关键词：滚动轴承，故障诊断，激光检测，应力测量
1引言
滚动轴承是旋转机械设备中最常用的功能部件，也是最易损伤的功能部件，对其进行状态监测与故障诊断是国内外工程技术领域一直倍受关注的课题。尽管滚动轴承从设计、材料到制造都已经比较成熟，但是由于其本身寿命具有很大的离散性和不确定性[1-2]，即相同的材料、加工工艺和生产设备生产出来的一批轴承，即使在载荷、转速、润滑条件等相同的外部条件下，其寿命仍然相差很大[3-4]，轴承的这个特点使得有的轴承虽已大大超过设计寿命仍能正常地工作，而有的轴承远未达到设计寿命就出现各种故障[5]。
因此，对滚动轴承进行有效的状态监控与故障诊断对于保障机械安全运转和节约开支具有重要意义，该项研究工作一直都是国内外机械故障诊断领域中的重点研究课题，基于此，设计了一种滚动轴承多故障检测装置，该装置能够对不同外径轴承的外径进行激光检测，并对内径进行标识、限位，对轴承的应力进行检测，得出轴承应力参数。
2结构设计
所设计的滚动轴承多故障检测装置，整体结构如图1所示。该装置包括支撑板、设置在支撑板上的多个支撑柱以及设置在多个支撑柱上的检测板，支撑板的顶部固定有用于对轴承主体的内径进行标识、限位的第一限位块和第二限位块，检测板的侧壁开有滑轨，滑轨滑动连接移动控制装置，移动控制装置的底部连接有用于对轴承主体外径进行激光检测的激光检测装置和用于对轴承主体的应力进行检测的压力检测装置；支撑柱上滑动设置有升降杆，升降杆上铰接有用于对激光检测结果和应力检测结果进行显示的显示屏。显示屏通过一铰接座与升降杆铰接，铰接座与升降杆之间通过铰接轴铰接，支撑柱上等距离的设有多个卡槽，升降杆上设有与卡槽相配合的卡扣，移动控制装置上设有指示灯。支撑板的顶部固定有第一限位块，第一限位块的两侧壁均设有第一套筒，每个第一套筒的内部均套接有第一限位杆，第一限位杆的一端固定连接第二限位块的侧壁，第二限位块与支撑板的表面滑动连接，第二限位块的侧壁设有连接件，连接件转动连接螺杆，螺杆贯穿于限位板的内部，限位板的端部固定有旋转把手。
图2中，第一限位杆的顶部滑动连接有滑座，滑座的侧壁设有指针，滑座与第一限位杆之间通过紧固螺钉连接，滑座的顶部设有套杆，套杆的端部连接有第二套筒，第二套筒的内部套接有第二限位杆，第二限位杆的端部固定有夹板，支撑板的顶部设有支撑柱，支撑柱的顶端侧壁设有检测板，检测板的侧壁开有滑轨，滑轨滑动连接移动控制装置。第一限位块与第二限位块之间紧密贴合有轴承主体，第一限位块与第二限位块之间相互平行，为了实现对于轴承的限位。第二套筒与套杆之间相互垂直，第二套筒设于套杆的顶端，为了使得第二限位杆标识更准确。夹板对称设有两个，夹板与轴承主体的表面相互垂直设置，夹板之间相互平行设置，为了对轴承内径进行限位。滑座呈倒U字型，滑座的顶面垂直焊接套杆，为了确定轴承的中线位置。
图3中，指针设于滑座的中心线处，指针与第一限位杆的外壁相互平行，为了提高指示的精确度。移动控制装置位于轴承主体的中心正上方，轴承主体的直径小于第一限位块的长度，为了便于加工。
3装置使用
在使用时，将轴承的一面贴近第一限位块放置，然后操作人员握住旋转把手摇动螺杆转动，螺杆通过限位板向内旋转，进而带动连接件转动，使得第二限位块向第一限位块滑动靠拢，当第二限位块与轴承的侧面紧密贴合后便可停止转动，在第二限位块滑动的过程中会带动第一限位杆向第一套筒内运动，在夹紧作业完毕后，操作人员可根据第一限位杆的数值计算处中点位置，随后移动滑座，使得指针指向中点处，从而表示出轴承的对称线位置，然后根据预定的内径值向外拉出合适长度的第二限位杆，使得两个夹板之间的距离即为轴承内径，对内径进行限位，再通过激光检测装置对轴承的外径进行激光检测，通过压力检测装置对轴承的应力进行检测，得出轴承应力参数，根据轴承应力参数判断滚动轴承故障类型。
4结论
所设计的滚动轴承多故障检测装置，可通过摇动旋转把手进而带动第二限位块运动，从而满足与不同直径轴承的夹持限位需求，并且在第二限位块运动过程中能够带动第一限位杆运动，使得操作人员能够了解到轴承的直径，并根据第一限位杆的数值计算出轴承的纵向对称线位置，并移动滑座至该位置，实现对于纵向对称线的标识，通过激光检测装置能够对不同外径轴承的外径进行激光检测，通过压力检测装置对轴承的应力进行检测，得出轴承应力参数，根据轴承应力参数判断滚动轴承故障类型。该装置能够对滚动轴承进行有效的状态监控与故障诊断，对于保障机械安全运转和节约开支具有重要意义。
参考文献
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[2]李环,任波.滚动轴承故障检测系统设计[J].机械工程师,2003(07):63-65.
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[5]张国远,朱善安.基于数据采集与I/O控制的轴承自动检测系统[J].机电工程,2004(07):1-3.