CN103185075A - 用于润滑轴承的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种组件(1)，其包括：具有相对于彼此可移动的至少第一(21)和第二(22)零件的轴承(2)，被连到或集成在所述轴承(2)中的发电机(3)，用于输出润滑剂到至少一个润滑点(5)的润滑泵(4)，被连接到发电机(3)的电动机或致动器(6)，其中发电机(3)打算为电动机或致动器(6)提供动力。润滑泵(4)被连接到电动机或致动器(6)上并由其驱动，并且润滑泵(4)位于轴承(2)的外侧。而且，本发明关于一种包括组件(1)和轴(7)的系统。

Description

用于润滑轴承的组件
技术领域
根据第一方面，本发明涉及用于润滑轴承的组件。
根据第二方面，本发明涉及用于润滑轴承的系统。
背景技术
轴承，比如球轴承或滚子轴承，需要被润滑以正常发挥作用。更特别地，为了正常工作需要在轴承中的可移动零件之间建立润滑薄膜。所以，需要在使用中润滑轴承。一种润滑轴承的方法是提供润滑系统，该润滑系统在其预期的应用场合中在轴承的使用期间间歇地为轴承提供润滑剂。
润滑系统一般包括用于泵送润滑剂的泵和用于为轴承供给润滑剂的管道。泵一般由电动机驱动，该电动机经由电池或通过硬接线(hard wiring)被供给电源，并且润滑剂在某个固定的时间间隔内被供给到轴承。
公知系统的某些缺点是：
a)它需要外部电源，或者由电池或者通过硬接线来提供。电池具有有限寿命的限制；硬接线并不总是可行的或方便的。例如它不能被容易地使用在设备的旋转零件上。
b)这种类型的系统在固定的时间间隔内提供固定量的润滑剂。
c)当前的系统仅仅提供单一类型的润滑剂。
发明内容
本发明的目的在于克服或改善现有技术的至少一个缺点，或者提供有用的备选方案。
根据第一方面，通过组件获得这些目的中的至少一个，该组件包括：具有相对于彼此可移动的至少第一和第二零件的轴承，连到或集成在所述轴承中的发电机，用于输出润滑剂到至少一个润滑点的润滑泵以及电动机或致动器，其被连接到为该电动机或致动器提供动力的发电机上。而且，润滑泵被连接到电动机或致动器上并被其驱动，并且润滑泵位于轴承的外侧。
本发明的优点在于驱动润滑泵的电动机或致动器将由连接到或集成在轴承中的发电机来提供动力。由于这个原因，它将是自给(self-contained)单元，其将或者如早期系统一样在设定时间间隔内被通电或者当集成的检测系统确定需要润滑剂的时候“按需”被通电。
在本发明的实施例中，电动机是步进电机。通过步进电机更精确地控制供给到轴承的润滑剂量是可能的。因此，步进电机提供增加的精确性。
在本发明的实施例中，组件进一步包括连接到润滑泵的外部润滑贮存器(reservoir)。在本上下文中的词语外部是指该贮存器位于轴承的外侧。
在本发明的实施例中，发电机包括动力元件和磁元件，其中动力元件被连接到或集成在至少第一可移动零件中的一个中，并且其中磁元件被连接到或集成在第二可移动零件中。在另一实施例中，动力元件是线圈。在另一实施例中，磁元件是永磁体。在当轴承的第一和第二可移动零件是同轴定位的外环和内环并且其能够相对于彼此旋转的时候的情形下，动力元件或者线圈可以至少部分地绕着环被定位在环中的一个上并且磁元件可以被定位在两个环中的另一个上。因此，当轴承旋转时，由于当磁元件在环的旋转期间通过动力元件时磁通量的变化而将在动力元件中产生电流。在实施例中，磁元件是位于具有交替的北极和南极的环中的一个上的磁环。在实施例中，轴承的至少第一或第二零件是保持架或保持器。在本发明的另一实施例中，轴承的至少第一或第二零件是至少一个滚动元件，比如球或滚子。在实施例中，磁元件是磁化密封。该密封可以具有交替的南极和北极。该密封用于密封在轴承的第一和第二旋转零件之间的开口。该开口是从轴承的轴向侧中的一个看去在第一和第二旋转零件之间的开口。当然轴承的两个轴向侧都可以被磁化密封来密封。在实施例中，一个密封是磁化密封，而另一个密封是非磁化密封。
在本发明的实施例中，动力元件和磁元件被连接到和/或集成在轴承的第一零件中，并且其中第二动力元件和第二磁元件被连接到和/或集成在轴承的第二可移动零件中。由于这种构造，当在两个零件之间存在相对运动时，轴承的至少两个可移动零件中的任一个都能够从其各自的动力元件处输出电能。这导致了增加的灵活性。在当动力元件和磁元件被集成到滚动轴承中，比如被集成到滚动轴承的内环和外环中时的情形下，从内环和外环中的任一个处获得电能都将是可能的。轴承可以被使用在许多不同的应用场合中，其中或者内环或者外环旋转，而另一个环不旋转。因此，由于针对轴承被使用的某种应用场合的特定环境，将电线连接到或者内环或者外环以用于从动力元件输出电能都会是有利的。因此，这种类型的滚动轴承将更灵活。而且，仅仅制造一种类型的轴承存在成本优势，即规模经济。
在本发明的实施例中，润滑泵经由至少一个润滑通道或管道输出润滑剂到至少一个润滑点。
在本发明的实施例中，润滑剂是润滑脂或润滑油中的任一种。在实施例中，当使用润滑脂时，步进电机将在供给到轴承的润滑脂量上提供高的精确性。
在本发明的实施例中，组件进一步包括传感器元件，以用于检测输出到至少一个润滑点的润滑剂量。
在本发明的实施例中，组件进一步包括控制元件，以用于控制输出到至少一个润滑点的润滑剂量。
在本发明的实施例中，传感器元件和/或控制元件由发电机来提供动力。所以，不需要传感器和/或控制单元的任何外部电源。因此，提供了自给的润滑单元。
在本发明的实施例中，包含检测系统以在正确的时间引入正确量的润滑剂。在新系统与适当的检测装置结合的情形下，润滑剂能够以适当的间隔在正确的时间以正确的量被引入。在实施例中，传感器系统由发电机来提供动力，其因此提供自给的润滑系统。
在本发明的实施例中，处理器被引入以从一个或多个传感器(检测系统)采集输入，由此根据预定的算法来控制润滑泵，以添加润滑剂(比如润滑脂)。处理器例如会考虑摩擦条件，湿度的存在，轴承的运行时间和温度。处理器还可以由发电机来提供动力。
在本发明的实施例中，能够使用两种或多种不同类型的润滑剂。这些能够被独立地添加，例如一种类型可以适用于夏季而另一种适用于冬季操作；或者一种用于高速而一种用于低速。再次，在任何时间添加哪种类型的润滑剂能够由检测系统自动地确定或者能够被预编程。
轴承可以是任何类型的轴承，比如滚动轴承。滚动轴承的实例是深沟球轴承，调心球轴承，角接触球轴承，滚子轴承，比如球面滚柱轴承，圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承。没有滚动元件的轴承的实例是滑动轴承或轴颈轴承，其同样能够从本发明受益。
根据本发明的第二方面，通过系统来获得目的中的至少一个，该系统包括：根据上述实施例中的任一个的组件和轴，其中两个可移动零件中的一个被安装在轴上。应该注意的是本发明的第一方面的所有实施例都适用于本发明的第二方面的所有实施例，反之亦然。本发明的优点在于驱动润滑泵的电动机或致动器由连接到或集成在轴承中的发电机来提供动力。由于这个原因，当至少第一和第二零件将相对于彼此移动时，该单元将被通电，它将是自给单元。当轴承是滚动轴承时，相对运动将呈轴承环、滚动元件和保持滚动元件的保持架的相对旋转的形式。
在本发明的实施例中，轴被外部驱动，引起轴的旋转，并且由此在发电机中产生电能。
附图说明
参考附图，现在将更详细地描述本发明的示范性实施例，其中：
图1公开了根据本发明的组件和系统的横截面图。
图2公开了根据本发明的组件的侧视图。
图3公开了根据本发明的组件和系统的横截面图。
附图显示了本发明的概略的示范性实施例，因此其不是按比例绘制的。应该理解的是所图示和描述的实施例都是示范性的，并且本发明不被限制在这些实施例上。还应该注意的是为了更好地描述和图解本发明附图中的某些细节会被夸大。
具体实施方式
图1公开了本发明的实施例。附图是平面的横截面图，其中轴7的中轴线(未图示)在平面中。附图表示了组件1。组件1包括具有相对于彼此可旋转的至少外环21和内环22的轴承2。滚动元件23被定位在两个环21和22之间。而且，发电机3被连到轴承2上。还公开了用于输出润滑剂到至少一个润滑点5的润滑泵4。组件1进一步包括连接到发电机3上的电动机6，其中发电机3用于为电动机6提供动力。润滑泵4被连接到电动机6上并由其驱动，润滑泵4位于轴承2的外侧。在本实施例中，电动机6也位于轴承2的外侧。轴承被安装在能够旋转的轴7上。轴7的旋转将导致在发电机3中产生电能，这依次将为电动机6提供动力，该电动机驱动润滑泵4。附图中的虚线显示了提供自给系统的解决方案，除了来自轴7旋转的动能以外，其不需要任何额外的动力来驱动泵4。本实施例中表示的发电机3是分别位于外环21和内环22上的线圈31和磁体32。
图2公开了本发明的另一个实施例。附图显示了平面的横截面图，其垂直于轴承2的轴向旋转轴(未图示)。附图表示了组件1。组件1包括具有相对于彼此可旋转的外环21和内环22的轴承2。滚动元件23被定位在两个环21和22之间。而且，发电机3被连到轴承2上。还公开了用于输出润滑剂到至少一个润滑点5的润滑泵4。组件1进一步包括被连接到发电机3上的电动机6，其中发电机3用于为电动机6提供动力。润滑泵4被连接到电动机6上并由其驱动，润滑泵4位于轴承2的外侧。在本实施例中，电动机6也位于轴承2的外侧。轴承被安装在能够旋转的轴7上(在该附图中未图示)。轴7的旋转将导致在发电机3中产生电能，这依次将为电动机6提供动力，该电动机驱动润滑泵4。本实施例中表示的发电机3是分别位于外环21和内环22上的线圈31和磁体32。线圈31可以绕着外环21延伸，或者它可以在外环21的圆周的仅仅一部分上延伸。磁体也可以绕着轴承2的内环22延伸，或者它也可以在环22的圆周的一部分上延伸。在实施例中，线圈31位于内环22上，而磁体位于轴承2的外环21上。在实施例中，磁体32呈现具有交替的北极和南极的环的形式。
图3公开了本发明的另一个实施例。附图是平面的横截面图，其中轴7的中轴线(未图示)在平面中。附图表示了组件1。组件1包括具有相对于彼此可旋转的至少外环21和内环22的轴承2。滚动元件23被定位在两个环21和22之间。而且，发电机3被连到轴承2上。还公开了用于输出润滑剂到至少一个润滑点5的润滑泵4。组件1进一步包括连接到发电机3上的电动机6，其中发电机3用于为电动机6提供动力。润滑泵4被连接到电动机6上并由其驱动，润滑泵4位于轴承2的外侧。在本实施例中，电动机6也位于轴承2的外侧。轴承被安装在能够旋转的轴7上。轴7的旋转将导致在发电机3中产生电能，这依次将为电动机6提供动力，该电动机驱动润滑泵4。附图中的虚线显示了提供自给系统的解决方案，其不需要任何额外的动力来驱动泵4，除了来自轴7旋转的动能以外。本实施例中发电机3包括位于外环21和内环22上的线圈31和磁元件32，以及分别位于内环22和外环21上的另一个线圈31’和磁元件32’。由于这种构造，电能能够或者从轴承的内环22或者从外环21被输出。这将增加轴承2和组件1的灵活性。

Claims (16)

1.组件(1)，包括：
具有相对于彼此能移动的至少第一零件(21)和第二零件(22)的轴承(2)，
被连到或集成在所述轴承(2)中的发电机(3)，
用于输出润滑剂到至少一个润滑点(5)的润滑泵(4)，
被连接到发电机(3)的电动机或致动器(6)，其中发电机(3)用于为电动机或致动器(6)提供动力，
其中润滑泵(4)被连接到电动机或致动器(6)上并由其驱动，并且其中润滑泵(4)位于轴承(2)的外侧。
2.根据权利要求1所述的组件(1)，其特征在于，电动机(6)是步进电机。
3.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，进一步包括被连接到润滑泵上的外部润滑贮存器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，发电机(3)包括动力元件(31)和磁元件(32)，其中动力元件(31)被连接到或集成在能移动零件中的一个(21)中，并且其中磁元件(32)被连接到或集成在能移动零件中的另一个(22)中。
5.根据权利要求4所述的组件(1)，其特征在于，动力元件(31)是线圈。
6.根据权利要求4或5所述的组件(1)，其特征在于，动力元件(31)和磁元件(32)被连接到和/或集成在轴承的第一零件(21)中，并且其中第二动力元件(31’)和第二磁元件(32’)被连接到和/或集成在轴承(2)的第二可移动零件(22)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，润滑泵(4)经由至少一个润滑通道或管道输出润滑剂到至少一个润滑点(5)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，润滑剂是润滑脂或润滑油中的任一种。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，进一步包括用于检测输出到至少一个润滑点(5)的润滑剂量的传感器元件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，进一步包括用于控制输出到至少一个润滑点(5)的润滑剂量的控制元件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1)，其特征在于，进一步包括在正确的时间引入正确量的润滑剂的检测系统。
12.根据权利要求9和/或10所述的组件，其特征在于，传感器元件和/或控制元件由发电机(3)来提供动力。
13.根据权利要求11所述的组件(1)，其特征在于，检测系统由发电机(3)来提供动力。
14.根据权利要求11所述的组件(1)，其特征在于，进一步包括被连接到检测系统上的处理器，其被布置成根据预定算法来控制润滑泵(4)以添加润滑剂到轴承中。
15.一种系统，包括：
根据权利要求1至11中任一项所述的组件(1)，
轴(7)，其中两个能移动零件(21，22)中的一个被安装在轴(7)上。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，轴(7)被外部驱动，引起轴(7)的旋转，并且由此在发电机(3)中产生电能。
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