié)構(gòu)。加設(shè)的定位塊方便了頂升螺母的調(diào)節(jié)。
[0009]在上述方案中，所述定位塊為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
[0010]在上述方案中，所述絲桿上端通過鎖緊機(jī)構(gòu)固定插裝在所述傳感器安裝套筒底部?jī)?nèi)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括分別與所述絲桿相配合的調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母，所述調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母分別通過螺紋連接方式套裝在所述絲桿上部，所述傳感器安裝套筒的底部夾裝在所述調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母之間。通過加設(shè)的鎖緊機(jī)構(gòu)能方便地調(diào)整絲桿與傳感器安裝套筒之間的相對(duì)位置，以保證本測(cè)量傳感器的精確度；同時(shí)，當(dāng)絲桿、頂桿或測(cè)力傳感器損壞時(shí)，也方便零部件的更換，充分利用了資源，節(jié)能環(huán)保。當(dāng)然，也可直接將絲桿焊接在傳感器安裝套筒上，或直接將絲桿與傳感器安裝套筒做成整體式結(jié)構(gòu)，或采用其他結(jié)構(gòu)的固定方式。
[0011]在上述方案中，所述調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母均為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
[0012]在上述方案中，所述頂桿上端為T型結(jié)構(gòu)，所述頂桿的大頭端與所述測(cè)力傳感器下表面之間為面接觸，所述測(cè)力傳感器上表面與所述傳感器安裝套筒頂部的下表面之間也為面接觸。通過將頂桿與測(cè)力傳感器下表面之間以及測(cè)力傳感器上表面與所述傳感器安裝套筒頂部的下表面之間均設(shè)計(jì)成面接觸方式，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0013]在上述方案中，所述傳感器安裝套筒側(cè)壁上設(shè)有用于安裝所述絲桿和頂桿的側(cè)孔，以方便絲桿、頂桿和測(cè)力傳感器的拆裝。
[0014]在上述方案中，所述測(cè)力傳感器的信號(hào)線由安裝在所述傳感器安裝套筒側(cè)壁上的電纜填料函引出。
[0015]在上述方案中，所述頂升螺母為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
[0016]在上述方案中，所述測(cè)力傳感器為壓電傳感器。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]1、通過將絲桿下端插裝在待測(cè)軸承的軸承座的螺栓孔內(nèi)，并用頂升螺母從軸承座下方支撐，這樣頂升螺母所受的力可通過頂桿傳遞到測(cè)力傳感器上，從而可直接測(cè)出軸承的總重量和軸承負(fù)荷之和，最后將測(cè)出的數(shù)值減去軸承的總重量即得軸承負(fù)荷；由于本測(cè)量傳感器是直接測(cè)量軸承，所以測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，而且由于在測(cè)量過程中不涉及軸與軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以在測(cè)量過程中無軸與軸承之間摩擦力的干擾，因此測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；
[0019]2、加設(shè)的定位塊方便了頂升螺母的調(diào)節(jié)；
[0020]3、通過加設(shè)的鎖緊機(jī)構(gòu)能方便地調(diào)整絲桿與傳感器安裝套筒之間的相對(duì)位置，以保證本測(cè)量傳感器的精確度；同時(shí)，當(dāng)絲桿、頂桿或測(cè)力傳感器損壞時(shí)，也方便零部件的更換，充分利用了資源，節(jié)能環(huán)保；
[0021]4、通過將頂桿與測(cè)力傳感器下表面之間以及測(cè)力傳感器上表面與所述傳感器安裝套筒頂部的下表面之間均設(shè)計(jì)成面接觸方式，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度；
[0022]5、通過在傳感器安裝套筒側(cè)壁上開設(shè)側(cè)孔，以方便絲桿、頂桿和測(cè)力傳感器的拆裝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為發(fā)明的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:絲桿I，頂桿2，測(cè)力傳感器3，信號(hào)線3a，傳感器安裝套筒4，側(cè)孔4a，頂升螺母5，定位塊6，鎖緊機(jī)構(gòu)7，調(diào)節(jié)螺母7a，鎖緊螺母7b，電纜填料函8，待測(cè)軸承9。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0028]如圖1所示的一種船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，包括中空結(jié)構(gòu)的絲桿1、活動(dòng)插裝在所述絲桿I內(nèi)的頂桿2、測(cè)力傳感器3、傳感器安裝套筒4和頂升螺母5，所述絲桿I上端固定插裝在所述傳感器安裝套筒4內(nèi)，所述頂桿2上端伸出所述絲桿I上端并將所述測(cè)力傳感器3頂壓在所述傳感器安裝套筒4頂部的下表面上，所述頂桿2下端伸出所述絲桿I下端并向外延伸，所述頂升螺母5通過螺紋連接方式套裝在所述絲桿I下部。通過將絲桿I下端插裝在待測(cè)軸承的軸承座的螺栓孔內(nèi)，并用頂升螺母5從軸承座下方支撐，這樣頂升螺母5所受的力可通過頂桿2傳遞到測(cè)力傳感器3上，從而可直接測(cè)出軸承的總重量和軸承負(fù)荷之和，最后將測(cè)出的數(shù)值減去軸承的總重量即得軸承負(fù)荷；由于本測(cè)量傳感器是直接測(cè)量軸承，所以測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，而且由于在測(cè)量過程中不涉及軸與軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以在測(cè)量過程中無軸與軸承之間摩擦力的干擾，因此測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0029]上述絲桿I中部外壁上設(shè)有定位塊6，所述定位塊6與所述絲桿I為固定連接或整體式結(jié)構(gòu)。加設(shè)的定位塊6方便了頂升螺母5的調(diào)節(jié)。所述定位塊6為六角螺母形結(jié)構(gòu)。所述頂升螺母5也為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
[0030]上述絲桿I上端通過鎖緊機(jī)構(gòu)7固定插裝在所述傳感器安裝套筒4底部?jī)?nèi)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)7包括分別與所述絲桿I相配合的調(diào)節(jié)螺母7a和鎖緊螺母7b，所述調(diào)節(jié)螺母7a和鎖緊螺母7b分別通過螺紋連接方式套裝在所述絲桿I上部，所述傳感器安裝套筒4的底部夾裝在所述調(diào)節(jié)螺母7a和鎖緊螺母7b之間。通過加設(shè)的鎖緊機(jī)構(gòu)7能方便地調(diào)整絲桿I與傳感器安裝套筒4之間的相對(duì)位置，以保證本測(cè)量傳感器的精確度；同時(shí)，當(dāng)絲桿1、頂桿2或測(cè)力傳感器3損壞時(shí)，也方便零部件的更換，充分利用了資源，節(jié)能環(huán)保。當(dāng)然，也可直接將絲桿I焊接在傳感器安裝套筒4上，或直接將絲桿I與傳感器安裝套筒4做成整體式結(jié)構(gòu)，或采用其他結(jié)構(gòu)的固定方式。所述調(diào)節(jié)螺母7a和鎖緊螺母7b均為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
[0031]上述頂桿2上端為T型結(jié)構(gòu)，所述頂桿2的大頭端與所述測(cè)力傳感器3下表面之間為面接觸，所述測(cè)力傳感器3上表面與所述傳感器安裝套筒4頂部的下表面之間也為面接觸。通過將頂桿2與測(cè)力傳感器3下表面之間以及測(cè)力傳感器3上表面與所述傳感器安裝套筒4頂部的下表面之間均設(shè)計(jì)成面接觸方式，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0032]上述傳感器安裝套筒4側(cè)壁上設(shè)有用于安裝所述絲桿I和頂桿2的側(cè)孔4a，以方便絲桿1、頂桿2和測(cè)力傳感器3的拆裝。所述測(cè)力傳感器3的信號(hào)線3a由安裝在所述傳感器安裝套筒4側(cè)壁上的電纜填料函8引出。所述測(cè)力傳感器3為壓電傳感器。
[0033]本測(cè)量傳感器可用于船舶推進(jìn)軸系的安裝，且使用時(shí)至少需要兩個(gè)本測(cè)量傳感器同時(shí)工作，如一對(duì)角布置兩個(gè)本測(cè)量傳感器，另一對(duì)角布置兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，當(dāng)然也可在四角處分別布置一個(gè)本測(cè)量傳感器。具體安裝過程如下:
[0034]初步安裝定位:首先，將絲桿I下端穿過待測(cè)軸承9的軸承座上的螺栓孔，并將頂升螺母5從軸承座下部套裝在絲桿I下端上(一對(duì)角布置兩個(gè)本測(cè)量傳感器，另一對(duì)角布置兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓)；然后，用一只扳手鎖緊中絲桿I上的定位塊6，另一只扳手?jǐn)Q緊頂升螺母5，以調(diào)節(jié)待測(cè)軸承9中心軸線的位置，直至待測(cè)軸承9的中心軸線與相對(duì)軸系理論中心線重合，從而完成待測(cè)軸承9的初步安裝定位。
[0035]最終位置確定:待測(cè)軸承9初步安裝定位完畢后，讀取上述兩個(gè)本測(cè)量傳感器的測(cè)量數(shù)值，并乘以2得到待測(cè)軸承9的總重量和軸承負(fù)荷之和，再在該數(shù)值上減去軸承的總重量即得軸承負(fù)荷；然后，將該軸承負(fù)荷與理論軸承負(fù)荷的允許范圍值對(duì)比，如該軸承負(fù)荷小于理論軸承負(fù)荷的允許范圍值，則繼續(xù)擰緊頂升螺母5，使待測(cè)軸承9中心軸線上升直至該軸承負(fù)荷落在理論軸承負(fù)荷的允許范圍值內(nèi)，若該軸承負(fù)荷大于理論軸承負(fù)荷的允許范圍值，則松開頂升螺母5，使待測(cè)軸承9中心軸線下降直至該軸承負(fù)荷落在理論軸承負(fù)荷的允許范圍值內(nèi)，從而完成待測(cè)軸承9的最終位置確定。
[0036]當(dāng)然，本測(cè)量傳感器可用于船舶推進(jìn)軸系的驗(yàn)收。
[0037]本發(fā)明通過將絲桿I下端插裝在待測(cè)軸承的軸承座的螺栓孔內(nèi)，并用頂升螺母5從軸承座下方支撐，這樣頂升螺母5所受的力可通過頂桿2傳遞到測(cè)力傳感器3上，從而可直接測(cè)出軸承的總重量和軸承負(fù)荷之和，最后將測(cè)出的數(shù)值減去軸承的總重量即得軸承負(fù)荷；由于本測(cè)量傳感器是直接測(cè)量軸承，所以測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，而且由于在測(cè)量過程中不涉及軸與軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以在測(cè)量過程中無軸與軸承之間摩擦力的干擾，所以測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；加設(shè)的定位塊6方便了頂升螺母5的調(diào)節(jié)；通過加設(shè)的鎖緊機(jī)構(gòu)7能方便地調(diào)整絲桿I與傳感器安裝套筒4之間的相對(duì)位置，以保證本測(cè)量傳感器的精確度；同時(shí)，當(dāng)絲桿1、頂桿2或測(cè)力傳感器3損壞時(shí)，也方便零部件的更換，充分利用了資源，節(jié)能環(huán)保；通過將頂桿2與測(cè)力傳感器3下表面之間以及測(cè)力傳感器3上表面與所述傳感器安裝套筒4頂部的下表面之間均設(shè)計(jì)成面接觸方式，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度；通過在傳感器安裝套筒4側(cè)壁上開設(shè)側(cè)孔4a，以方便絲桿1、頂桿2和測(cè)力傳感器3的拆裝。
[0038]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低和測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:包括中空結(jié)構(gòu)的絲桿(I)、活動(dòng)插裝在所述絲桿(I)內(nèi)的頂桿(2)、測(cè)力傳感器(3)、傳感器安裝套筒(4)和頂升螺母(5)，所述絲桿(I)上端固定插裝在所述傳感器安裝套筒(4)內(nèi)，所述頂桿(2)上端伸出所述絲桿(I)上端并將所述測(cè)力傳感器(3)頂壓在所述傳感器安裝套筒(4)頂部的下表面上，所述頂桿(2)下端伸出所述絲桿(I)下端并向外延伸，所述頂升螺母(5)通過螺紋連接方式套裝在所述絲桿(I)下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述絲桿(I)中部外壁上設(shè)有定位塊￠)，所述定位塊￠)與所述絲桿(I)為固定連接或整體式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述定位塊(6)為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述絲桿(1)上端通過鎖緊機(jī)構(gòu)(7)固定插裝在所述傳感器安裝套筒(4)底部?jī)?nèi)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)(7)包括分別與所述絲桿(I)相配合的調(diào)節(jié)螺母(7a)和鎖緊螺母(7b)，所述調(diào)節(jié)螺母(7a)和鎖緊螺母(7b)分別通過螺紋連接方式套裝在所述絲桿(I)上部，所述傳感器安裝套筒(4)的底部夾裝在所述調(diào)節(jié)螺母(7a)和鎖緊螺母(7b)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述調(diào)節(jié)螺母(7a)和鎖緊螺母(7b)均為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述頂桿(2)上端為T型結(jié)構(gòu)，所述頂桿(2)的大頭端與所述測(cè)力傳感器(3)下表面之間為面接觸，所述測(cè)力傳感器(3)上表面與所述傳感器安裝套筒(4)頂部的下表面之間也為面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述傳感器安裝套筒(4)側(cè)壁上設(shè)有用于安裝所述絲桿(I)和頂桿(2)的側(cè)孔(4a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述測(cè)力傳感器(3)的信號(hào)線(3a)由安裝在所述傳感器安裝套筒(4)側(cè)壁上的電纜填料函(8)引出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述頂升螺母(5)為六角螺母形結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進(jìn)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量傳感器，其特征在于:所述測(cè)力傳感器(3)為壓電傳感器。
【文檔編號(hào)】G01M13/04GK104198185SQ201410409426
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】周瑞平, 冷坳坳, 嚴(yán)景, 雷俊松, 王正興, 王蘇, 祁亮 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)