DE10324924A1 - Sleeve bearing with spherical or cylindrical baring surfaces has sensor attached to first bearing ring to detect measurement parameter dependent on distance of sensor from second bearing surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit sphärisch oder zylindrisch ausgebildeten Lagerflächen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines Gleitbelags eines Gleitlagers mit sphärisch oder zylindrisch ausgebildeten Lagerflächen und/oder einer von einem derartigen Gleitlager aufgenommenen Last.The The invention relates to a plain bearing with a spherical or cylindrical design Storage areas. Farther The invention relates to a method for determining the wear of a Plain lining of a plain bearing with spherical or cylindrical design storage areas and / or a load taken up by such a plain bearing.
Gleitlager mit sphärischen oder zylindrischen Lagerflächen sind bereits vielfältig bekannt und zeichnen sich in der Regel dadurch aus, dass zwischen den aus einem harten und verschleißfesten Material bestehenden Lagerflächen ein Gleitbelag mit guten Gleiteigenschaften angeordnet ist, der in der Regel aus einem weicheren Material als die Lagerflächen besteht und während der Lebensdauer des Gleitlagers einem Verschleiß unterliegt. Durch diesen Verschleiß ändern sich sowohl die Einstellungen des Gleitlagers, wie beispielsweise die Lagerluft, als auch die Gleiteigenschaften. Dies kann dazu führen, dass das Gleitlager vorgegebene Mindestanforderungen im Laufe der Zeit nicht mehr erfüllt und somit unbrauchbar wird und ersetzt werden muss. Da Gleitlager häufig in einer geschlossenen Bauweise ausgeführt sind, ist der Gleitbelag in der Regel nicht oder allenfalls nur eingeschränkt zugänglich, so dass eine verlässliche Beurteilung des Zustands des Gleitbelags ohne wenigstens eine teilweise Demontage in der Regel nicht möglich ist.bearings with spherical or cylindrical bearing surfaces are already diverse known and are usually characterized in that between made of a hard and wear-resistant material storage areas a sliding surface with good sliding properties is arranged, the usually made of a softer material than the bearing surfaces and during the life of the plain bearing is subject to wear. Through this Wear change both the settings of the plain bearing, such as the Internal clearance, as well as the sliding properties. This can lead to the plain bearing specified minimum requirements over time no longer met and therefore becomes unusable and must be replaced. Because plain bearings frequently are made in a closed construction, is the sliding surface usually not accessible or at best only to a limited extent, so that a reliable Assessment of the condition of the sliding surface without at least one partially Disassembly is generally not possible is.
In
diesem Zusammenhang ist es aus der
Bei den Verschleißplatten ist angesichts der relativ großen Dickenabmessungen das Einbringen von Messbohrungen bzw. das Einbauen von Messwertaufnehmern problemlos möglich. Angesichts der in der Regel ungleich dünneren Gleitbeläge ist diese Vorgehensweise jedoch nicht auf Gleitlager mit sphärischen oder zylindrischen Lagerflächen übertragbar.at the wear plates is given the relatively large Thickness dimensions the insertion of measuring holes or the installation of measuring sensors possible without any problems. Given the in the Usually much thinner sliding coatings However, this procedure is not applicable to spherical plain bearings or cylindrical bearing surfaces can be transferred.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Ermittlung des aktuellen Verschleißzustandes der Gleitbeläge bei Gleitlagern mit sphärischen oder zylindrischen Lagerflächen zu erleichtern.The Invention is based on the task of determining the current wear state of the sliding pads for plain bearings with spherical or cylindrical bearing surfaces to facilitate.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.This The object is achieved by the combination of features of claim 1.
Das erfindungsgemäße Gleitlager weist einen ersten Lagerring mit einer ersten Lagerfläche und einen zweiten Lagerring mit einer zweiten Lagerfläche auf. Die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche sind jeweils sphärisch oder zylindrisch ausgebildet und werden durch einen Gleitbelag, der zwischen der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche angeordnet ist und an einem der beiden Lagerringe befestigt ist, auf einen Abstand zueinander gehalten. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Gleitlagers besteht darin, dass am ersten Lagerring wenigstens ein Sensor befestigt ist zur Erfassung einer Messgröße, die von der Entfernung des Sensors von der zweiten Lagerfläche abhängt.The Slide bearing according to the invention has a first bearing ring with a first bearing surface and a second bearing ring with a second bearing surface. The first storage area and the second storage area are spherical or cylindrical and are formed by a sliding coating, between the first storage area and the second storage area is arranged and attached to one of the two bearing rings, kept at a distance from each other. The peculiarity of the plain bearing according to the invention consists in that at least one sensor is attached to the first bearing ring is for the acquisition of a measurand that depends on the distance of the sensor from the second bearing surface.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei einem derart ausgestatteten Gleitlager jederzeit ohne großen Aufwand der Verschleißzustand des Gleitbelags und/oder die vom Gleitlager aufgenommene Last ermittelbar sind. Insbesondere besteht dabei die Möglichkeit, den Verschleißzustand und/oder die Last fortwährend zu überwachen. Damit können rechtzeitig Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden, die Einhaltung von vorgegebenen Betriebsbedingungen überwacht werden oder Messdaten für einen bestimmten Anwendungsfall ermittelt werden.The Invention has the advantage that in such a case equipped Plain bearings at any time without large Effort of wear and tear of the plain lining and / or the load absorbed by the plain bearing are. In particular, there is the possibility of the state of wear and / or the load continuously to monitor. So that can timely maintenance measures be initiated, compliance with specified operating conditions monitored be or measurement data for a specific application can be determined.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Sensor in einer Ausnehmung im ersten Lagerring angeordnet. Die Ausdehmung ist vorzugsweise zur ersten Lagerfläche hin offen. Auf diese Weise kann der Sensor in den ersten Lagerring integriert werden, so dass keine Änderungen an der Einbauumgebung des Gleitlagers vorgenommen werden müssen. Je nach räumlicher Ausdehnung des Sensors und nach dem verfügbaren Messbereich kann sich der Sensor auch in den Gleitbelag hinein erstrecken. Dadurch kann zum einen die Ausnehmung im ersten Lagerring kleiner ausgebildet werden und zum anderen kann ein Sensor mit einem kleineren Messbereich eingesetzt werden.In a preferred embodiment the sensor is arranged in a recess in the first bearing ring. The Extension is preferably open towards the first bearing surface. That way the sensor can be integrated into the first bearing ring, so no changes must be carried out on the installation environment of the plain bearing. ever according to spatial Expansion of the sensor and according to the available measuring range can vary the sensor also extend into the sliding surface. This can on the one hand, the recess in the first bearing ring is made smaller and on the other hand can be a sensor with a smaller measuring range be used.
Wenn eine möglichst hohe Zuverlässigkeit erreicht werden soll, ist es vorteilhaft, wenigstens einen der Sensoren als Reserve zur Übernahme der Funktion eines ausgefallenen Sensors vorzusehen. Dadurch ist gewährleistet, dass selbst nach einem Sensorausfall noch Messwerte zur Verfügung stehen.If one if possible high reliability achieved , it is advantageous to use at least one of the sensors as Reserve for takeover the function of a failed sensor. This is guaranteed that measured values are still available even after a sensor failure.
Der Gleitbelag ist vorzugsweise am ersten Lagerring befestigt, so dass der Gleitbelag und der Sensor sich nicht relativ zueinander bewegen.The The sliding lining is preferably attached to the first bearing ring, so that the sliding surface and the sensor do not move relative to each other.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Verschleißzustand eines Gleitbelags, der zwischen zwei Lagerringen eines Gleitlagers mit sphärisch oder zylindrisch ausgebildeten Lagerflächen angeordnet ist, und/oder die von einem derartigen Gleitlager aufgenommene Last ermittelt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Sensorsignal ausgewertet wird, das vom Abstand der beiden Lagerflächen voneinander abhängt und von wenigstens einem Sensor erzeugt wird, der an einem der beiden Lagerringe befestigt ist.With the inventive method become the state of wear of a plain lining between two bearing rings of a plain bearing with spherical or cylindrical bearing surfaces is arranged, and / or the load absorbed by such a plain bearing. The method according to the invention is characterized by the fact that a sensor signal is evaluated, that depends on the distance between the two bearing surfaces and is generated by at least one sensor on one of the two Bearing rings is attached.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht die Möglichkeit, ein und denselben Sensor sowohl für die Ermittlung des Verschleißzustands des Gleitbelags als auch der vom Gleitlager aufgenommenen Last zu verwenden.With the inventive method it is possible, one and the same sensor both for determining the state of wear of the plain lining as well as the load absorbed by the plain bearing use.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden der Verschleißzustand des Gleitbelags und/oder die vom Gleitlager aufgenommene Last in einer Einbaulage des Gleitlagers ermittelt, in welcher der Sensor in einer Hauptlastzone oder in einer entlasteten Zone angeordnet ist. Diese Geometrie hat den Vorteil, dass lediglich ein Sensor erforderlich ist und dass die Auswertung des Sensorsignals relativ einfach ist. Das zur Ermittlung des Verschleißzustands verwendete Sensorsignal kann unter einem definierten Lastzustand, vorzugsweise bei vernachlässigbarer Belastung des Gleitlagers, ermittelt werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass eine Beeinflussung des Sensorsignals durch eine belastungsinduzierte Deformation des Gleitbelags hervorgerufen wird.In a preferred embodiment the state of wear of the plain lining and / or the load absorbed by the plain bearing in one Installation position of the plain bearing determined, in which the sensor in a Main load zone or in a relieved zone is arranged. This The advantage of geometry is that only one sensor is required and that the evaluation of the sensor signal is relatively simple. The sensor signal used to determine the state of wear can under a defined load state, preferably with negligible Load on the plain bearing. That way that the sensor signal is not influenced by a stress-induced deformation of the sliding surface becomes.
Die vom Gleitlager aufgenommene Last kann aus einem Sensorsignal für eine vernachlässigbare Last oder einem daraus abgeleiteten Wert und einem Sensorsignal für die aktuelle Last ermittelt werden. Auf diese Weise kann der Einfluss des Verschleißzustands des Gleitbelags auf das Sensorsignal herausgerechnet werden.The Load received by the plain bearing can be made from a sensor signal for a negligible Load or a value derived therefrom and a sensor signal for the current load can be determined. That way the influence the state of wear of the sliding lining can be deducted from the sensor signal.
Die Ermittlung der vom Gleitlager aufgenommenen Last kann auf Basis des Einfederverhaltens des Gleitbelags erfolgen. Durch das Einfedern des Gleitbelags wird die Belastung in eine Wegstrecke umgesetzt und ist somit relativ leicht messbar. Um möglichst präzise Messergebnisse zu erhalten ist es von Vorteil, wenn für das Gleitlager im Neuzustand unter einem definierten Lastzustand, vorzugsweise bei vernachlässigbarer Belastung des Gleitlagers, ein Sensorsignal ermittelt wird und als Referenzsignal gespeichert wird. Das Referenzsignal kann dann bei der späteren Ermittlung des Verschleißzustands des Gleitbelags und/oder der vom Gleitlager aufgenommenen Last berücksichtigt werden.The Determination of the load absorbed by the plain bearing can be based on of the deflection behavior of the sliding surface. By compression of the sliding surface, the load is converted into a distance and is therefore relatively easy to measure. To get the most precise measurement results possible it is beneficial if for the plain bearing in new condition under a defined load condition, preferably with negligible Load on the plain bearing, a sensor signal is determined and as Reference signal is saved. The reference signal can then at the later Determination of the state of wear of the Plain lining and / or the load absorbed by the plain bearing is taken into account become.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The In the following, the invention is illustrated by means of the drawing Exemplary embodiments explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Der
Außenring
Im
eingebauten Zustand des Gleitlagers ist der Außenring
Da
das Material des Gleitbelags
Die
Der
in
In
In
Zur
Ermittlung des Verschleißzustandes
des Gleitbelags
Das Gleitlager
wird durch Unterstützung
der Welle
The plain bearing is supported by the shaft
Zur
Ermittlung der jeweils aktuell auf das Lager wirkenden Last ist
es erforderlich, den Einfluss des Verschleißzustandes des Gleitbelags
Prinzipiell
ist es auch möglich,
den Sensor
Wenn
mehrere Sensoren
Die
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erlangten
Informationen über
den Verschleißzustand des
Gleitbelags
Das
erfindungsgemäße Gleitlager
kann in Abwandlung der beschriebenen Ausführungsbeispiele statt der sphärisch ausgebildeten
Lagerflächen
Je
nach Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gleitlagers kann der Sensor
- 11
- Außenringouter ring
- 22
- Innenringinner ring
- 33
- Gleitbelagsliding lining
- 44
- äußere Lagerflächeouter storage area
- 55
- innere Lagerflächeinner storage area
- 66
- Axialbohrungaxial bore
- 77
- axiale Endflächeaxial end face
- 88th
- Sensorsensor
- 99
- Aussparungrecess
- 1010
- Vertiefungdeepening
- 1111
- Kabelelectric wire
- 1212
- Steckerplug
- 1313
- Wellewave
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