CN101156074A - 具有安装在保持架上的传感器的轴承 - Google Patents

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Abstract

一种用于实现绕轴线(X)转动的减摩轴承(A),包括:内座圈(2),其具有滚道(12);外座圈(4),其具有滚道(22);滚动元件(6),其设置在所述内座圈(2)和外座圈(4)之间,并且接触这些座圈(2,4)的滚道(12,22),使得当所述座圈(2,4)之间出现相对转动时,所述滚动元件(6)沿着所述滚道(12,22)滚动;保持架(8),其设置在所述内座圈(2)和外座圈(4)之间,并具有凹穴(40),所述滚动元件(6)容纳在所述凹穴(40)中,其中当所述滚动元件(6)沿着所述滚道(12,22)滚动时,所述保持架(8)能够在所述座圈(2,4)之间转动;所述外座圈(4)具有功率发射线圈(50)和接收器(60),所述保持架(8)具有功率接收线圈(52)、用于检测所述轴承(A)状态的传感单元(D)以及用于将表示所检测的所述轴承(A)状态的信号发送到所述接收器(60)的发射器(54)。

Description

具有安装在保持架上的传感器的轴承
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年2月1日提交的美国临时申请No.60/649,298的优先权,在此通过引用方式将其纳入本申请。
技术领域
本发明总体上涉及减摩轴承,更具体地,涉及一种具有安装在保持架上的传感器的轴承,以监视轴承内的一种或多种状态。
背景技术
在轴或者其它机械部件转动的场所,人们通常会发现减摩轴承。这些轴承通过在可转动的机械部件和静止部件之间插设小滚动元件而使得摩擦力最小,可转动部件在静止部件中转动或在静止部件上转动。通常,滚动元件沿着内座圈和外座圈上的滚道运动,所述内座圈和外座圈一个安装到可转动部件上,而另一个安装到静止部件上。滚动元件可以采用简单的滚珠、圆柱形滚柱、圆锥滚柱或者所谓的球面滚柱的形式。
滚道和滚动元件由外座圈遮住,并且减摩轴承通常位于机械内的深处。而且,密封件通常封闭减摩轴承的端部。从而,人们不容易检查减摩轴承以确定其内部的状态。
除了在拆卸轴承的情况下可能会显露出轴承内部的状态之外,在轴承运行的其它情况中不可能对轴承内部的状态进行直观的检查。例如,人们不可能通过视觉上的观察来确定施加到轴承的载荷或者通过轴或其它部件传递的转矩,轴承安装在所述轴或其它部件上。同样,轴承运行的温度不能通过视觉上的观察看到,但是温度上升是故障的肇端,并且由于缺少润滑油而引起的温度上升将首先在滚道或者其它关键表面上表现出来。
减摩轴承的实际状态最好从轴承自身内部确定,并且对于轴承运行的状态也是如此。然而,已经证明难以得到与这些状态有关的信息。这不仅由于减摩轴承内部通常难以接触到,而且由于在减摩轴承内部转动的滚动元件与设计为监视这些轴承内部的仪器发生干涉。
发明内容
本发明涉及一种减摩轴承,其具有内座圈和外座圈以及沿着所述座圈上的滚道滚动的滚动元件。而且,所述轴承具有位于所述座圈之间的保持架,其中所述保持架与所述滚柱在所述座圈之间互锁,使得在所述滚柱沿着所述滚道滚动时,所述保持架在所述座圈之间转动。所述保持架带有用于检测所述轴承工作状态的传感单元,并且所述传感单元产生反映或表示该工作状态的信号。所述保持架还带有发射器,该发射器连接到所述传感单元并以射频传播反映或者表示工作状态的信号。
运行该发射器和传感单元的功率可以从位于所述保持架对面的功率发射线圈通过感应传输到所述保持架上的功率接收线圈。
附图说明
图1是根据并实现本发明构造的、圆锥滚柱轴承形式的减摩轴承的纵向截面图,轴承设置为绕着轴并位于壳体内;
图2是该轴承的杯和保持架的部分截面图,并且还示意性地示出了电气部件;
图3是改型的杯和保持架的部分截面图;
图4是轴承的立体图,用图形示出了由于径向和推力载荷而通过轴承传递的载荷分布;
图5是保持架的立体图,该保持架具有设计为测定滚柱载荷的传感单元;
图6是图5的保持架的示意图,该保持架设置有用于检测滚柱中的涡电流的线圈;
图7是图5的保持架的示意图,该保持架设置有用于检测滚柱中的涡电流的探针;
图8是轴承的横向截面图,该轴承安装有用于测定滚柱载荷的传感单元;
图9是保持架的立体图,该保持架具有设计为测定转矩的传感单元;
图10A示出了在没有扭应力时磁通量分布的示意图;
图10B示出了在具有扭应力时磁通量分布的示意图;
图11是保持架的立体图,该保持架具有设计为监视滚道温度的传感单元;
图12是轴承的横向截面图,该轴承安装有图11的保持架;以及
图13是保持架的纵向截面图,该保持架具有设计为监视轴承角速度的传感单元。
具体实施方式
现在参照附图并且特别参照图1,圆锥滚柱形式的减摩轴承A在壳体C内支撑轴B,并使得轴B能够在壳体C内转动或者使得壳体C能够绕着轴B转动,在任一种情形中都是绕着轴线X转动,所述轴线X是轴承A的轴线。在转动期间,轴承A产生信号,该信号反映或者表示轴承内部的状态。这些状态通常是瞬时的,并且仅在轴承A运行期间存在。
而且,最好从轴承A自身内部确定这些状态,并且在某些情形中这些状态只能够从轴承内部得到。典型的状态是载荷、转矩、温度和角速度。
轴承A包括:锥体2形式的内座圈,其绕着轴B安装;杯4形式的外座圈,其安装到壳体C;以及圆锥滚柱6形式的滚动元件,所述滚动元件以在圆周上成一排的形式设置在锥体2和杯4之间。而且,轴承A具有保持架8,保持架8位于锥体2和杯4之间,并在锥体2和杯4之间与滚柱6互锁。所有这些部件绕着轴线X布置。保持架8隔开滚柱6并使滚柱6之间保持合适的间距。在锥体2被从杯4移开时,保持架8还绕着锥体2保持住滚柱6。
锥体2具有锥形的滚道12,该滚道12呈现为向外背朝轴线X。在锥体2的端部具有两个肋,即,止推凸缘14和保持凸缘16。止推凸缘14具有凸缘面18,凸缘面18沿着滚道12的大端设置,但是与该滚道之间成相当大的角度。止推凸缘14的反侧沿着背面20设置。保持凸缘16沿着滚道12的小端设置。
杯4具有锥形滚道22,其呈现为向内朝向锥体2的滚道12。滚道22的小端延伸到背面24,背面24与轴线X形成直角。杯4连续地超出滚道22的大端,作为杯延伸部26,该杯延伸部26具有环形沟槽28,沟槽28向内朝向轴线X开设,并且总体上环绕锥体2上的止推凸缘14。
每个滚柱6具有锥形侧面30以及位于侧面30的大端处的略呈球形的端面32。滚柱6的侧面30支承锥体2的滚道12和杯4的滚道22,在这些接触表面处总体上为线接触。另一方面,端面32支承止推凸缘14的凸缘面18。实际上,凸缘14防止滚柱6从滚道12和22向上运行,并且防止滚柱6从锥体2和杯4之间的间隙掉出。滚柱6位于最高处是指当滚柱6抵靠住滚道12和22并抵靠住凸缘面18而就位时,由滚柱6的侧面30形成的锥形包络面的顶点在沿着轴线X的交点处。
保持架8同样在锥体2的滚道12和杯4的滚道22之间转动,保持架8在锥体2的滚道12和杯4的滚道22之间绕着圆锥滚柱6安装以使滚柱6之间保持合适的间距。保持架由聚合体模制成或者以其它方式由非磁性材料形成。现在参照图1和5,保持架8包括:大端圈34,其跨过滚柱6的大端延伸;小端圈36,其跨过滚柱6的小端延伸;和桥38,其在大端圈34和小端圈36之间延伸并连接二者。桥38在相邻的滚柱6之间延伸,并使这些滚柱6之间保持合适的间距。桥38与端圈34和36一起在保持架8内形成滚柱凹穴40,这些凹穴40容纳滚柱6,从而使保持架8与一组滚柱6互锁。凹穴40略小于滚柱6,因此保持架8实际上依托在滚柱6上。当滚柱6伸出凹穴40从而接触杯4的滚道22时,滚柱不会完全穿过凹穴40。因此,在锥体2和滚柱6被从杯4移开时,保持架8会保持滚柱6围绕在锥体2周围。大端圈34在杯延伸部26中转动。
现在参照图2,杯4的延伸部26中的环形沟槽28容纳功率发射线圈50,该线圈具有周向延伸的绕组。保持架8的环形大端圈34容纳功率接收线圈52,该线圈同样具有周向延伸的绕组。功率发射线圈50的最内侧线匝与功率接收线圈52的最外侧线匝之间具有空隙,该空隙的尺寸应该不大于约0.025英寸。当功率发射线圈50设置为跨接交流电源时,功率发射线圈产生波动的磁通量,该波动的磁通量切割保持架8中的功率接收线圈52。该磁通量在功率接收线圈52中感应产生交流电流,此时功率载荷施加在功率接收线圈52上。
保持架还带有整流器53、传感单元D、处理器56、发射器54和发射天线58。传感单元D检测轴承A的工作状态,并产生反映或者表示这些工作状态的信号。一些传感单元D需要交流电,这些传感单元D从功率接收线圈52中获得电流。另一些传感单元D需要直流电,这些传感单元D从连接到线圈52的整流器53获得电流。然后还有一些传感单元D既需要交流电也需要直流电。整流器53还产生用于处理器56和无线电发射器54的DC功率。
由传感单元D产生的信号传送到处理器56,处理器56又将处理过的信号发送到无线电发射器54。这里,处理过的信号被转换为射频(RF)信号,所述射频信号从数据发射天线58传播,天线58的形式为设置在保持架8的大端圈34内的绕组。杯延伸部26中的环形沟槽28容纳数据接收天线60,天线60的形式为设置为与数据发射天线58相对并且绕着天线58设置的绕组。接收天线60在根据保持架8的数据发射天线58调谐时,截取RF信号并将该信号发送到接收器62,接收器62又将信号发送到另一处理器64,在该处理器64处对信号进行分析。
图3示出了略有修改形式的轴承A,其功率线圈50和52及其天线58和60,所述线圈50和52在轴向上隔开一个空隙,而不是在径向上隔开一个空隙。在此形式中,杯滚道22的大端处的杯延伸部26为圆柱形并且没有沟槽28。所述杯延伸部26接收端圈70,端圈70包括一个在另一个径向外侧的功率发射线圈50和接收天线60。端圈70还可与锥体2上的止推凸缘14协同工作,从而沿着凸缘14形成动态流体屏障(dynamic fluid barrier)。实际上,在杯4转动且锥体2保持静止的情况下,圈70应该安装到锥体2的止推凸缘14,并与杯延伸部26建立动态流体屏障。在任一情形中,圈70除了用作线圈50和天线60的承载物外,还可用作杯4上的延伸部26和锥体2上的止推凸缘14之间的密封件。
此外,对于改进形式的轴承A,保持架8上的大端圈34径向上变大而不是轴向上变大,并容纳功率接收线圈52和发射天线58,所述功率接收线圈52和发射天线58一个围绕着另一个。在圈70中,功率接收线圈52设置为与功率发射线圈50相对,而发射天线58设置为与接收天线60相对。
传感单元D可采取多种形式中的任一种,这取决于传感单元D被设计用以检测的状态。在这些状态中,可能会检测到的状态有:通过轴承A传递的载荷、施加在锥体2或杯4上的转矩、轴承A内部的温度以及锥体2或杯4的角速度。
载荷检测
现在参照图4,轴承A具有在轴B和壳体C之间传递径向载荷与轴向载荷的能力。代表这些载荷的力通过锥体2和杯4、同样通过滚柱6传递。假定轴承A设定为零端部游隙的状态时,纯粹的径向载荷会通过滚柱6在180度的圆弧内传递,如果轴承A具有端部游隙,纯粹的径向载荷会占据较小圆弧而通过滚柱6传递。如果轴承A仅承受推力载荷,则所有滚柱6在锥体2和杯4之间传递该推力载荷,并平均地分担该载荷。
推力载荷可以从设定有预加载的轴承A获得。通常,轴承A会设定为预加载,并且还承受径向载荷,同时也可能承受另外的轴向载荷。因而,所有的滚柱6在任何时刻会在锥体2和杯4之间传递载荷,其中一些滚柱所传递的载荷大于另一些滚柱所传递的载荷。从而,滚柱6在锥体2的滚道12和杯4的滚道22之间转动时,处于受压状态,也就是说,滚柱6被挤压在滚道12和22之间,并且任一滚柱6的挤压量取决于该滚柱6相对于径向载荷的位置。
滚柱6由轴承钢形成,轴承钢为铁磁体物质。任何铁磁体材料的导磁率以及导电率取决于其合金含量、其热处理工艺以及其承受的机械应力。在轴承A内,滚柱6的合金含量以及热处理不变化,但是每个滚柱6内的应力随着滚柱6在锥体2和杯4之间转动而变化。传感单元D可以构造成监视应力。
为此,如图5-8所示,构造为监视应力的传感单元D包括激励线圈74,激励线圈74设置为跨接功率接收线圈52,并且传导线圈52中感应的交流电,每个滚柱6具有一个单独的激励线圈74。实际上,每个线圈74环绕其所专用的滚柱6。线圈74包括数圈线匝,所述线匝嵌入在用于滚柱6的每个凹穴40侧面的两个桥38之间,并且同样嵌入在凹穴40的端部处的端圈34和36的部分中,从而完全环绕凹穴40。激励线圈74中的交流电产生交变磁场,所述交变磁场穿过滚柱6,线圈74绕着滚柱6延伸。磁场在滚柱6中感应涡电流。涡电流又产生其自身的磁场,涡电流自身产生的磁场与线圈74产生的交变磁场相互作用。
任一滚柱6的导磁率和导电率随着滚柱6内的应力不同而变化,该应力由于通过滚柱6传递的载荷而产生。该应力与滚柱6上的载荷成正比。除了激励线圈74之外,传感单元D包括用于每个滚柱6的检测器,该检测器检测自己所专用的滚柱6中的涡电流,或者更确切地,检测由于激励线圈74和涡电流所产生的磁场的相互作用而产生的磁场。用于滚柱6的检测器可具有环绕用于滚柱6的凹穴40的检测线圈76的形式(图5和6),或者可具有几个探针78的形式(图7),探针78沿着凹穴40的边缘设置在保持架8上。
当检测线圈76用作检测器时(图5和6),检测线圈76具有线匝,所述线匝同样延伸经过在其中设置有滚柱6的凹穴40侧部处的桥38并经过凹穴40端部处的端圈34和36的区域。用于滚柱6的检测线圈76的线匝与用于该滚柱6的激励线圈74的线匝类似,在环绕滚柱6的地方嵌入在保持架8内。检测线圈76检测流经滚柱6的涡电流,因而检测线圈的响应与滚柱6中的平均应力成正比。该应力从经过滚柱6传递的径向和轴向载荷得到,但是检测线圈76的响应并不对此进行辨别。线圈76产生的噪音较小。由于在保持架8上并且靠近自己所专用的滚柱6,每个检测线圈76仅检测自己所专用的滚柱6中的应力,并且不检测沿着锥体2的滚道12和杯4的滚道22的应力。
检测线圈76和激励线圈74可以实现为嵌入在保持架8中的单个线圈,所述单个线圈围绕着结合线圈所专用的滚柱6的凹穴40。
在用于滚柱6的检测器采用探针78的形式时(图7),这些探针78围绕用于该滚柱6的凹穴40嵌入在保持架8中。由此,它们可以并且通常是沿着凹穴40的侧部位于桥38中,并且还位于凹穴40端部处的端圈34和36中。
探针检测局部涡电流,从而检测局部应力,而不是像检测器线圈76那样检测平均应力。多种用于涡电流的探针型检测器中的任一种都会满足要求,包括磁通量探针、霍尔电压探针、磁阻探针以及大型磁阻探针。由于围绕任一滚柱6的探针78只检测局部应力,所以滚柱能够被单独地监视。然而,用于任一滚柱6的探针78通常串接在一起。
当线圈76用于检测滚柱6中的涡电流时,线圈76成对设置;每对由用于滚柱6的检测线圈76构成的线圈设置为在保持架8上隔开180度。由一对检测线圈76产生的信号相减,这样具有取消反映材料特性的涡电流响应的效果,只留下反映载荷的响应。当每个滚柱6中的涡电流由串接的探针78检测时,来自用于滚柱6的隔开180度设置的位置相当的探针78的信号相减。差值在处理器56(图2)处出现,检测线圈76或者串接的探针78连接到该处理器。
激励线圈74与检测线圈76电隔离,在使用检测探针78时,激励线圈同样串接在一起而跨接功率接收线圈52。
转矩监视
当轴B在载荷作用下转动时,在轴内产生扭应力。若锥体2以过盈配合安装到轴B,则在锥体2内同样形成扭应力。这些特性不一致的应力是使锥体2的导电率和导磁率变化的因素,所述变化发生在锥体2的滚道12处。
为了检测这些变化以及在锥体2所承受的转矩的变化,如图9所示,传感单元D包括磁通量发生器84,所述磁通量发生器84沿着保持架8的交替的桥38设置,也就是说,每隔一个桥38设置一个磁通量发生器84。发生器84可具有多种形式,下面将对此进行更加全面的描述。
在一种形式中,发生器84在保持架的设置有发生器84的桥38处具有线圈86,并且线圈86的线匝在垂直于桥长度的平面内经过桥38的内表面和外表面。
线圈86设置为跨接功率接收线圈52,使得功率接收线圈52中感应的交流电流流经磁通发生器84的线圈86。铁磁芯88嵌入在线圈86所环绕的桥38内,铁磁芯88大致在桥38的全长上延伸,因而线圈86在芯88内产生磁通量。该通量使得芯88转变为两端具有相反极的磁铁。实际上,在线圈86的两端施加交流电的每个循环内,两极的极性颠倒。线圈86及其芯88产生交变的磁通量,该磁通量通过滚道12传到锥体2中。
另一种磁通量发生器84同样具有线圈86和芯88,这种磁通量发生器84本质上与上述磁通量发生器84相同。然而,线圈86接受直流电;因而,芯88的极性不发生变化。线圈86从保持架8上的功率接收线圈52获得电能,但是保持架8还具有整流器,所述整流器用于将线圈52中感应的交流电转变成直流电。
在另一种形式中,磁通量发生器84仅仅由附连到或者嵌入到保持架8的桥38中的永久条状磁铁构成。
永久条状磁铁类似于芯88,只是它是永久励磁的。
除了磁通量发生器84之外,用于监视转矩的传感单元D还包括磁通量检测器90,检测器90附连到保持架8的剩余的桥38。从而,交替的桥38承载磁通量检测器90。
每个磁通量检测器90位于桥38内侧面上,附连到桥38的内侧面上并靠近锥体2的滚道12。磁通量检测器90能够检测滚道12处磁通量的变化。
每个检测器90对称地设置在两个磁通量发生器84之间,并且差动地连接到位于另外两个磁通量发生器之间的检测器90。在此意义上,检测器90成对地设置,每对由磁通量发生器84隔开。实际上,每个检测器90形成两对中每对的一个,因为它与自己一侧的检测器形成一对,并且与自己另一侧的检测器形成另一对。由于一对检测器90之间是差动连接,所以当不传递转矩时所存在的对称的磁通量特征具有使得每对检测器的组合输出趋于零的效果。对处理器56进行电子微调能够改善调零操作。
然而,在轴B传递转矩时,转矩传递到锥体2,此时在滚道12处形成压缩和拉伸区域。这些压缩区域使得磁通量特征(图10A)发生扭曲,并且不再具有对称性(图10B)。从这一对检测器得到的信号不再为零。处理器56总计这些信号的大小并且确定平均值。平均值的大小与锥体2内的转矩成正比。表示平均值的信号被发送到发射器54,发射器将该信号通过发射天线58传播。接收器62通过接收天线60接收该信号。
检测器90可采取空芯磁通量检测器、铁磁体磁通量检测器、霍尔效应检测器、磁阻检测器以及大型磁阻检测器的形式。
当检测器90安装在保持架8的桥38的外侧面上时,检测器会检测到杯4中的扭应力。这又使得人们可以监视壳体C中的扭曲,当然条件是杯4过盈配合地安装在壳体C中。
温度监视
轴承A中温度的上升通常代表锥体2的滚道12和杯4的滚道22各自缺少润滑剂。在某些情况下,轴承A可用最少的润滑剂运行,以避免沿着滚道12和22形成润滑剂的过度涡流。当轴承A这样润滑时,人们应该经常地监视其温度,以确定何时需要添加润滑剂,并且应该在滚道12和22处监视,温度上升将首先在此处表现出来。即使具有较少的专用润滑剂,还是希望知道轴承A中温度何时上升,并且滚道12和22是作此判定的最佳位置。
现在参照图11和12,传感单元D包括温度传感器96,所述温度传感器96分别用于监视锥体2的滚道12和杯4的滚道22的温度。温度检测器96沿着桥38附连到保持架8。用来监视锥体滚道12的温度的传感器96沿着桥38的内侧面设置,这种情况下传感器96朝向锥体滚道12。用来监视杯滚道22的温度的传感器96沿着桥38的外侧面设置,这种情况下传感器96朝向杯滚道22。优选地,每个桥38仅承载一个温度传感器96。而且,用于锥体滚道12的传感器96轴向上交错,以确定沿着锥体滚道12在不同路径处的温度,并且对于监视杯滚道22的温度的传感器96也是如此。朝向锥体滚道12的每组传感器96的输出在处理器56处被用电子学方法平均,以提供锥体滚道12的平均温度,并且对于用于杯滚道22的温度的传感器96也是如此。发射器54将反映两个平均温度的信号发送到接收器62,接收器62又将所述信号发送到处理器64,以进一步处理。
速度监视
在机械中,监视在壳体C内轴B转动的速度或者壳体C绕着轴B转动的速度是重要的。转速计用于监视轴B或者壳体C的速度。轴B或者壳体C的速度与保持架8在锥体2和杯4之间转动的速度成正例。终归,当锥体2和杯4之间发生相对转动时,滚柱6沿着滚道12和22滚动,并带动保持架8与其一起转动,因为保持架8在其凹穴40处与该组滚柱6互锁。
为了监视速度,也就是锥体2或杯4的角速度,无论二者中哪个转动,如图13所示,传感单元D包括速度传感器100,该速度传感器100承载在保持架8的其中一个桥38上,靠近保持架8的小端圈36。另一方面,锥体2或杯4安装有目标轮102,目标轮具有一种或其它数目种的中断部。例如,中断部可能采取齿或者孔或者交替的磁极的形式。在任何一种情况中,传感器100具有产生信号的能力,该信号本质上构成用于每个中断的电脉冲。这些脉冲被提供给发射器54,发射器54将脉冲发送到接收器62。这些信号然后被发送到处理器64,处理器将脉冲转变成反映或者表示角速度的读数。
速度传感器100可采取可变阻抗传感器、涡电流传感器、霍尔效应传感器、磁阻传感器或者大型磁阻传感器的形式。
需要理解的是,本发明的实施方式的多个方面可以以多种结合形式结合,以形成其它可选的形式,同时仍然落入本发明的范围。
从上所有描述中可以清楚的是,本文已经示出并描述了一种具有安装了传感器的保持架的轴承,因此这种轴承满足所寻求的多个目的和优点。然而,本领域技术人员可以明白,具有安装了传感器的保持架的所述轴承的许多变化、改型、变型及其它使用和应用都是可能并且是可预料到的。所有这些没有偏离本发明的主旨和范围的变化、改型、变型和其它使用和应用被认为由本发明所覆盖,本发明仅由后附的权利要求书所限定。

Claims (20)

1.一种用于实现绕轴线转动的减摩轴承,包括:内座圈,其具有背朝所述轴线的滚道;外座圈,其具有向内朝向所述轴线并且朝向所述内座圈的所述滚道的滚道;滚动元件,其设置在所述内座圈和外座圈之间并且接触这些座圈的滚道,使得当所述座圈之间出现相对转动时,所述滚动元件沿着所述滚道滚动;保持架,其设置在所述内座圈和外座圈之间并具有凹穴,所述滚动元件容纳在所述凹穴中,其中当所述滚动元件沿着所述滚道滚动时,所述保持架能够在所述座圈之间转动;所述外座圈具有功率发射线圈和接收器,所述保持架具有功率接收线圈、用于检测所述轴承状态的传感单元以及用于将表示所检测的所述轴承状态的信号发送到所述接收器的发射器。
2.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括设置在所述保持架上的线圈,用于检测其中一个滚动元件上的载荷。
3.如权利要求2所述的减摩轴承,其中所述线圈能检测其中一个滚动元件中的涡电流的存在,并产生表示所述滚动元件上应力的输出信号。
4.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括围绕每个所述凹穴并设置在所述保持架上的线圈,每个线圈用于检测每个滚动元件上的载荷。
5.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括在所述保持架上围绕每个所述凹穴设置的探针,其中所述探针用于检测每个滚动元件上的载荷。
6.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括磁通量发生器,用于检测其中一个所述座圈中的扭应力。
7.如权利要求6所述的减摩轴承,其中所述磁通量发生器包括线圈和铁磁芯。
8.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述保持架包括位于所述滚动元件之间的桥,所述传感单元包括在每隔一个的桥上设置的磁通量发生器和在其它桥上设置的磁通量检测器。
9.如权利要求8所述的减摩轴承,其中所述磁通量检测器差动地连接到一起,用于检测其中一个所述座圈中的扭应力。
10.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括温度传感器,用于检测其中一个座圈的温度。
11.如权利要求1所述的减摩轴承,其中所述保持架包括位于所述滚动元件之间的桥,所述传感单元包括安装在每个桥上的温度传感器,用于检测其中一个座圈的温度。
12.如权利要求11所述的减摩轴承,其中每个所述温度传感器彼此之间在轴向上交错,以检测所被检测的座圈的不同区域。
13.如权利要求1所述的减摩轴承,还包括附连到所述外座圈的目标轮,并且其中所述传感单元包括安装在所述保持架上的速度传感器,其中所述速度传感器能够检测所述保持架相对于所述目标轮的速度。
14.一种用于实现绕轴线转动的减摩轴承,包括:内座圈,其具有背朝所述轴线的滚道;外座圈,其具有向内朝向所述轴线并且朝向所述内座圈的所述滚道的滚道;保持架,其设置在所述内座圈和外座圈之间,其中所述保持架具有凹穴;以及滚动元件,其设置在所述每个所述凹穴中,所述滚动元件和所述保持架能够沿着所述滚道转动,所述外座圈具有功率发射线圈和接收器,所述保持架具有与所述功率发射线圈对准的功率接收线圈、用于监视所述轴承状态的传感单元以及用于发送表示所监视到的所述轴承状态的信号的发射器,所述发射器与所述接收器对准。
15.如权利要求14所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括设置在所述保持架上的线圈,用于监视其中一个滚动元件上的载荷。
16.如权利要求14所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括磁通量发生器,用于监视其中一个所述座圈中的扭应力。
17.如权利要求14所述的减摩轴承,其中所述传感单元包括温度传感器,用于监视其中一个座圈的温度。
18.如权利要求14所述的减摩轴承,还包括附连到所述外座圈的目标轮,并且其中所述传感单元包括安装在所述保持架上的速度传感器,其中所述速度传感器能够监视所述保持架相对于所述目标轮的速度。
19.一种用于实现绕轴线转动的减摩轴承,包括:内座圈,其具有背朝所述轴线的滚道;外座圈,其具有向内朝向所述轴线并且朝向所述内座圈的所述滚道的滚道;保持架,其设置在所述内座圈和外座圈之间,其中所述保持架具有凹穴;以及滚动元件,其设置在所述每个所述凹穴中,所述滚动元件和所述保持架能够沿着所述滚道转动,所述外座圈具有功率发射线圈、接收器和连接到所述接收器的处理器,所述保持架具有与所述功率发射线圈对准的功率接收线圈、用于产生表示所述轴承状态的信号的传感单元、连接到所述传感单元用于处理所述信号的处理器以及连接到所述处理器用于发送表示所监视到的所述轴承状态的信号的发射器,所述发射器与所述接收器对准。
20.如权利要求19所述的减摩轴承,其中所述发射器能够发射射频信号,并且所述接收器能够接收所述射频信号。
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