CN100578180C - 轴承箱和负载测量板的组合 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承箱和负载测量板的组合，该轴承箱(1)是具有底脚部件(2)的类型，所述底脚部件具有基本上矩形的外部轮廓(4)，且具有外壁部分(5，6，7，8)和横向中间壁部分(9，10)，它们形成接触且支撑在负载测量板(13)上的整个接平坦的触表面，所述负载测量板内部装有负载测量装置(25)，其中所述负载测量板(13)的外部轮廓紧密地适合轴承箱底脚部件(2)的外部轮廓(4)。

Description

轴承箱和负载测量板的组合
技术领域
本发明涉及一种轴承箱和负载测量板的组合，该负载测量板设计为位于基座和轴承箱之间的板或模块类型，将测量在其上方的负载。所述测量板具有通常平行六面体结构，且它具有由于磁场的变化产生测量信号的传感器。这种传感器可以例如是用于测量上面负载的按惠斯通电桥排布的应变片。
背景技术
这种类型的公知测量模块具有ABB AB制造和销售的传感器，且利用基于磁致弹性效应的测量原理工作，即材料的磁性受所施加的机械作用力的影响。
有许多这种载荷测量元件结构和多种标准尺寸，它们主要用于轧机的轧制力测量，比如在轧机压下螺栓或液压执行机构下安装的圆形的，用于在下部支撑辊轴承座下安装的矩形的或用于在轧机机座和螺母之间安装的环形的。
早期，这种载荷测量元件还已经用于测量操作过程中施加给支撑一根轴的轴承的负载，从而已经充分地认识到将载荷测量元件或板放在轴承箱的底脚下方。因此已经选择了载荷测量元件，优选是矩形结构，且尺寸足够大而使所述轴承箱的底脚正好位于所述载荷测量元件外边缘内。
采用具有基本上平坦的外部轮廓的轴承箱，已经认识到这种正好支撑在负载测量板边缘内侧的轴承箱底脚的组合将给出满意的测量结果，所述底脚具有比负载测量板和轴承箱之间的接触面积更大的抵靠基座的平面接触面积。
然而，在现代轴承技术中，轴承箱已经设计有底脚部件，该底脚部件具有许多沿远离轴承座方向，即向下的开口凹槽或凹腔。这种设计减轻了轴承箱的重量。因为轴承箱的底脚部分几乎壳状的外部轮廓已经变弱，所以存在着在高负载影响下变形的危险，且为此所述轴承箱底脚的外壁已经通过加强的横向中间壁变得刚性更大。
这种设计意味着早期使用的标准负载测量板和轴承箱的组合将给出不可靠和不令人满意的测量结果，其中所述轴承箱具有小于所述负载测量板的外部轮廓，因为接触所述负载测量板表面的所述轴承箱底脚的壁部分将随机地分布在负载测量板上，测量结果可能不正确。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴承箱和负载测量板的组合，其中测量过程产生与所述外壁的位置和所述轴承箱底脚部件的增强中间壁无关的可靠且安全的结果，且这已经根据权利要求1的特征部分实现。
附图说明
在下文中，将参照附图中示意地示出的非限制性实施例进一步描述本发明。
图1示出了适于本发明组合的一类轴承箱的透视图，从其底部或底脚一侧倾斜地观察。
图2是适于图1所示轴承箱结合的负载测量板的透视图。
图3是从上面看到的平面图，示出了负载测量板，其中在虚线中示出一些隐藏部分。
图4是负载测量板的侧视图，其中在虚线中示出一些隐藏部分。
具体实施方式
图1以从底脚部件2的底部倾斜的透视图示出了轴承箱1，它具有远离观察者的管状主体3。所述底脚部件的底部表面具有基本上矩形的外部轮廓4，但其四个拐角是倒角的。可以看出，底脚部件2基本上是壳形的，具有两个平行的薄外长侧壁5和6以及两个互连所述长侧壁5，6的薄短侧壁7，8。为加强轴承箱基座，设有在所述管状主体3和长侧壁5，6之间延伸的横向壁部分9，10，11。在所示实施例中，这些壁部分之一11位于所述管状主体的中心正下方，但另两个壁部分9，10位于离所述相邻短侧壁较短距离的位置。这些横向壁部分9，10，11的设置大大减轻了轴承箱的重量。管状主要部分3与底脚部件2的底面间隔开，从而留出开口向下的空间，其中所述管状主体具有内部的，基本上圆柱形的座，用于容纳轴承的外圈。
由于底脚部件底部的这种设计，轴承箱上的负载将仅通过相当薄的侧壁5，6，7，8和薄横向壁9，10，11，传递到它所位于的表面上，但在底脚部件的外部轮廓内的这些壁之间的区域将不参与任何负载传递。在横向加强壁9和10外侧的端部设有通孔12，用于安装螺栓，通过螺栓将轴承箱安装在基座上。
所以，采用早期的测量模块，例如
Figure C20041009016500061
传感器类型，且所述类型的轴承箱底脚部件的接触表面有限，所以在轴承箱的负载传递区域和这些早期负载测量板的负载接受区域之间会有随机的重合，这意味着测量结果将非常依赖两部件彼此的相互位置。
图2以透视图的形式示出了适于结合图1所描述类型的轴承箱底脚部件的负载测量板13，可以看出，这种负载测量板具有基本上平行六面体形状，具有紧密地适合轴承箱1的底脚部件4轮廓的外部轮廓。这样，负载测量板13的尺寸和形状紧密地适合轴承箱底脚部件的尺寸和形状。
因此，负载测量板13的上表面14具有仔细地对应于所述轴承箱的底脚部件的尺寸和形状，该底脚部件2位于负载测量板13的表面14上。在图2中可以清楚地看出，负载测量板13还具有与轴承箱底脚部件相同的倒角的侧面拐角。
负载测量板13的上侧面14不是平坦的，而是具有稍稍突起的端部15，16，这意味着轴承箱的底脚部件4将仅在负载测量板的这些突起端部15，16处支撑在负载测量板13上。负载测量板的位于这些端部15和16之间的所述部分具有许多通孔17，用于连接部件，比如螺栓，用于将负载测量板13连接于基座。端部15，16还分别具有一个通孔18，该通孔18用于接纳将穿过在轴承箱底脚部件上的贯穿开口12的螺栓，从而将轴承箱连接于负载测量板13。
负载测量板13的下侧面19，在图4中更明显，具有不平坦的形状，而是具有下端部20，21，它们比位于其之间的表面稍稍升高。下端部20，21的长度大于上端部15，16，因此，轴承箱作用在负载测量板13上的负载将作为冲击上端部15，16的作用力，且传递给沿图4中所示的箭头A的方向作用的应变。
在上突起端部15，16与其相应的下端部20和21之间的区域中，分别设有一个腔室22，它基本上垂直于负载测量板的纵向方向延伸。下面将参照图3进一步描述它的形状和功能。
负载测量板13具有至少一个，如图所示有三个附加的腔室或开口23，24，下面也将结合图3进一步描述。
图3在从上方观察的视图中示出了负载测量板13，其中在虚线中示出了不可见的部件。从该图中可以看出，两腔室22的每一腔室是由中间壁22c隔开的两个底部孔22a，22b。在这些中间壁的每一侧连接有应变测量装置，示为25，且例如可以设计为按照惠斯通电桥排布的应变片。附加腔室23，24做成延伸入所述板的底部孔，且经通道26与所述腔室22连通。这些通道26用于容纳导管，所述导管用于为应变测量装置25输送电力，且将表示当前测量结果的信号传递给未示出的输出电缆。电力可以通过插座27供应，插入腔室23中，且位于附加腔室24内的所述未示出的导管可以将输出信号导至未示出的外部信号处理器和/或记录仪。或者，电源和测量信号可以仅通过一个腔室23布置。
在图4中示出了负载测量板13的侧视图，其中可以清楚地看出上端部15，16和下端部20，21是如何互相偏移的，而产生作用在腔室22内放置应变测量装置的区域的弯曲作用力，从而确保通过轴承箱作用在负载测量板上的当前负载产生的应变确实地作用在负载测量装置的位置。
本发明不限于所示和所述的实施例，在所附权利要求的范围内可以有许多改进和变体。

Claims (10)

1.一种轴承箱和负载测量板的组合装置，该轴承箱(1)是具有底脚部件(2)的类型，所述底脚部件具有基本上矩形的外部轮廓(4)，且具有外壁部分(5，6，7，8)和横向中间壁部分(9，10)，它们形成接触且支撑在负载测量板(13)上的整个平坦的接触表面，所述负载测量板内部装有负载测量装置(25)，其中所述负载测量板(13)的外部轮廓紧密地适合轴承箱的所述底脚部件(2)的所述外部轮廓(4)，其特征在于
负载测量板(13)具有上表面和下表面(19)，所述上表面设有在所述上表面上方伸出的两个突起端部(15，16)，所述下表面(19)具有两个端部(20，21)，该下表面的所述两个端部高于所述下表面的剩余部分上方，且上表面的所述两个突起端部(15，16)离负载测量板外边缘的距离比所述下表面的所述两个端部(20，21)的对应距离短，从而在负载测量板(13)中产生倾斜的测量平面(A)。
2.如权利要求1所述的组合装置，其特征在于，负载测量装置(25)为测量沿所述测量平面(A)的应变而进行排布。
3.如权利要求1或2所述的组合装置，其特征在于，轴承箱的所述底脚部件(2)设有用于螺栓的连接孔(12)，所述连接孔(12)与负载测量板(13)上的对应孔(18)配合，用于确保轴承箱(1)相对于负载测量板(13)正确地定位。
4.如权利要求1-2之一所述的组合装置，其特征在于，负载测重板(13)设有两个腔室(22)，所述两个腔室基本上平行于负载测量板(13)的上表面(14)和下表面(19)延伸，且在这些表面之间沿垂直于负载测量板的纵向方向的方向延伸，每一腔室设计为两个具有薄中间隔壁(22c)的底部孔(22a，22b)，且负载测量装置(25)位于两相对的所述底部孔(22a，22b)中的所述薄中间隔壁(22c)的两侧上。
5.如权利要求3所述的组合装置，其特征在于，负载测量板(13)设有两个腔室(22)，所述两个腔室基本上平行于负载测量板(13)的上表面(14)和下表面(19)延伸，且在这些表面之间沿垂直于负载测量板的纵向方向的方向延伸，每一腔室设计为两个具有薄中间隔壁(22c)的底部孔(22a，22b)，且负载测量装置(25)位于两相对的所述底部孔(22a，22b)中的所述薄中间隔壁(22c)的两侧上。
6.如权利要求4所述的组合装置，其特征在于，薄中间隔壁(22c)位于所述测量平面(A)内。
7.如权利要求5所述的组合装置，其特征在于，薄中间隔壁(22c)位于所述测量平面(A)内。
8.如权利要求1-2之一所述的组合装置，其特征在于，负载测量装置(25)是应变测量装置。
9.如权利要求3所述的组合装置，其特征在于，负载测量装置(25)是应变测量装置。
10.如权利要求8所述的组合装置，其特征在于，所述应变测量装置(25)由按惠斯通电桥排布的应变片形成。
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