CN100560999C - 轴承组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承组件(1)，该轴承组件具有至少一个轴承环(2、3)和至少一个与上述轴承环(2、3)相连的机械零件(4、5)，其中上述轴承组件(1)设有用于检测至少一个轴承环(2、3)和至少一个机械零件(4、5)之间相对运动的机构(6)。为了便于测量上述一个轴承环和一个机械零件之间的蠕变，所建议的轴承组件的特征在于，上述机构(6)位于上述机械零件(4、5)上，并具有和上述轴承环(2、3)相接触的接触件(7)，其中在上述机构(6)上设置传感器(8)，从而检测上述机构(6)和上述接触件(7)之间的相对运动(β)。

Description

轴承组件
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个轴承环和至少一个和该轴承环相连的机械零件的轴承组件，其中上述轴承组件设有用于检测上述至少一个轴承环和机械零件之间是否存在相对运动的机构。
背景技术
US2004/0074315A中公开了一种这种形式的轴承组件。该文献建议了一种用于确定类似于轴承径向负载或干涉配合等轴承参数的方法。上述轴承具有通过干涉配合和机械零件相配合的内、外环，该机械零件用以承载该内、外环。上述轴承环相对于上述机械零件的角度转动可以产生响应于上述径向负载的蠕变。对上述轴承环和安装零件角速度的测量用于来确定上述环和安装零件之间的蠕变速率。
利用轴承的径向负载数据或干涉配合数据来测量上述观测的蠕变速率和角速度，从而推断出一种轴承所经历干涉配合或径向负载的曲线拟合。为了确定上述蠕变，分别在上述轴承环和机械零件的表面一侧设置着两个霍耳效应传感器。通过由计算机比较两个霍耳效应传感器的检测脉冲，并根据轴承环相对承载它的机械零件的蠕变，产生一个信息。
上述已知的组件可以允许在轴承组件中检测蠕变，但是它不仅需要一定空间来定位上述所需的传感器，而且花费还很高。因此，已知的蠕变检测系统并不适于所有的轴承组件。尤其是在设置所需传感器的可用空间不足和要在固定零件之间检测蠕变时，问题就产生了。
发明内容
因此，本发明的目的就是提供一种轴承组件，尤其是大尺寸轴承和优选适于风能系统，从而允许对轴承环和机械零件之间的蠕变运动进行检测，其中上述环以精确而又简便的方式设在机械零件上。可行的是通过机构测量蠕变的成本不高而且长时间使用非常可靠。
根据本发明目的的解决方案的特征在于检测至少一个轴承环和机械零件之间相对移动的机构位于上述机械零件上，并具有一个和上述轴承环相接触的接触件，其中在上述机构上设置传感器，从而检测上述机构和上述接触件之间的相对运动。
根据本发明，上述接触件和上述轴承环进行物理接触，对蠕变测量。上述接触件产生运动，从而对蠕变进行测量。不再需要复杂的传感器来检测蠕变。
优选的，上述机械零件或用于锁紧上述机械零件的挡环具有用于插入上述机构的切口或凹槽。
上述接触件可以为在外周和上述轴承环的侧面或者在径向定位区域相接触的轮元件。上述轮元件在外周设有由弹性材料制成的罩，以保证上述轮元件外周和轴承环之间具有高摩擦，以防滑移。上述罩可以为设在上述轮元件上的圈件。或者，上述轮元件可以由弹性材料制成。上述弹性材料优选橡胶。
上述传感器优选为可以检测转角的旋转传感器。上述传感器还可以设计成用于检测旋转速度。
在优选实施例中由接触件接触的上述轴承环为上述轴承组件的内环，上述机械零件为转轴元件或与其相连的挡环。可替换的或额外的，上述接触件接触的上述轴承环可以为上述轴承组件的外环，上述机械零件为壳体元件或与其相连的挡环。
利用所建议的轴承组件，蠕变运动可以随着时间的变化而得到可靠的检测。一个优选的应用就是测量上述轴承环的蠕变，尤其是测量风能系统和其他大尺寸轴承应用的旋转轴承环的蠕变。
由于上述轴承环和承载其的机械零件之间的相对移动由机械元件即上述接触件(轮元件)所测量并得以记录，所以上述轴承组件的可靠性很高。
附图简述
下列附图示出了根据本发明轴承组件的实施例。
图1示出了双排锥形滚柱轴承的截面图，其中具有用于检测一个轴承环和一个机械零件之间蠕变的机构；
图2示出了用于检测蠕变的机构的放大视图。
优选实施例详述
图1示出了轴承组件1，它用于承载风能系统的转子。上述轴承组件1设计作为双排锥形滚柱轴承。上述轴承包括两个带有座圈13的内环2和带有两个座圈14的外环3。上述内环2和机械零件4相连，该机械零件是一种作为风能系统转子零件的轴。上述外环3和作为壳体的机械零件5相连。
在操作中，可行的是上述旋转内环2相对上述轴4旋转。这种蠕变运动是非常不利的且应该被避免。蠕变意味着上述轴承环2以角度α绕着轴线15相对上述轴4旋转。
为了发现是否有必要采取动作即是否产生蠕变运动，上述轴承组件1设有一个用于检测轴承环2相对于上述机械零件4的相对运动的机构6和/或一个用于检测上述轴承环3相对于上述机械零件5的相对运动的机构6。
在图1中，设置两个机构6用于说明的目的。应该注意的是通常只是利用一个机构6来检测上述转动轴承环的蠕变。
图2示出了用于检测一个轴承环和相邻机械零件之间蠕变的机构6的更多设计细节。
上述机构6固定在一个切口9内，该切口被加工到相邻机械零件4内。应该注意的是，上述机械零件4、5可以是组件的轴或者壳体，还可以是经常用于轴向锁紧上述轴承环2、3的挡环。
上述机构6具有可绕着轴线16旋转并和轴承环2的侧面相接触的轮7。该轮7设置在由轴承18旋转的轴17上。上述轮的周向11设置着具有高摩擦能力的橡胶圈12。该橡胶圈12保证了上述轮7旋转的同时不会在上述内环2相对上述轴4旋转时产生滑移。如图2所示，上述内环2以角度α绕着轴线15的旋转运动导致轮7以角度β旋转。上述角度α、β之间的关系为线性的且取决于机构6及其零件的几何结构。
如果上述轮7旋转即以角度β旋转，由传感器8检测所产生的旋转运动。合适的传感器元件在现有技术中已为人所熟知。上述传感器8可以数字地检测脉冲，例如上述轴17每转360个脉冲。计算机(未示出)储存上述检测的数据。在一定时间之后，即在偶数个星期的几天后，可以随着时间的变化绘制上述角度β的坐标图，从而发现上述内环2相对于上述轴4的蠕变运动。当然，也可以对上述运动进行在线监视。
存储上述测量数据的上述传感器8和/或上述计算机可以设计用于监视上述蠕变运动的位置和/或速度。上述数据可以被存储在上述轴承组件附近或者可以被传递到一个测量系统中，该测量系统远程距离上述轴承组件1。在后者的情况下，可以通常是和轴承组件的其他数据和参数相结合来监视上述轴承组件。

Claims (12)

1、一种轴承组件(1)，具有至少一个轴承环(2、3)和至少一个与上述轴承环(2、3)相连的机械零件(4、5)，其中上述轴承组件(1)设有用于检测至少一个轴承环(2、3)和一个机械零件(4、5)之间相对运动的机构(6)，
其特征在于，上述机构(6)位于上述机械零件(4、5)之中或之上，并具有和上述轴承环(2、3)相接触的接触件(7)，其中在上述机构(6)之中或之上设置传感器元件(8)，从而检测上述机构(6)和上述接触件(7)之间的相对运动(β)。
2、如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，上述机械零件(4、5)具有用于插入上述机构(6)的切口(9)。
3、如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，上述接触件(7)为在外周(11)和上述轴承环(2、3)的侧面(10)或者在径向定位区域相接触的轮元件。
4、如权利要求3所述的轴承组件，其特征在于，上述轮元件(7)在外周(11)设有由弹性材料制成的罩(12)。
5、如权利要求4所述的轴承组件，其特征在于，上述罩(12)为设在上述轮元件(7)的外周(11)上的圈件。
6、如权利要求3所述的轴承组件，其特征在于，上述轮元件(7)由弹性材料制成。
7、如权利要求4-6中任一项所述的轴承组件，其特征在于，上述弹性材料为橡胶。
8、如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，上述传感器元件(8)为旋转传感器。
9、如权利要求8所述的轴承组件，其特征在于，上述传感器元件(8)可以检测转角β。
10、如权利要求8所述的轴承组件，其特征在于，上述传感器元件(8)可以检测旋转速度。
11、如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，上述接触件(7)接触的上述轴承环(2)为上述轴承组件的内环，上述机械零件(4)为转轴元件。
12、如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，上述接触件(7)接触的上述轴承环(3)为上述轴承组件的外环，上述机械零件(5)为壳体元件。
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