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带有传感器组件的轴承及结合体
Abstract
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一种使轴(4)在轴座(2)内以最小摩擦旋转的减摩轴承(A)包括一个安装于轴座内开口( 12)内通常为简状的外滚圈(46)，一个套在轴上的内滚圈(48)，和在内、外滚圈的滚道之间成行布置的滚动元件。外滚圈有一个筒形外表面(56)，而容纳轴承的开口带有一个平壁(14、16)。一个稳定楔块(C)可以背靠外滚圈的筒形表面连接到外滚圈上，并且楔块沿轴承座开口的平表面安装以防止外滚圈在轴承座开口内转动。一个传感器组件(B)位于轴承环境中，且带有产生反映轴承工作状况的信号的多个传感器。这些被监测的状况有速度、温度的振动。
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Description
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背景技术
本发明主要涉及减摩轴承，尤其涉及一种带有监测轴承工作状况的传感器的轴承。
减摩轴承带有滚动元件，该滚动元件沿轴承滚圈间的滚道上滚动，这样大大减小一个轴和其支座或者那些类似的一方相对另一方转动的组件之间的摩擦。滚动元件和滚道需要油润，通常是使用润滑脂。当然，它们应与诸如尘土和水份的杂质相隔离。装配到轴承两端的油封就起到这种目的。因此，减摩轴承的重要表面是不外露的，如果不把它从安装位拆下并进行分解就不可能进行检查。的确，一些轴承，比如那些用于有轨车的轴颈上和扎辊滚子上的轴承，要定期被解体进行检查、清洗和重新油润。
当然，那些设计用来监测轴承工作状况的装置也存在。大多数是用来检测温度。例如，铁路部门使用道侧红外传感器探测过往列车中过热的轴颈轴承。一些轴承甚至装有温度传感器。就这一点而言，缺乏充足的润滑将导致轴承的温度升高。此外，若轴承套在机座内或在轴上滑动，由于滑动产生的强烈摩擦，轴承内温度将会上升。当滚动元件和滚圈间楔住时，滞塞产生了一种极端的滑动。发热可能预兆或表明轴承失效，但是发热现象通常不能给予足够时间来避免失效。
除了上述检测轴承失效的问题之外，轴承滚圈往往会在装载它们的结构内转动或蠕动，在受到冲击时尤其如此。有轨车轴颈轴承的外部滚圈就是典型的例子，滚圈往往在位于滚轮侧框内的适配器中蠕动。但是，有时应该避免蠕动。例如，整修过的轴承可能在其静止滚圈上有一微小疲劳区，该区应保持在负荷区外。此外，装有带线传感器的轴承在实际装有传感器的滚圈上不能容有蠕变，因为蠕变最终会磨断将传感器与处理传感器产生信号的设备相连的导线。
本发明在于带有多个传感器的传感组件的轴承，这些传感器产生反应轴承工作状况的多种信号，比如角速度、温度和加速度。本传感组件适合装配到一个轴承滚圈内或其附近。另外，本发明在于带有装有楔块的圆形外部滚圈的轴承，该楔块防止外部滚圈在机座里转动。
附图简要描述
在构成本说明书一部分的附图中，同样的数字和字母代表它们所指的相同的部件：
图1是一个有轨车边框的剖视图，该边框装备有根据本发明的传感器组件和稳定楔块；
图2是沿图1中线2-2的边框和轴承的局部后视图；
图3是沿图1中线3-3的边框和轴承的剖视图；
图4是显示边框、轴承座、传感组件和相关部件--本发明所有部分的分解立体图；
图5是一个显示其弧形表面的稳定楔块的立体图；
图6是一个带有理论上描述的多个传感器的传感组件局部剖开的立体图；
图7是一个显示一个传感组件，一个处理单元及它们间通讯通道的原理图；
图8是一个在其周围装有传感组件的轴承的局部剖视图，传感组件并不在轴承内；
图9是边框、轴承座和构造用来容纳传感组件的修改过的适配器的分解立体图；
图10是该修改过的适配器、传感组件和轴承座的顶视立体图。
实施本发明的最佳方案
现参照附图，减摩轴承A(见图1)装配在机座和轴之间，它使轴在机座内沿X轴以最小摩擦转动。在图示的结构中，机座形式为有轨车底架的边框2，轴为车轴4，带有法兰的有轨车车轮6安装在车轴上。具有通常为筒形外表面的轴承A带有一个传感器组件B(见图3)，该组件带有监测轴承A工作状况和结构状态或“健康”的多个传感器。轴承A还带有防转动楔块或稳定楔块C(见图2和3)，它防止轴承在边框2中转动。
边框2为常规件。在它的两端各有一个轴承座10(见图2和3)，该轴承座有一个开口朝下的开口12。开口12有侧平面14和上平面16。
车轴4和车轮6也是常规件。车轴4以自轴肩22延伸出的轴颈20的形式，延伸超出装在其上的每个车轮6。轴承A装在轴颈20上，并夹紧在两个耐磨环24之间，耐磨环又夹紧在一个紧靠轴肩22的支撑环26和一只端盖28之间，端盖28覆盖在轴颈20的自由端上，并用机械螺栓背固定在轴颈20上。该夹紧力由螺栓30提供，在轴肩22受到反力。
轴承A也安装在边框2一端的轴承座开口12内。为了使轴承A的筒形外表面适配于轴承座开口的侧面14和上表面16，轴承座10进一步装有一个适配器34(见图2-4)，该适配器也是常规件。大致说来，该适配器34具有与轴承座开口12的侧平面14和上表面16对应的平表面。它还有一个方向朝下且在轮廓上与轴承A筒形外表面相一致的弧形表面或座36。在弧形座36的两端，适配器34带有内伸超过座36的唇38以使轴承A不会滑出适配器34。同样地，适配器34与边框2上的轴承座10相配合以致它不会滑出轴承座开口12。
轴承座10装配有一个边框楔40(见图2和3)，该楔从开口12的侧平面14之一伸出，位置通常低于轴承A的筒形外表面，从而防止轴承A从开口12中掉出来，当然也就把轴颈20保持在边框2内。
轴承A最好为双排锥形滚柱轴承。这样，它包含(见图1)一个带双排槽座46的外部滚圈，一个带双锥件48的内滚圈，以及在槽座46和锥件48之间双排布置的锥形滚柱50的滚动元件。它还带有一个间隔圈52，该间隔圈装在两个锥件48间，以保持两个锥件之间的适当的间隔。槽座46装在适配器34中，从而两个锥件48和间隔圈52装到轴颈20上。
槽座46带有一个筒状外表面56，该外表面自一端延伸至另一端且与适配器34的弧形座36相适应。实际上，槽座46的外表面56靠在座36上从而座36两端的两个唇38就位于槽座46的两端。从而，唇38防止槽座46在适配器34中沿轴向移位。从内部结构来讲，槽座46带有两个锥形滚道58(见图1)，该滚道沿分隔它们的筒状中界面60方向逐渐缩小。滚道58自短端孔62伸出槽座46，端孔62容纳密封件64，该密封件自轴承A凸出并且沿耐磨环24建立有效的液体阻挡层。
槽座46带有沿X轴内倾的滚道58，而锥件48带有实质上与槽座46的滚道58相对并向外伸展的滚道66(见图1)。每个槽座滚道58包围一个锥件48和该锥件的滚道66。此外，每个锥件48在其滚道66的大端带有止推肋68。
锥形滚柱50分别在相对的槽座46的滚道58和锥件48的滚道66之间排成两排(见图1)。滚柱50沿其锥侧面与滚道58和66相接触。滚柱50的大端位于锥件48的止推肋68处，因而滚柱50被保持在槽座46和两个锥件48之间的环形空间内。换句话说，止推肋68防止了滚柱50从轴承A脱出。间隔圈52装在两个锥件48的端头所夹位置处，并且紧接着槽座46的筒形中界面60向内倾。间隔圈的长度决定着锥件48的滚道66之间的轴向距离，因而决定了轴承A的设定。
轴承A允许轴颈20在边框2的轴承座10内以最小摩擦转动。由于被牢牢地夹紧在轴颈20上，锥件48和间隔圈52随轴颈20一起转动。另一方面，槽座46在边框2的轴承座10内保持静止。实际上，转动的锥件48通过作用于滚柱50给槽座46施加了一个较小的力矩。在常规的轴承中，这个力矩常常引起槽座稍稍转动或蠕动，特别是当轴承受到冲击震动时，这种冲击震动往往在瞬间减小了槽座和槽座所处适匹配的弧形座之间的摩擦。但是，与轴承A的槽座46相连接的稳定楔块C沿轴承座开口12的侧面14设置，从而防止槽座46在开口12内转动。两个稳定楔块C以120°间隔角设置到槽座46上，每个楔块都可以作为一个传感组件B(见图3和4)的安装座。虽然楔块C牢固地连接到槽座46上，这些楔块可以被拆卸并重新安装以便改变槽座46的载荷区的位置。在这一方面，当最终确定后，轴承A的载荷区跨角为120°，或距顶部中心两侧各60°。槽座46可以随时旋转120°以便使滚道58之不同的120°区段处于应力最大的载荷区内。从某种意义上讲，这种转动槽座46位置的能力是有益的。例如，它改变了槽座滚道58经受周期滚动应力的部分。同时，它使能把槽座滚道58上的已知疲劳区移出载荷区并使之保持在载荷区之外。
为了接纳稳定楔块C和传感组件B，双排槽座46在三个位置的每一处都设有一个组件孔74，位于组件孔74的每一侧的较小的螺孔76，和超出螺孔76外侧的销孔78。所有的孔74，76和78都沿槽座46径向延伸，且沿槽座46的外表面一个接一个地排列，也就是沿轴线方向排列(见图1和4)。组件74完全伸过槽座46的壁，穿过位于两槽座滚道58末端间筒形中界面60中部，而进入槽座46的内部。它的直径在5个孔74，76和78中是最大的，事实上它大到足以容纳传感组件B。孔74，76和78排列成三组，每组以120°间隔角布置在槽座46上(见图1)。一组孔74，76，78表示为直接朝上，且这样为适配器34盖住。但是，在这组孔中，完全贯穿槽座46的孔74被塞住以确保污物不会通过它进入轴承A的内部。另外两组孔74，76和78位于适配器34下部，表现为通常朝下。稳定楔块C覆盖住这两组低位的孔74，76和78。
两个稳定楔块C是一样的。每个通常为剖面呈三角形且长到足以盖住一组孔的所有的孔74，76和78。每个楔块(见图3-5)带有一个弧形表面84，该表面弧度与槽座46的外表面56的弧度一致，并且带有两个相互以120°夹角定位的侧平面86。由这两个侧平面86相交而形成的尖顶处在沿其自两端的中间位置铣成一个带有平底的凹座88。在凹座88处，稳定楔块C设有一个大的组件孔90和略小的螺孔92(见图5)。楔块C还带有穿过弧形表面84的销孔94。
当楔块C正确装配到槽座46上，楔块C的弧形表面84贴靠在槽座46的筒形外表面56上，同时槽座46上的组件孔74和楔块C上的组件孔90对准。并且，楔块C上螺孔92同槽座46上螺孔76对准，同时槽座46上销孔78同楔块C上销孔94对准。事实上，销孔78和94容纳被插入孔中的销钉96或其它的销钉，从而防止楔块C在槽座46的外表面56上移动。键槽和键可以用来替代孔78和94与销钉96。
当两个楔块C按上述安装好后，每个楔块的侧平面86之一呈竖直取向，这两个竖直取向的平面略微偏离槽座46的外表面56，在该处，外表面56带有最大的侧凸出部，该凸出部距顶点90°。这表示为沿边框之中轴承座开口12的侧平面14的平面86。楔块C由此防止槽座46在适配器34和轴承座开口12中转动。
每个楔块C由机械螺钉98(见图4)定位并拧紧以防止转动，该螺钉贯穿楔块C中螺孔92并拧进槽座46中螺丝孔76。实际上，机械螺钉98同时把止动垫片100卡紧在楔块C的凹座88的底部。用在楔块C上的止动垫片100将传感组件B固定在朝下的组件孔74中，楔块C紧靠在组件孔74处。用在其它楔块C上的止动垫片100可以将另一传感器B固定在朝下的组件孔74中，楔块C紧靠在组件孔74下方，或者该止动垫片可以将一个塞子102固定在孔74中。另一个塞子102装在朝上的孔74中。
楔块C中的传感组件B和塞子102都有一个略显细长的柄部104和一个在该柄部104的一端的一个凸缘106。柄部104装入槽座46的组件孔74中，而凸缘106太大不能进入该组件孔。但是，它却可适配于楔块C中略大一些的组件孔90上，并完全位于该孔内。止动垫片100盖住凸缘106，并把它扣紧在楔块C的组件孔90内。因而，传感组件B和塞子102分别被牢牢地保持在各自的槽座46的组件孔74内。这种装配如此紧贴以致形成一个液密性封垫，因而污物不能通过任何一个朝下的组件孔74进入轴承B的内部。
传感器组件B的柄部104是中空的，并且长到足以伸入到位于两排滚柱50之间的轴承A内部。在此中空内部，组件B的柄部104含有用来探测轴承A的工作状况和结构特征或“健康”的传感器。例如，组件B可以含有一个速度传感器110，一个温度传感器112和一个加速度传感器114(见图5)。所有三个传感器110，112和114都用一种罐封剂按适当的定位保持在组件B的中空柄部104内。另一方面，柄部104可以把传感器110，112和114置于其中进行注模成型，或者带有机加工而成的凹座以容纳传感器110，112和114。
速度传感器110位于柄部104的内端，在那里，它面朝分隔两锥体48的间隔圈52。间隔圈52载有一个目标轮118(见图3)，该轮被构造或制作成用来激励速度传感器110，使传感器110产生一个反应锥体48的角速度的信号，该角速度通常为轴颈20和车轴4的角速度。为达到此目的，该目标轮118可以带有沿其周边等间距排列的齿或交错的磁极。不管目标轮结构如何，速度传感器110在目标轮118转动时产生一个脉冲信号，该信号反应其角速度。
温度传感器112探测轴承A内部的温度并可以提供一种数字或模拟输出信号。加速度传感器114感受沿一个轴线的加速度，它是这样来定位的，以致其敏感轴线最好为在由轴承A传递的经向载荷平行的面相垂直的方向延伸，尽管实际中可以进任意种定位。它可以提供一种数字或模拟输出信号。
传感器组件B也可以包含其它的传感器来探测轴承A的其它工作状况和结构特征。这些传感器可以声控排放传感器或能探测材料应力的传感器。如果，单个传感组件B没有足够空间容纳所有想要的传感器，可以用另一个传感组件B来容纳一些传感器，该组件B伸入槽座46中另一个朝下的组件孔74和另一个稳定楔块C中。另外，更多的传感器可以装在传感组件B中，该组件B穿过槽座46中最上部的孔90，并且修改适配器34来容纳该组件B。
来自传感器组件B中传感器110，112和114的原始信号需要进行处理和归整在远程处理单元120(见图7)中，就有轨车的轴颈轴承而言，远程处理单元可以布置带有轴承A的有轨车上或在牵引有轨车的机车上，甚至可以在轨道侧布置。传感器110，112和114必须与远程处理单元120通讯，为此，在两者间存在一个通讯通道122。实际上，通道122设置在发射装置124和接收装置126间。发射装置124装载在传感组件B上，或者至少通常装在与传感组件B相关的位置处，当然，传感器110，112和114要直接或间接与发射装置124相联接。接收单元126最好装在处理单元120中并且与其内的处理和归整线路相连接。
通讯通道122可以为含电线的电缆，在任一情况中，发射装置124和接收装置126仅仅为电联接件；另一方面，它还可以为电磁波形式。在这种形式中，发射装置124是一个无线发射器，接收装置126是一个无线接收器。两者都需要电能。
接收装置126，当为无线接收器形式时，从供给处理单元120电能的电源中获处获取电能。这可以是有轨车上或别处用于处理元件120的电池。在较佳实施例中，当发射装置124为无线发射装置时，该发射装置的电能取自一个蓄电单元，比如电池128，该蓄电单元最好布置在传感器组件B中。但是，电池B也可布置在邻近槽座46的其它位置，比如在楔块C中或在适配器34中。另一种方法，电能可以由一个外在电源而不是电池提供给传感组件B，比如一个动力电源。
电池128具有有限的储存电能的能力，如果不充电，它不可能持续足够长时间以保证用作发射装置124的无线发射器的电能。但是，有了转动的目标轮118，速度传感器110还可用作为一个发电机，或者一个独立的微发电机可安装在传感器组件B内。目标轮118可以简单为一个可变的磁阻通道，它也可具有永磁性。当目标轮118具有永磁性，其交错的磁极穿过传感器组件B的端部，由它们产生的变化磁场在传感器110内线圈中感应出电流。一个整流器把该电流转化为直流电，该直流电对电池128进行充电。
有时在传感器组件B中产生的原始信号不能经过通讯通道122很好地传递，但是可以在组件B内由一个本部微处理器130进行修正以提供一个更有用的信号。例如，由加速度传感器114探测出的振动可能以多种频率出现，由于频宽限制，有些频率不能经通讯通道122很好地传送。微处理器130便可以用来将传感器114送达的信号转换成一个简单的RMS能量水平信号，该信号就可以有效地经过通讯通道112传送。除RMS计算以外的其它处理方式也是可用的。同样，由速度传感器110传递的脉冲可以由一个微处理器转换成一种简单信号代表在较小的时间间隔内的速度，并且这一信号可相当容易地通过通讯通道122传送。从这种意义上讲，这些信号是在发射装置124中间接地发送的。
处理单元120处理经过通讯通道122和接收装置126传送来的信号。它具有归整某些信号和把信号转换成实时信号的能力，该实时信号能激发显示和起动警报。对原始的或处理过的信号信息的归整使之能够追踪轴承A在一个较长时间内的工作性能并探测其趋势。作为一个例子且针对自三个传感器110，112和114获取的信号，这些信号一经在处理单元120中处理和存贮，便能够就轴承A的操作和状况作出如下的评价：1.速度——基于由转动的目标轮118产生的脉冲的轴颈20的瞬时速度；将该速度与工作在相似条件下的其它轴承A的速度相比较，比如用在相同的有轨车上，归总由轴承组件经历的整个周期过程内的记录。2.温度——简单的等级性探测；同工作在相似条件下的其它轴承A 的温度相对比，比如与相同有轨车上的轴承相比。3.振动——在给定时间间隔内简单的RMS能量水平的测试；将该能量水平与存贮在处理单元中以往能量水平相对比；与工作在相似条件下的其它轴承A的能量级相对比。就轴承A的工作状况而言，这种评价具有非常实际且有用的应用，因为它们使人在任一给定例子中确定轴承A的实时工作状况，并可进一步评价轴承A的结构状况或“健康”。可能最重要的目的是在失效实际发生并对轴承A及相关部件造成重大损坏之前查出该即将发生的失效。例如，如果在一个轴承A中的速度传感器110发出一个信号，该信号表明轴承A中的锥件48转动速度比其它的轴承中的锥件48慢，那么，该降低了的速度表明此低速的锥件48有所松动并且在其轴颈20上滑动。如果速度传感器110指示角速度为零，那么该轴承A可能因为滚柱50楔结在某一个锥件48和其周围的槽座46之间而卡死。它也可以指示抱闸，抱闸会使轮子平动。从速度传感器110获取的信号也可用于防抱闸系统要求的瞬时速度测量。
加速度传感器114探测振动。这反应着轨道中的凹凸不平或其它缺陷。但是当某一个轴承A中加速度传感器114指示其振动显著大于由别的轴承上传感器114的指示值时，就存在应关注的理由。振动可以从邻近轴承A的轮子上获取，很可能是从轮子上一个平坦处获取。它也可能表明轴承A本身有缺陷。沿着一个槽座滚道58或一个锥件滚道66上发生剥落表明轴承失效已开始并且表明它本身已在振动。一个受损过的滚柱50也会产生振动。振动能级在一段时间内增高表明滚道58或66或滚柱50中缺陷在逐渐加剧。当该能级达到某一程度时，该轴承A应该拆掉不再使用。的确，在有很多缺陷时，振动表明轴承失效早于一定伴随这些缺陷所产生的温度升高。
工作在相似条件下，比如用在相同的有轨车上，所有轴承A的温度应该相同。一个轴承A与其它轴承A间显著的温差表明发生温升的轴承中出了毛病。
带有稳定楔块C的轴承A装配在轴承座10内，并且通过适配器34装于轴承座10上。轴承座10和适配器34都没有完全包围住轴承A。一个稍做修改轴承D(见图8)装配到另一种适配器或一个带有一个通孔142的轴座140中，因此轴座140完全包围住轴承D，限制了其出入通道。即使这样，轴承D非常相似于轴承A。它有一个槽座46，锥件48和锥形滚柱50，以及布置在锥件48间的间隔圈52。但是，该槽座46不带有一个组件孔74，螺孔76和销孔78，它也不容纳传感器组件B。同轴承A一样，轴承D装配在车轴轴颈20上，并由一个端盖28和一个耐磨环24夹紧在该轴颈20上，该耐磨环24位于端盖28和外侧的锥件48之间。在其圆周上，端盖28带有一个目标轮118，该轮可带有等圆周间隔分布的齿或极性交错的磁极。
紧靠轴座140的端点装配的是盖144，它延伸跨过端盖28并将它完全遮盖住。尤为重要的是，该盖144把轴承D的外侧盖与周围环境隔离开，因而污物不能进入其中。实际上盖144是由贯穿盖144上法兰148的机械螺栓146连接到轴座140上。在法兰148的范围内，盖144向内凸入轴座140，并倚靠于槽座46的末端，因而防止槽46沿轴向脱出轴座140。
与法兰148相邻，盖144通常沿轴向对准，因为在该区域内，它必须为端盖28清碍。在两个螺栓146间有一个沿轴向取向的台面150，在台面150外侧开有一个组件孔152以及在组件孔152两侧各开一个螺孔154，螺孔154用来装配一个止挡板100。
组件孔152位于端盖28上目标轮径直朝外处且接纳传感器组件B。事实上，在其外端有一个沉孔用来容纳传感器B上凸缘106。止挡板100贴靠在台面150上，并由机械螺钉98紧固在丝孔154中。止挡板100位于传感器组B末端凸缘106上部，并把传感器组件B固定在盖144中。尽管传感器组件B远离轴承D的末端，它仍在轴承D的周围范围内。
传感器组件B包含有多个传感器，按前述情况工作。
一个修改过的适配器160(见图9和10)不仅把轴承A接纳于边框2中通常为垂直的孔12中，而且还进一步固紧轴承A的槽座46以防止其旋转或蠕动，并为传感器组件B提供一个安装位。为此，槽座46在它的三个组件孔74每一侧各带有一个加长的孔161，该孔161沿轴线X方向伸长。同适配器34一样，适配器160带有一个与槽座46的外表面相一致的弧形座36和座端部的唇38沿轴向限定槽46。该适配器160还带有一个轴向凹槽162，该凹槽向下开口伸出弧形座36，实际上，该凹槽非常接近座36的顶部。此外，适配器160带有一个较窄的周边凹槽164，该凹槽同样开口伸出弧形座36，但是它沿圆周方向从轴向凹槽162沿伸到适配器160的下缘用作电缆槽。最后，适配器160在轴向凹槽162区域内带有一个组件孔166，两个螺孔168和两个销孔170。销孔170位于螺孔168外侧。销孔170带有销柱172，该销柱被压入到孔170中并且向下凸出座36。
轴承A的槽座46背靠弧形座36位于它的两个唇36间，它这样布置以致槽座46中某一个组件孔74呈现为竖直朝上。该孔74与适配器160中组件孔166对准。另一方面，槽座46中延长孔161与适配器160中销孔170对准，并接纳从孔170中凸出的销钉172。槽座46中孔161在槽座46的X轴线方向加长，以接纳槽座46在适配器160中的轴向位移。即此，适配器160中两唇38之间的空间比槽座46的长度稍长些。
传感器B装入对准后的适配器160中的组件孔166和槽座46中的组件孔74内，并且伸入轴承A的内部，如此置位使槽座46中某一组件孔74朝上。该孔74与适配160中组件孔166对准。另一方面，槽座46中加长孔161与适配器160中销孔170对准，并接纳从孔170中凸出的销钉172。槽座46中孔161沿槽座46中孔161沿槽座46的X轴线加长，以便接纳槽座46在适配器160中的轴向位移。既此，适配器160中两唇38间的空间比槽座46长度稍长些。
传感器B装入对准后的适配器160中的组件孔166和槽座46中的组件孔74内，并且伸入轴承A的内部，这样它的内末端就靠近位于两锥形滚柱50间的目标轮118处。传感器组件B起着密封适配器160和槽座46的作用，一块板176装在其上把它固紧到位，这是由螺钉176旋入适配器160中的螺孔168来紧固。并且，传感器B的柄部104封装在一个弹性体内，它能随槽座46沿轴向在适配器160的两个唇38间移动，因而使传感器B能适应轴向移位。传感器组件B包含有多个如前所述方式工作的传感器。
槽座46中其余组件孔74被堵塞住以防止污物进入其中。但是，在槽座46转换角度时，他们依就可用来容纳传感组件B。
当通讯通道122为电磁波形式时，发射装置124，即无线发射器，可以装在适配器160的轴向凹槽162内。对电池128也可以这样做。另一方面，当通讯通道122为电缆内的电线时，该电缆将沿圆周凹槽164伸展。
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1.一种适于绕轴线旋转的轴承，所说的轴承包括：一个静止的外滚圈，它带有一对呈现为向轴线内置的滚道；一个可以旋转的内滚圈，它带有呈现为朝向外滚圈上滚道，在内、外滚圈的滚道间排列成两行的滚动元件；一个目标轮，它装配在内滚圈的滚道间与内滚圈相关的位置处以便它能与内滚圈一起旋转；一个传感器组件，它安装在外滚圈上并伸入到该滚道和两排滚动元件之间的滚圈内部，该组件包含多个用来探测轴承不同的工作状况的传感器。
2.根据权利要求1的轴承，其中，所说的传感器组件包含一个速度传感器，它面向目标轮并产生一个反映该目标轮角速度的信号，该组件还包括一个温度器，它产生一个反映轴承温度的信号，和一个加速度传感器，它产生一个反应轴承经受的加速度的信号。
3.根据权利要求1的轴承，与一个带有通常为平坦侧壁的轴座相配合，进一步包括至少一个连接到所说的外滚圈上且呈现为与所说的平坦侧壁相靠的楔块，因而外滚圈在轴座内不会转动。
4.根据权利要求3的轴承，所说的的传感器组件贯穿所说的楔块，并且固定在所说的楔块内。
5.一个带有一个通常开在其底部并由至少一个垂直取向的平壁限定的开口的轴座，一个贯穿所说开口的轴，和一个位于所说轴座的开口内且布置在所说的该轴上使得该轴相对于该轴座绕旋转轴线旋转的轴承的结合体，其中，所说的轴承包括：一个外滚圈，它位于沿所说的平壁布置的所说开口内，且带有一通常为筒状的外表面和至少一条呈现为向内朝向轴线的滚道；一个内滚圈，它装配于轴上，且带有至少一个呈现为向外朝向所说的外滚圈上滚道的滚道，排成一行的布置在内滚圈和外滚圈的滚道之间的滚动元件；以及一个楔块紧靠所说的外滚圈的筒状表面连接到所说外滚圈的筒状表面的侧面上，使楔块垂直偏离轴线且不明显地增加轴承的宽度，并且筒状表面的顶部不被楔块所遮掩，因而垂直载荷传递给外滚圈而不经过楔块，该楔块有一个沿所说轴座的开口的平壁布置的呈横向的表面，藉此，所说的楔块防止所说的外滚圈在所说的轴座内旋转。
6.根据权利要求5的结合体，其中所说的楔块表面向所说的轴承开口的平壁的表面，通常是平面的且平行于所说的平壁。
7.一种适于绕轴旋转的轴承，所说的轴承包括：一个带有一个向内朝向轴线的滚道的外滚圈；一个带有一个向外朝向外滚圈上滚道的内滚圈；在内、外滚圈之滚道间排列成一行的滚动元件；以及一个装配与滚圈之一上的传感器组件以致它处于所说的轴承环境中，所说的传感器组件包含有能够检测不同的结构参数的多个传感器以致能探测轴承的不同的工作状况。
8.根据权利要求7的轴承，还包括一个与所说传感器相连接的无线发射器，传输由传感器产生的信号到远程处理单元。
9.根据权利要求8的轴承，其中所说的无线发射器位于传感器组件内。
10.根据权利要求8的轴承，还包括一个连接到所说的无线发射器的电池，其中所说的传感器组件包含一个连接到所说的电池上用以给该电池充电的微发电机。
11.根据权利要求10的轴承，其中所说的微发电机还能探测所说的轴承的另一滚圈的角速度。
12.根据权利要求7的轴承，其中所说的的传感器组件包含有一个用来调整由至少所说的传感器之一产生的信号的微处理器。
13.一种与有轨车辆边框相结合的结合体，边框有一个朝下开的开口，且该开口被两个平行的和基本上垂直取向的平侧面以及一个在该两个侧面之间伸展的上表面所限定，和一个紧靠该上表面并安装在边框的开口中的适配器，它有一个朝下的弧形座，一个减摩轴承，当从该边框向该车轴传递垂直取向的载荷时，用于使车轴相对边框旋转，所说的轴承包括：一个有筒状外表面的外滚圈，该外滚圈位于两侧壁之间的边框的开口内并紧靠适配器上的弧形轴承座，该外滚圈还有一个向内朝向轴线的滚道；一个位于该外滚圈之内的内滚圈，它有一个朝向外滚圈的滚道；位于内外滚圈之间的一排滚动元件；和一个紧靠适配器下面的外滚圈筒状外表面固定于该外滚圈的楔块，该楔块有一个沿边框的一个平侧壁布置的横向表面，防止该外滚圈在该边框的开口内旋转。
14.根据权利要求13的结合体，其中所说的楔块的外表面通常为平面。
15.根据权利要求13的结合体，其中所说的的楔块支撑一个监测所说的轴承工作状况的传感器。
16.根据权利要求15的结合体，其中所说的传感器贯穿所说的外滚圈且伸入所说的轴承内部。
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1999-09-29
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1999-09-29
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