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申请/专利权人：广州蓝色能源研究院;北京纳米能源与系统研究所

摘要：本发明涉及一种摩擦电‑压电式动态载荷监测轴承、轴系监测方法及系统。摩擦电‑压电式动态载荷监测轴承用于监测轴系的转速和动态载荷，其包括滚动轴承、套筒、摩擦电传感模块和压电传感模块；套筒的内圈与轴承的外圈配合；摩擦电传感模块包括与轴承连接的转子和与套筒连接的定子；所述转子的端面设置有两种不同极性的介电材料层；所述定子的端面设置有电极层；所述转子和定子之间能够产生相对旋转，用于使得介电材料层通过其表面的电荷产生静电感应，使电极层产生时变的电位差。本发明通过摩擦电传感模块能够输出独特的M波，可用于提取转子的转速和相位识别。同时通过压电传感模块能够根据M波的主频率进行滤波，实现对轴系动态载荷的精确监测。

主权项：1.一种摩擦电-压电式动态载荷监测轴承，其用于监测轴系的转速和动态载荷，其特征在于，所述动态载荷监测轴承包括：滚动轴承（200）；套筒（100），其内圈与滚动轴承（200）的外圈配合；摩擦电传感模块（300），其包括与滚动轴承（200）连接的转子（310）和与套筒（100）连接的定子（320）；所述转子（310）的端面设置有两种不同极性的介电材料层；所述定子（320）的端面设置有电极层；所述转子（310）和定子（320）之间能够产生相对旋转，用于使得介电材料层通过其表面的电荷产生静电感应，使电极层产生时变的电位差，并输出一个周期性的电压信号，所述电压信号的每个周期有若干个极值点；其中，所述转子（310）和定子（320）均设置为圆环状，且转子（310）和定子（320）的端面均设置有八等分的等分面；相邻介电材料层之间间隔设置；所述电极层设置有两个；八等分的所述等分面按坐标系分为第一象限、第二象限、第三象限和第四象限；每个象限均包括两个等分面；第一象限的其中一个等分面上和第三象限的其中一个等分面上均设置有负极性的所述介电材料层；第二象限的其中一个等分面上或第四象限的其中一个等分面设置有正极性的所述介电材料层；第一象限的其中一个等分面上和第二象限的其中一个等分面上均设置所述电极层；压电传感模块（400），其与滚动轴承（200）的外圈紧贴，且压电传感模块（400）与滚动轴承（200）之间设置有沿轴承径向的预紧力；所述压电传感模块（400）用于根据轴承的动态载荷产生相应的电压信号。

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