CN113898667A - 轴承结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承结构，包括轴承主体、信号处理器、信号发射器和电源，轴承主体包括轴承内圈和轴承外圈，轴承内圈和轴承外圈之间通过轴承保持架相对转动装配，轴承外圈的至少一个侧壁的至少一部分区域形成有至少一层敏感涂层，敏感涂层上设置有敏感凹槽，敏感凹槽被配置为用于随温度变化发生相应的电阻变化，信号处理器设置在轴承外圈，信号处理器与敏感凹槽电连接，信号发射器设置在轴承外圈，信号发射器与信号处理器电连接，电源设置在轴承外圈。上述轴承结构通过在轴承外圈集成可以实时获取温度信息的敏感涂层，能够实现近距离原位监测轴承结构的工作状态，获取轴承真实测量值，减小由于信号传输引起的损耗。

Description

轴承结构

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，特别是涉及一种轴承结构。

背景技术

轴承的温度和应变是能够体现轴承工作状态的两个重要参数，实时监测轴承的温度、应变有助于了解轴承的工作状态，从而进行适时调整，避免操作失误和过载运转等情况造成不必要的损失。

目前常用的监测方法有内植入式和外挂式。内植入式是对轴承内部进行开槽、开洞、修改尺寸等，将监测传感器植入轴承内部，缺点是监测传感器的安装空间受限，容易因轴承结构的改变影响轴承受力形式，进而影响轴承寿命，产生布线困难、监测传感器工作环境恶劣等问题，如高温、油污、摩擦等环境。

外挂式是在轴承附近位置、周边零部件上安装监测传感器，例如将监测传感器安装在轴承座上或靠近轴承座的结构上，缺点是轴承产生故障的位置距离监测传感器的安装位置较远，由于监测传感器远离信号源，所测得的信号会受到环境噪声的影响、偏离真实值，导致测量精度不佳，而且信号在传输过程中也容易发生能量损耗，尤其在采集轴承振动信号时，信号需要通过轴承座或其它零部件传递到监测传感器，信号在传输过程会产生衰减，导致传感器不易检测到早期故障信号。

发明内容

基于此，有必要针对检测效果不佳的问题，提供一种轴承结构。

本申请还提供了一种轴承结构，所述轴承结构包括：

轴承主体，所述轴承主体包括轴承内圈和轴承外圈，所述轴承内圈和所述轴承外圈之间通过轴承保持架相对转动装配，所述轴承外圈的至少一个侧壁的至少一部分区域形成有至少一层敏感涂层，所述敏感涂层上设置有敏感凹槽，所述敏感凹槽被配置为用于随温度变化发生相应的电阻变化；

信号处理器，设置在所述轴承外圈，所述信号处理器与所述敏感凹槽电连接，用于根据所述敏感凹槽的电阻变化生成所述轴承主体的温度信息；

信号发射器，设置在所述轴承外圈，所述信号发射器与所述信号处理器电连接，用于向接收端无线发送所述温度信息；

电源，设置在所述轴承外圈，用于向所述敏感涂层、所述信号处理器和/或所述信号发射器供电。

在其中一个实施例中，所述轴承外圈的侧壁设置有抛光区域，所述敏感涂层直接或间接形成在所述抛光区域上。

在其中一个实施例中，所述抛光区域上形成有绝缘层，所述敏感涂层形成在所述绝缘层上，并通过所述绝缘层间接形成在所述抛光区域上。

在其中一个实施例中，所述敏感凹槽包括两个电极槽以及连接在两个所述电极槽之间的敏感栅槽，所述电极槽内形成有电极层。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层上形成有保护层，所述保护层包括覆盖所述电极层的电极保护层和/或覆盖所述敏感栅槽的敏感栅保护层。

在其中一个实施例中，所述抛光层、所述绝缘层、所述敏感涂层和所述保护层的相邻层面之间形成有粘接层。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层为层叠的两层，每层上均开设所述敏感凹槽，两层所述敏感层上开设的两个所述敏感凹槽的敏感栅槽相互垂直。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层内开设两个所述敏感凹槽，两个所述敏感凹槽的敏感栅槽相互配合构成叉指结构。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层的材料为石墨烯金属复合材料或金属材料；和/或，

所述抛光层的粗糙度在200nm以下；和/或，

所述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种或组合；和/或，

所述电极层的材料为铜、银、金中的任意一种或组合；和/或，

所述电极保护层的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种或组合，或者电极保护层的材料为有机树脂材料；和/或，

所述敏感栅保护层的材料为氧化硅，氮化硅，氧化铝中的任意一种或组合；和/或，

所述粘接层的材料为镍、镍铬或铬中的任意一种。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层的厚度为100nm至1μm；和/或，

所述绝缘层的厚度为1μm至3μm；和/或，

所述电极层的厚度为100nm至1μm；和/或，

所述电极保护层的厚度为1μm至3μm；和/或，

所述敏感栅保护层的厚度为1μm至3μm；和/或，

所述粘接层的厚度为90nm至110nm。

上述轴承结构，无需破坏或改变轴承结构的本身结构，保证了轴承结构的原设计结构与强度，通过在轴承外圈集成可以实时获取温度信息的敏感涂层，能够实现近距离原位监测轴承结构的工作状态，获取轴承真实测量值，减小由于信号传输引起的损耗，该结构形式充分解决了由于空间狭小不足而引起的安装传感器、布线等困难问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的轴承结构的装配示意图；

图2为本发明一个实施例提供的敏感凹槽的结构示意图；

图3为本发明另一个实施例提供的敏感凹槽的结构示意图；

图4为本发明又一个实施例提供的敏感凹槽的结构示意图；

图5为本发明一个实施例提供的绝缘层、敏感涂层、电极层和保护层的层面结构爆炸示意图；

图6为本发明一个实施例提供的信号处理器、信号发射器、切割线圈、环形挡盖的装配结构示意图；

图7为本发明一个实施例提供的主轴承的第一方向剖视图；

图8为本发明一个实施例提供的主轴承的第二方向剖视图；

图9为本发明一个实施例提供的辅轴承的第一方向剖视图；

图10为本发明一个实施例提供的辅轴承的第二方向剖视图；

图11a为本发明一个实施例提供的具有敏感凹槽图案的掩膜版示意图；

图11b为本发明一个实施例提供的具有敏感栅槽图案的掩膜版示意图；

图11c为本发明一个实施例提供的具有电极槽图案的掩膜版示意图。

附图标号：

100、轴承主体；200、敏感涂层；300、信号处理器；400、信号发射器；500、切割线圈；600、环形挡盖；700、转轴；800、轴套；900、端盖；

110、轴承内圈；120、轴承外圈；130、轴承保持架；140、垫片；

210、敏感凹槽；220、抛光区域；230、绝缘层；

240、电极层；250、保护层；

211、电极槽；212、敏感栅槽；

251、电极保护层；252、敏感栅保护层；

111、主轴承内圈；112、辅轴承内圈；

121、主轴承外圈；122、辅轴承外圈；

131、主轴承保持架；132、辅轴承保持架；

133、第一磁性体；134、第一滚动体；135、第一质量补偿体；

136、第二磁性体；137、第二滚动体；138、第二质量补偿体；

910、油封；920、油孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图10所示，本发明一实施例提供了一种轴承结构，所述轴承结构包括轴承主体100、信号处理器300、信号发射器400和电源，所述轴承主体100包括轴承内圈110和轴承外圈120，所述轴承内圈110和所述轴承外圈120之间通过轴承保持架130相对转动装配，所述轴承外圈120的至少一个侧壁的至少一部分区域形成有至少一层敏感涂层200，所述敏感涂层200上设置有敏感凹槽210，所述敏感凹槽210被配置为用于随温度变化发生相应的电阻变化，信号处理器300设置在所述轴承外圈120，所述信号处理器300与所述敏感凹槽210电连接，用于根据所述敏感凹槽210的电阻变化生成所述轴承主体100的温度信息，信号发射器400，设置在所述轴承外圈120，所述信号发射器400与所述信号处理器300电连接，用于向接收端无线发送所述温度信息，电源设置在所述轴承外圈120，用于向所述敏感涂层200、所述信号处理器300和/或所述信号发射器400供电。

该轴承结构无需破坏或改变轴承结构的本身结构，保证了轴承结构的原设计结构与强度，通过在轴承外圈120集成可以实时获取温度信息的敏感涂层200，能够实现近距离原位监测轴承结构的工作状态，获取轴承真实测量值，减小由于信号传输引起的损耗，该结构形式充分解决了由于空间狭小不足而引起的安装传感器、布线等困难问题。

该轴承结构与转轴700进行装配时，轴承外圈120用于装配在轴承座上，因此轴承外圈120保持相对静止，轴承内圈110与转轴700进行装配并随转轴700同步转动，在工作过程中处于转动状态，所以信号处理器300、信号发射器400和电源始终保持静止状态，而非高速转动的状态，能够使信号处理器300、信号发射器400和电源保持稳定、良好的工作状态。转轴700转动时，由于轴承结构受到来自于转轴700和轴承座的载荷或力矩，轴承结构会发生变形或温度变化，此时，轴承外圈120的敏感凹槽210也会随之变形，敏感凹槽210的形变会引起电阻的变化，进而产生电压或电流的变化，通过将电阻变化引起的电压或电流的变化信号传输至信号处理器300，经滤波、放大等处理后形成温度信息并发送至信号发射器400，然后以无线形式将温度发送到接收端，从而能够完成轴承温度应力的监测。

所述轴承外圈120的侧壁设置有抛光区域220，所述敏感涂层200直接或间接形成在所述抛光区域220上，例如，所述抛光区域220上形成有绝缘层230，所述敏感涂层200形成在所述绝缘层230上，并通过所述绝缘层230间接形成在所述抛光区域220上。所述敏感凹槽210包括两个电极槽211以及连接在两个所述电极槽211之间的敏感栅槽212，所述电极槽211内形成有电极层240。敏感涂层200的材料可以是石墨烯金属复合薄膜材料，并经溅射光刻、剥离等工艺后形成，由于石墨烯与金属有着正负不同的电阻温度系数，所以可以形成电阻温度系数接近于零的材料，这样的敏感涂层200可以实现径向应力的测量，而不受温度的影响。

所述敏感涂层200上形成有保护层250，所述保护层250包括覆盖所述电极层240的电极保护层251，以及覆盖所述敏感栅槽212的敏感栅保护层252。所述抛光层、所述绝缘层230、所述敏感涂层200和所述保护层250的相邻层面之间形成有粘接层，粘接层可以选择性的设置在所述抛光层和所述绝缘层230之间，所述绝缘层230和所述敏感涂层200之间，或者所述敏感涂层200和所述保护层250之间，用于增强相邻层面之间的结合力。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层200为层叠的两层，每层上均开设所述敏感凹槽210，两层所述敏感层上开设的两个所述敏感凹槽210的敏感栅槽212相互垂直，此位置上层叠的两层敏感涂层200属于两个可以进行温度检测的结构，两个敏感涂层200中的敏感栅槽212相互垂直，可以在温度检测时实现应变大小相等、方向相反，这样可以抵消由于温度对应变产生的误差，从而单独测量应变，此处的应变是用来测量径向应变的。

在其中一个实施例中，所述敏感涂层200内开设两个所述敏感凹槽210，两个所述敏感凹槽210的敏感栅槽212相互配合构成叉指结构，叉指结构即类似两双手的手指相互对插的结构，因敏感栅槽212的结构即为直角迂回的结构，可以形成间隔空间，所以两个敏感涂层200中的敏感栅槽212相互向对方的间隔空间内对插便可以构成叉指结构，两个叉指结构敏感栅槽212同时并不相交，两个敏感栅槽212的位置尽可能靠近，例如间隙不超过0.1μm。

两个所述敏感凹槽210的材料可以相同也可以不同，通过溅射、热蒸发、印刷等生长敏感涂层200，并可以通过刻蚀、光刻等方法形成敏感凹槽210。在测量温度、应力时，轴承结构表面温度发生变化，若同时受到外力，轴承结构表面还会产生应变，此时轴承结构表面的两个所述敏感凹槽210的电阻发生改变，其阻值由温度、应变引起，若两个所述敏感凹槽210分别使用不同材料制备，其相应的电阻应变系数以及电阻温度系数也不同，从而可以根据温度与应力解耦后分别获得待测轴承结构在工作状态中的温度与应力。

所述敏感涂层200的材料为石墨烯金属复合材料或金属材料，采用石墨烯材料形成敏感涂层200能够有效降低由于温度变化引起对应变量测量的干扰，从而简化对于温度补偿的外接电路，现有的金属薄膜传感器电阻温度系数较高，制备石墨烯金属复合薄膜传感器可降低金属薄膜的电阻温度漂移系数，因为金属薄膜的电阻随着温度的升高而升高，而石墨烯薄膜的电阻随着温度的升高而降低，若将上述两种薄膜材料复合，则可以有效降低石墨烯金属复合薄膜传感器的电阻温度系数TCR，从而降低了测量误差，提高了测量精度。

所述抛光层的粗糙度在200nm以下，所述绝缘层230的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种或组合，所述电极层240的材料为铜、银、金中的任意一种或组合，所述电极保护层251的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种或组合，或者电极保护层251的材料为有机树脂材料，所述敏感栅保护层252的材料为氧化硅，氮化硅，氧化铝中的任意一种或组合，所述粘接层的材料为镍、镍铬或铬中的任意一种。

所述敏感涂层200的厚度为100nm至1μm，如所述敏感涂层200的厚度为100nm、300nm、500nm、800nm、1μm等，所述绝缘层230的厚度为1μm至3μm，如所述绝缘层230的厚度为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm等，所述电极层240的厚度为100nm至1μm，如所述电极层240的厚度为100nm、300nm、500nm、800nm、1μm等，所述电极保护层251的厚度为1μm至3μm，如所述电极保护层251的厚度为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm等，所述敏感栅保护层252的厚度为1μm至3μm，如所述敏感栅保护层252的厚度为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm等，所述粘接层的厚度为90nm至110nm，所述粘接层的厚度为90nm、95nm、100nm、115nm、110nm。

敏感涂层200上的敏感凹槽210的图案不限于上述结构，本领域技术人员还可以根据需求将敏感凹槽210的图案设置为其他结构形式，该敏感凹槽210的形成方式可以采用光刻工艺或非光刻工艺形成，例如可以采用掩膜版对各个层的结构进行制作，参阅图11a至图11c所示，掩膜版上需要形成预定的图案，然后将掩膜版后贴合在轴承的侧壁，在有掩膜版一侧的表面通过射频磁控沉积技术生长碳源，形成具有敏感栅及电极的图案，可以保持射频功率30W～500W、氩气流量1SCCm～200SCCM，常温生长，并保持压强0.1Pa～3Pa、厚度0.3nm～1nm。在生长碳的表面通过物理气相沉积生长镍，形成具有敏感栅及电极的图案，可以保持射频功率30W～500W、氩气流量1SCCm～200SCCM，常温生长，并保持压强0.1Pa～3Pa、厚度50nm～100nm。在生长镍的表面通过物理气相沉积生长碳，形成具有敏感栅及电极的图案，可以保持射频功率30W～500W、氩气流量1SCCm～200SCCM，常温生长，并保持压强0.1Pa～3Pa、厚度50nm～100nm。将得到的样品在溅射沉积的腔体内进行真空退火，可以保持真空度210^-2～410^-4、退火温度350℃～400℃、升温速率1分钟15～20°，保温时间1小时，然后自然冷却。此时，基片表面的无定型碳层在高温下经镍层催化后，在轴承沉积碳层与镍层之间析出多层石墨烯，可以形成石墨烯金属复合薄膜敏感栅及薄膜电极。

光刻方法得到图案时，通过热管式炉设备，在铜箔表面制备石墨烯，其参数为，反应气体中氢气与甲烷的体积比可以为4：1，且反应的温度可以为800℃～1200℃，反应时间可以为1min～1h，待制备完成降温后，取出铜箔，铜箔表面涂覆光刻胶，采用湿法转移将铜箔面石墨烯转移至粘接层的表面并晾干，采用光刻法曝光、显影、去离子水冲洗，并采用干法刻蚀去除未经光刻胶保护的石墨烯，然后使用丙酮去除石墨烯表面光刻胶，形成石墨烯图案。然后可以生长位于石墨烯上层的粘接层，与前述粘接层分别位于石墨烯的两侧，然后继续在其上生长镍铬层。

电源除了采用实际的电池设置在轴承主体100上，还可以采用其他形式产生电能并供电，例如本申请提供了一种轴承结构，所述轴承结构包括轴承主体100，主轴承和辅轴承构成轴承主体100，主轴承内圈111和辅轴承内圈112构成轴承内圈110，主轴承外圈121和辅轴承外圈122构成轴承外圈120，所述主轴承包括主轴承外圈121和主轴承内圈111，所述主轴承外圈121和所述主轴承内圈111之间通过主轴承保持架131相对转动装配，所述主轴承保持架131内装配有第一磁性体133和第一滚动体134，所述主轴承外圈121的侧壁设置有温度传感结构，所述温度传感结构被配置为用于获取所述主轴承的温度信息，所述辅轴承包括辅轴承外圈122和辅轴承内圈112，所述辅轴承外圈122和所述辅轴承内圈112之间通过辅轴承保持架132相对转动装配，所述辅轴承保持架132内装配有第二磁性体136和第二滚动体137，所述辅轴承外圈122与所述主轴承外圈121同轴装配，所述辅轴承内圈112与所述主轴承内圈111同轴装配，所述第一磁性体133和所述第二磁性体136之间形成有磁场，所述轴承结构还包括切割线圈500，切割线圈500的表面保持绝缘，例如包裹绝缘外层等，所述切割线圈500装配在所述主轴承外圈121，所述主轴承保持架131与所述主轴承内圈111连接，所述切割线圈500被配置为用于在所述主轴承外圈121和所述主轴承内圈111相对转动时切割所述磁场的磁感线产生电能，所述电能被配置为用于至少向所述温度传感结构供电，进而构成了电源，采用无线无源方式，在不需要外电源供电和无物理连线的条件下可以正常采集轴承内圈110的温度信息，实现轴承状态的无线监测。

所述主轴承外圈121、所述主轴承内圈111和所述主轴承保持架131的尺寸、结构均与所述辅轴承外圈122、所述辅轴承内圈112和所述辅轴承保持架132的尺寸、结构相同，因此主轴承和辅轴承可以保持同步转动工作，并实现结构上的相互对称，其中，辅轴承可以在厚度上小于主轴承，主轴承在工作过程中用于承受载荷，辅轴承在工作过程中不受力和载荷，辅轴承的作用为用于装配第二磁性体136，以使第二磁性体136与第一磁性体133形成可供切割线圈500切割的磁场。辅轴承的辅轴承外圈122可以预留销孔，销孔可以用来通过使用键销将辅轴承装配在轴承座上，辅轴承的辅轴承内圈112一侧可以与主轴承相邻，辅轴承内圈112的另一侧可以通过螺母固定在转轴700上。主轴承和辅轴承之间可以装配垫片140，垫片140可以设置在主轴承外圈121和辅轴承外圈122之间，也可以设置在辅轴承内圈112和主轴承内圈111之间。

该轴承结构与转轴700进行装配时，主轴承外圈121和辅轴承外圈122用于装配在轴承座上，因此主轴承外圈121和辅轴承外圈122均保持相对静止，主轴承内圈111和辅轴承内圈112与转轴700进行装配并随转轴700同步转动，在工作过程中处于转动状态，所以切割线圈500始终保持静止状态，而非高速转动的状态，能够使切割线圈500保持稳定、良好的工作状态，转轴700的转动会带动主轴承内圈111和轴承内圈110同步转动，同时也会带动主轴承保持架131和辅轴承保持架132同步转动，使第一磁性体133和第二磁性体136产生的磁场同步转动，因此，磁场转动、切割线圈500保持静止，二者便形成了相对转动，允许切割线圈500在磁场内做切割磁感线的运动，产生的电流可以作为电能，该电能可以给温度传感结构供电，例如温度传感结构为普通的温度传感器时，可以给温度传感器供电。

温度传感结构除了采用可以直接采集温度信息的温度传感器，还可以采用其他方式形成，例如采用对温度敏感的敏感涂层200等，敏感涂层200在温度变化后会产生电阻参数等相应参数的对应变化，因此所述轴承结构还包括信号处理器300和信号发射器400，信号处理器300可以对敏感涂层200的电阻参数或其他参数进行处理，转换为可以用来感知温度的温度信息，信号处理器300设置在所述主轴承外圈121，所述信号处理器300与所述温度传感结构电连接，用于获取所述温度信息，信号发射器400设置在所述主轴承外圈121，所述信号发射器400与所述信号处理器300电连接，用于向接收端无线发送所述温度信息，所述电能还被配置为用于向所述信号处理器300和/或信号发射器400供电，接收端可以如远程控制平台等，可以供工作人员远程获取轴承的工作温度状态。

切割线圈500在主轴承外圈121上的装配可以为直接装配或间接装配，如切割线圈500若为具有一定硬度的自支撑结构时，该切割线圈500便直接可以装配在主轴承外圈121上，并以能够切割磁场中磁感线的角度进行装配，本领域技术人员可以根据需求进行配置，或者切割线圈500还可以利用其他部件间接装配在主轴承外圈121上，如所述轴承结构还包括环形挡盖600，所述环形挡盖600装配在所述主轴承外圈121的内侧面，并位于所述主轴承外圈121和所述主轴承内圈111之间，所述切割线圈500沿着所述环形挡盖600的周向缠绕在所述环形挡盖600的至少一部分区域上。

环形挡盖600与主轴承外圈121之间可以通过卡接、粘接等方式可拆卸地相对装配，也可以通过焊接等方式固定装配，例如主轴承外圈121上可以开设安装槽，安装槽为环形凹槽，结构上适于安装环形挡盖600，所述环形挡盖600插接在所述安装槽内并利用卡扣进行固定。当安装环形挡盖600时，由于环形挡盖600设置在主轴承外圈121并位于在所述主轴承外圈121和所述主轴承内圈111之间，所以环形挡盖600会遮挡主轴承保持架131，此时需要使第一磁性体133、第一滚动体134与环形挡盖600之间形成一定的间隙，防止相互干涉。

在其中一个实施例中，所述环形挡盖600被所述切割线圈500缠绕的长度小于所述环形挡盖600周长的一半，例如切割线圈500缠绕在环形挡盖600时，可以覆盖到环形挡盖600的三分之一圈、四分之一圈等，其中切割线圈500所覆盖环形挡盖600的长度自切割线圈500的在环形挡盖600上缠绕的起始位置至重点位置，在起始位置和重点位置之间上，虽然切割线圈500并未实际覆盖环形挡盖600，也算作是对环形挡盖600的覆盖。

在其中一个实施例中，所述信号处理器300为弧形，并沿所述环形挡盖600的周向装配在所述环形挡盖600上。弧形的信号处理器300恰好利用了环形挡盖600的环形结构，使信号处理器300本身能够具有足够的尺寸面积的基础上，还能够以弧形的方式装配在环形挡盖600上，符合轴承的圆形结构。

在其中一个实施例中，所述信号发射器400为信号发射天线。信号发射天线具有细长结构的特点，能够在狭窄的空间内装配，如信号发射天线可以从油封910的油孔920穿出后发送温度信息，并以无线形式发送至接收端，或者可以从辅轴承的辅轴承外圈122上预留的销孔穿出后发送温度信息，并以无线形式发送至接收端。

在其中一个实施例中，所述第一滚动体134沿所述主轴承保持架131的周向滚动装配在所述主轴承保持架131内，所述第一磁性体133设置在相邻所述第一滚动体134之间，所述第二磁性体136与所述第一磁性体133数量相同且在所述主轴承保持架131和所述辅轴承保持架132之间相互对称。第一磁性体133和第二磁性体136分别在辅轴承保持架132和主轴承保持架131上装配时，保证第一磁性体133和第二磁性体136的磁极相反，以能够形成稳定的磁场。

在其中一个实施例中，所述主轴承保持架131的圆周分为第一弧形区域和第二弧形区域，所述第一弧形区域的长度小于或等于所述第二弧形区域的长度，所述第一磁性体133分布在所述第一弧形区域。

在其中一个实施例中，所述主轴承保持架131内还装配有第一质量补偿体135，所述第一质量补偿体135设置在相邻所述第一滚动体134之间，所述第一质量补偿体135分布在所述第二弧形区域。第一质量补偿体135的质量和大小可以保持与第一磁性体133相同，因而在轴承转动过程中起到动平衡作用，如所述第一弧形区域的长度等于所述第二弧形区域的长度时，第一质量补偿体135的数量可以保持与第一磁性体133相同，使第一质量补偿体135与第一磁性体133成对称的分布结构，第一质量补偿体135也与环形挡盖600之间形成一定的间隙，防止相互干涉。同理，所述辅轴承保持架132内还装配有第二质量补偿体138，第二质量补偿体138的作用与第一质量补偿体135的作用相同，都是为了使轴承在转动过程中起到动平衡作用，所述第二质量补偿体138也可以与所述第一质量补偿体135数量相同且在所述主轴承保持架131和所述辅轴承保持架132之间相互对称，按照第一质量补偿体135与第一磁性体133的状态进行分布设置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轴承结构，其特征在于，所述轴承结构包括：

轴承主体，所述轴承主体包括轴承内圈和轴承外圈，所述轴承内圈和所述轴承外圈之间通过轴承保持架相对转动装配，所述轴承外圈的至少一个侧壁的至少一部分区域形成有至少一层敏感涂层，所述敏感涂层上设置有敏感凹槽，所述敏感凹槽被配置为用于随温度变化发生相应的电阻变化；

信号处理器，设置在所述轴承外圈，所述信号处理器与所述敏感凹槽电连接，用于根据所述敏感凹槽的电阻变化生成所述轴承主体的温度信息；

信号发射器，设置在所述轴承外圈，所述信号发射器与所述信号处理器电连接，用于向接收端无线发送所述温度信息；

电源，设置在所述轴承外圈，用于向所述敏感涂层、所述信号处理器和/或所述信号发射器供电。

2.根据权利要求1所述的轴承结构，其特征在于，所述轴承外圈的侧壁设置有抛光区域，所述敏感涂层直接或间接形成在所述抛光区域上。

3.根据权利要求2所述的轴承结构，其特征在于，所述抛光区域上形成有绝缘层，所述敏感涂层形成在所述绝缘层上，并通过所述绝缘层间接形成在所述抛光区域上。

4.根据权利要求3所述的轴承结构，其特征在于，所述敏感凹槽包括两个电极槽以及连接在两个所述电极槽之间的敏感栅槽，所述电极槽内形成有电极层。

5.根据权利要求4所述的轴承结构，其特征在于，所述敏感涂层上形成有保护层，所述保护层包括覆盖所述电极层的电极保护层和/或覆盖所述敏感栅槽的敏感栅保护层。

6.根据权利要求5所述的轴承结构，其特征在于，所述抛光层、所述绝缘层、所述敏感涂层和所述保护层的相邻层面之间形成有粘接层。

7.根据权利要求3所述的轴承结构，其特征在于，所述敏感涂层为层叠的两层，每层上均开设所述敏感凹槽，两层所述敏感层上开设的两个所述敏感凹槽的敏感栅槽相互垂直。

8.根据权利要求3所述的轴承结构，其特征在于，所述敏感涂层内开设两个所述敏感凹槽，两个所述敏感凹槽的敏感栅槽相互配合构成叉指结构。

9.根据权利要求6所述的轴承结构，其特征在于，所述敏感涂层的材料为石墨烯金属复合材料或金属材料；和/或，

所述抛光层的粗糙度在200nm以下；和/或，

所述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种或组合；和/或，

所述电极层的材料为铜、银、金中的任意一种或组合；和/或，

所述电极保护层的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝中的任意一种或组合，或者电极保护层的材料为有机树脂材料；和/或，

所述敏感栅保护层的材料为氧化硅，氮化硅，氧化铝中的任意一种或组合；和/或，

所述粘接层的材料为镍、镍铬或铬中的任意一种。

10.根据权利要求6所述的轴承结构，其特征在于，所述敏感涂层的厚度为100nm至1μm；和/或，

所述绝缘层的厚度为1μm至3μm；和/或，

所述电极层的厚度为100nm至1μm；和/或，

所述电极保护层的厚度为1μm至3μm；和/或，

所述敏感栅保护层的厚度为1μm至3μm；和/或，

所述粘接层的厚度为90nm至110nm。

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