CN112304607A - 带传感器的轴承座单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带传感器的轴承座单元，其包括轴承外圈(20)、轴承座(10)和传感器(S)，所述外圈(20)具有至少一个注脂孔，其中，所述注脂孔中的一个用作传感器收容孔，所述轴承座(10)包括传感器安装孔，所述传感器安装孔在径向上贯穿所述轴承座(10)、且贯通所述传感器收容孔，所述传感器(S)的至少一部分固定于所述传感器安装孔。根据本发明的带传感器的轴承座单元，轴承外圈的原有结构不需要改变，轴承座单元整体结构简单紧凑，传感器的检测结果可靠性高。

Description

带传感器的轴承座单元
技术领域
本发明涉及轴承领域，具体涉及一种带传感器的轴承座单元。
背景技术
在例如需要对调心滚子轴承的油脂状态进行检测的应用中，现有技术中的一种方案是在轴承的端面安装油脂传感器，此种传感器设置方式可以参照图1中虚线框M所框出的传统设计。
根据该传统设计，轴承座10的两个端面均设有传感器安装孔，两个传感器S分别穿过一个端面的传感器安装孔、在轴向的两侧检测轴承油脂状态，以避免或减小由于油脂在轴承的轴向上分布不均匀造成的检测偏差。然而，为了避免调心滚子轴承的滚动体在调心过程中碰到传感器S的测头，在安装传感器S时需要在测头和轴承端面之间留出安全距离，从而测头所在位置处能够测量到的油脂有可能处于静止状态，进而导致检测结果失真。
中国实用新型专利CN201963741U公开了一种设有温度测试装置的汽车轮毂轴承，在该方案中，传感器被设置于轴承外圈的注脂孔、并通过螺母固定在外圈。然而，这种传感器的固定方式需要在轴承外圈加工出方便固定螺母的平面，外圈的形状需要重新设计。此外，在轴承工作过程中，外圈可能会发生轻微振动，进而导致传感器振动，从而影响检测的准确性。
中国发明专利CN105819186B公开了一种将传感器安装于轴承座的润滑油孔内的方案。然而，该方案中的传感器只能接触轴承外圈表面，不能深入轴承内部，其检测精度有限。
发明内容
本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种结构紧凑、传感器检测结果可靠性高的带传感器的轴承座单元。
本发明提供一种带传感器的轴承座单元，其包括轴承外圈、轴承座和传感器，所述外圈具有至少一个注脂孔，其中，
所述注脂孔中的一个用作传感器收容孔，
所述轴承座包括传感器安装孔，所述传感器安装孔在径向上贯穿所述轴承座、且贯通所述传感器收容孔，
所述传感器的至少一部分固定于所述传感器安装孔。
在至少一个实施方式中，所述传感器的测头伸入到所述外圈的内周侧。
在至少一个实施方式中，所述传感器还包括套筒，所述传感器的测头固定于所述套筒的第一端且至少部分地伸出所述套筒，所述套筒固定于所述传感器安装孔。
在至少一个实施方式中，所述套筒的第二端具有外螺纹，所述传感器安装孔具有与所述外螺纹螺合的内螺纹。
在至少一个实施方式中，所述套筒的与所述传感器收容孔配合的部分的外径小于所述传感器收容孔的内径，从而在所述套筒和所述传感器收容孔之间具有间隙。
在至少一个实施方式中，所述传感器还包括固定件，所述固定件为具有中孔的筒形，所述测头过盈配合地固定于所述中孔，
所述套筒的所述第一端具有内螺纹，所述固定件具有与所述第一端的内螺纹螺合的外螺纹。
在至少一个实施方式中，所述轴承座的内周壁具有第一定位部，所述外圈的外周壁具有与所述第一定位部相匹配的第二定位部，当所述第一定位部和所述第二定位部配合时，所述传感器安装孔和所述传感器收容孔同轴地设置。
在至少一个实施方式中，所述传感器收容孔在周向上远离所述轴承的承载区域。
在至少一个实施方式中，所述传感器为轴承油脂传感器。
在至少一个实施方式中，所述轴承为调心滚子轴承，所述传感器的至少主体部分安装在所述调心滚子轴承的两列滚子之间。
根据本发明的带传感器的轴承座单元，轴承外圈的注脂孔中的一个用作传感器收容孔，轴承座包括传感器安装孔，传感器的至少一部分(例如，主体部分)固定于传感器安装孔。轴承外圈的原有结构不需要改变，轴承座单元整体结构简单紧凑，传感器的检测结果可靠性高。
附图说明
图1示意性地综合显示了轴承座单元的传统设计和根据本发明的一个实施方式的改进设计。
图2是根据本发明的一个实施方式的传感器的示意图。
附图标记说明
10轴承座；20外圈；
S传感器；S1套筒；S2测头；S3固定件；S4控制模块；
S11第一端；S12第二端；T1外螺纹；T2内螺纹；
A轴向；R径向。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
以调心滚子轴承为例介绍根据本发明的带传感器的轴承座单元。参照图1，以下除非特别说明，A表示轴承座单元的轴向，其与轴承的轴向一致；R表示轴承座单元的径向，其与轴承的径向一致；此外，本发明所称的周向与轴承的周向一致。图1中虚线框N所框出的为根据本实施方式的改进设计。
在本实施方式中，传感器S为油脂传感器，其构造例如可以参照专利公开DE102004016955A1。参照图2，传感器S包括主体部分和控制模块S4，其中，主体部分包括套筒S1、测头S2和固定件S3。
根据本实施方式的轴承座单元只包括一个传感器S，其主体部分固定于轴承座10的周壁、并沿径向R穿过位于轴承的外圈20的一个注脂孔而能够接触到位于外圈20的内周的油脂。传感器S的控制模块S4可以根据轴承座单元的具体结构而固定于轴承座10的适宜位置，例如将控制模块S4固定于轴承座10的外周(图中未示出控制模块S4的具体固定状态)。
在本实施方式中，外圈20具有三个在周向上均布的沿径向R贯穿外圈20的注脂孔。优选地，当轴承安装到轴承座10时，外圈20的安装姿态使得其中一个注脂孔(第一注脂孔)竖直向上，该注脂孔所在的区域属于轴承的承载区域；另外两个注脂孔(第二注脂孔和第三注脂孔)与第一注脂孔的夹角为120°，第二注脂孔和第三注脂孔所在的区域远离轴承的承载区域，可以在第二注脂孔和第三注脂孔中任选一个作为传感器收容孔。
轴承座10设有沿径向R贯穿轴承座10的传感器安装孔，且传感器安装孔与位于外圈20的传感器收容孔是贯通的。优选地，为了保证传感器安装孔和传感器收容孔的同轴度，在轴承座10的内周壁和外圈20的外周壁设置相匹配的定位部，例如，轴承座10的内周壁部分地向径向内侧凸出而形成第一定位部，外圈20的外周壁部分地向径向内侧凹进而限定出第二定位部，第一定位部的形状轮廓和第二定位部的形状轮廓相同，当第一定位部伸入第二定位部内时，传感器安装孔和传感器收容孔的轴线重合。
参照图2，传感器S的套筒S1被构造为用于固定测头S2、并能够使套筒S1自身固定到轴承座10。
定义套筒S1的固定测头S2的一端为第一端S11、另一端为第二端S12。优选地，第一端S11具有内螺纹T2，第二端S12具有外螺纹T1。
优选地，测头S2通过固定件S3固定于套筒S1。优选地，固定件S3呈中空的筒形，且固定件S3具有外螺纹。测头S2通过例如过盈配合的方式固定于固定件S3的中孔。固定件S3的外螺纹能够与套筒S1的内螺纹T2螺合，从而使测头S2固定到套筒S1。测头S2至少部分地伸出固定件S3和套筒S1。
优选地，套筒S1的与传感器收容孔相配合的部分的外径小于或等于传感器收容孔的内径，从而在套筒S1和传感器收容孔之间具有间隙，套筒S1与传感器收容孔的内壁不接触，因此外圈20的轻微振动不会对传感器S造成影响。优选地，固定件S3的最大外径小于传感器收容孔的内径。
传感器安装孔具有与套筒S1的外螺纹T1螺合的内螺纹，从而套筒S1能以螺纹连接的方式穿过传感器安装孔并得到定位。套筒S1的长度满足，当套筒S1固定于轴承座10时，测头S2伸入到外圈20的内周侧。
本发明至少具有以下优点中的一个优点：
(i)本发明合理利用了位于轴承的外圈20的注脂孔，使传感器S穿过注脂孔伸入到外圈20的内周侧而能够接触到油脂。
(ii)传感器S的测量位置在径向R上位于内圈和外圈之间，在轴承工作过程中，该区域的油脂是动态的，这使得轴承油脂的测量结果更准确。
(iii)传感器S的测量位置在轴向A上位于轴承的两列滚子之间，特别是轴承的轴向中部区域，该区域的油脂分布比位于轴承轴向端部的油脂更均匀、更具有测量意义，能够保证测量的有效性。且对该区域的油脂测量只需要一个传感器S便能完成，减少了传感器的数量。
(iv)传感器S被固定于轴承座10，定位更稳定，不容易发生振动而影响测量精度。而轴承外圈20的原有结构不需要改变，装置整体结构简单，兼容性强。
当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。例如：
(i)根据本发明的传感器不仅限于轴承油脂传感器，其例如还可以是温度传感器或振动传感器。根据本发明的传感器可以是有线的传感器，也可以是无线的传感器。
(ii)根据本发明的轴承座单元不限于应用于调心滚子轴承。当轴承具有多列滚子时，被选为传感器收容孔的注脂孔在轴向上通常位于某两列滚子之间，特别是位于轴承的轴向中部区域，相应地，传感器的主体部分也被安装于轴承的轴向中部区域。

Claims (10)

1.一种带传感器的轴承座单元，其包括轴承外圈(20)、轴承座(10)和传感器(S)，所述外圈(20)具有至少一个注脂孔，其中，
所述注脂孔中的一个用作传感器收容孔，
所述轴承座(10)包括传感器安装孔，所述传感器安装孔在径向上贯穿所述轴承座(10)、且贯通所述传感器收容孔，
所述传感器(S)的至少一部分固定于所述传感器安装孔。
2.根据权利要求1所述的轴承座单元，其特征在于，所述传感器(S)的测头(S2)伸入到所述外圈(20)的内周侧。
3.根据权利要求1所述的轴承座单元，其特征在于，所述传感器(S)还包括套筒(S1)，所述传感器(S)的测头(S2)固定于所述套筒(S1)的第一端(S11)且至少部分地伸出所述套筒(S1)，所述套筒(S1)固定于所述传感器安装孔。
4.根据权利要求3所述的轴承座单元，其特征在于，所述套筒(S1)的第二端(S12)具有外螺纹(T1)，所述传感器安装孔具有与所述外螺纹(T1)螺合的内螺纹。
5.根据权利要求4所述的轴承座单元，其特征在于，所述套筒(S1)的与所述传感器收容孔配合的部分的外径小于所述传感器收容孔的内径，从而在所述套筒(S1)和所述传感器收容孔之间具有间隙。
6.根据权利要求3所述的轴承座单元，其特征在于，所述传感器(S)还包括固定件(S3)，所述固定件(S3)为具有中孔的筒形，所述测头(S2)过盈配合地固定于所述中孔，
所述套筒(S1)的所述第一端(S11)具有内螺纹，所述固定件(S3)具有与所述第一端(S11)的内螺纹螺合的外螺纹。
7.根据权利要求1所述的轴承座单元，其特征在于，所述轴承座(10)的内周壁具有第一定位部，所述外圈(20)的外周壁具有与所述第一定位部相匹配的第二定位部，当所述第一定位部和所述第二定位部配合时，所述传感器安装孔和所述传感器收容孔同轴地设置。
8.根据权利要求1所述的轴承座单元，其特征在于，所述传感器收容孔在周向上远离所述轴承的承载区域。
9.根据权利要求1所述的轴承座单元，其特征在于，所述传感器(S)为轴承油脂传感器。
10.根据权利要求1所述的轴承座单元，其特征在于，所述轴承为调心滚子轴承，所述传感器(S)的至少主体部分安装在所述调心滚子轴承的两列滚子之间。
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