CN1715692A - 带检测器的滚动轴承单元 - Google Patents

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佐藤幸夫
远藤茂
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Abstract

本发明提供一种既能实现提高检测转动支持部的异常精度又能实现容易进行更换设在该转动支持部上零件的作业的带检测器的滚动轴承。在该滚动轴承的壳体(5)的内周面和支承辊(2)的外周面之间安装四列圆柱滚动轴承(6)，在设在四列圆柱滚动轴承(6)轴向端部的档圈(15)的一部分上支持着检测装置7，该检测装置(7)具有用于检测温度和振动的检测部和用于把从该检测部取出的输出信号经过处理后的信号作为无线信号发射出去的发射装置。在与所述档圈(15)不同的部件压盖(17)的一部分上设置用于接收所述发射装置发射的无线信号的接收装置(8)的一部分的接收天线(38)。

Description

带检测器的滚动轴承单元
本专利申请是下列专利申请的分案申请：
申请号：02132056.X
申请日：2002年9月11日
发明名称：带检测器的滚动轴承单元
技术领域
本发明的带检测器的滚动轴承单元用于承受大负荷、且在发生了突发性的轴承损坏时更换轴承要花费大量的人力和时间的象在轧钢用轧机的轧辊和造纸机械的各类辊的传动支承部这样的机械设备的滚动支承部上，或用于滚动支承部的数量多、在开始使用每个轴承时都要进行维护管理的大型机械设备的滚动支承部上。
背景技术
在使用例如在支承轧钢用轧机的轧辊的辊颈上用的滚动轴承这样的承受大负荷，且在发生突发性的轴承损坏时为修复要花费大量人力和时间的机械设备的滚动支承部时有必要防止突发性的轴承损坏。为此，一般在使用这样的滚动轴承时，在测量运行中的滚动轴承的振动和温度的同时，还要基于测出的振动和温度检测出是否能发生异常的现象。比如，现在为检测出滚动轴承的异常，把由加速度计组成的振动检测器和由热电偶构成的温度检测器安装在收容滚动轴承外壳的一处上，同时，把这些检测器与在外面设置的输出装置用电气配线以有线方式连接起来。然后，在使用这样的带检测器的滚动轴承单元时，通过所述各检测器借助于所述外壳间接地测量滚动轴承的振动和温度。然后每隔一段规定的时间，在所述输出装置把由所述各检测器检测出的振动和温度分别与预先规定的与之有关的阈值进行比较、判断，在所述振动等超过该阈值时由输出部将发生异常的指示输出并告知运行管理人员。
另外，在滚动支承部多的大型机械设备中的滚动支承部使用的轴承中，由于各滚动轴承的使用状态不同使得各滚动轴承的使用寿命也不同。因此，在更换这些滚动轴承后再使用机械设备时，各个滚动轴承的开始使用时间不同。为此在这样的大型机械设备中，在各滚动轴承上必须管理其开始使用时间和使用状态。过去为了管理该开始使用时间，操作人员在把各滚动轴承安装在滚动支承部时，要把各轴承的开始使用时间、识别记号、安装位置、安装的外壳和辊的编号、轴承精度等数据输入到计算机或用手写方式记在记录纸上。由于可以用上述各滚动轴承的开始使用时间等数据在某种程度上预测各滚动轴承的寿命，因此，通过管理这些数据，可以在各滚动轴承达到寿命之前更换这些滚动轴承。
上述的现有技术中使用的带检测器的滚动轴承单元存在以下应该解决的问题。
(1)由于使用电气配线等有线方式连接安装在外壳上的检测器和输出装置，在需要比较频繁地进行轧辊更换时，所述电气配线成为障碍，使该更换轧辊的作业很麻烦。
(2)由于是通过外壳间接地测量滚动轴承的振动和温度，所以必须提高根据该振动和温度的测量值的滚动轴承的异常检测的精度。
(3)由于操作人员把各滚动轴承的开始使用时间等的数据输入到计算机中或记录在记录纸上的这项工作有时不在安装滚动轴承作业的当时或现场进行，所以可能产生记录所述数据的偏差，而为了不发生偏差而注意进行记录，又会使记录工作很麻烦。
本发明的带检测器的滚动轴承单元就是为解决这些问题而发明的。
发明内容
本发明的各种带检测器的滚动轴承都具有：一侧为滚动圈另一侧为固定圈的相互滚动的外圈和内圈、在所述外圈的内周面形成的外圈轨道和在内圈的外周面形成的内圈轨道之间自由滚动设置的多个滚动体、和测量包含所述各滚动体的滚动轴承的温度和振动中至少一个的检测器装置。
另外，在本发明第一方面的带检测器的滚动轴承单元中，所述检测器设置在作为所述固定圈的外圈或内圈的轴向端部上，或者设置在与该外圈或内圈的轴向端面重合状态下设置的端部部件的一部分上，或者设置在保持所述各滚动体中至少一部分的保持器的轴向端部上；而且，所述检测器装置具有检测温度和振动之中至少一个的检测部、和把从该检测部检测出的输出信号或将该输出信号进行处理后的信号作为无线信号发射的发射装置；在与支承所述检测装置的部件不同的部件的一部分上，至少设置接收所述发射装置发出的无线信号的接收装置中的一部分。
另外，在本发明第二方面的带检测器的滚动轴承单元中，所述检测器设置在作为所述固定圈的外圈或内圈的轴向端部上，或者设置在与该外圈或内圈的轴向端面重合状态下设置的端部部件的一部分上，而且，所述检测装置具有：检测温度和振动之中至少一个的检测部、可自由记录表示从该检测部检测出的输出信号或将该输出信号进行处理后的信号和就有关所述滚动轴承应管理的事项的数据的存储器、和用于连接外部输入输出装置的连接器，该连接器具有用于记录在存储器上表示所述滚动轴承应管理的事项的数据输入部和用于输出从所述存储器取出的数据的输出部。
另外，在本发明第三方面的带检测器的滚动轴承单元中，所述检测器设置在作为所述固定圈的外圈或内圈的轴向端部上，或者设置在与该外圈或内圈的轴向端面重合状态下设置的端部部件的一部分上，或者设置在保持所述各滚动体中至少一部分的保持器的轴向端部上，而且，所述检测器装置具有检测温度和振动之中至少一个的检测部和可自由记录表示从该检测部检测出的输出信号或将该输出信号进行处理后的信号和就有关所述滚动轴承应管理的事项数据的存储器、把表示该数据的信号作为无线信号发射的第一发射装置和第一接收装置；在与支承所述检测装置的部件一不同的部件上，至少设置用于接收所述第一发射装置发出的无线信号的第二接收装置中的一部分，并至少设置用于把表示就有关所述滚动轴承单元的应管理的事项数据作为无线信号发出的第二发射装置的一部分；所述第一接收装置自由地接收第二发射装置发出的无线信号。
根据上述那样构成的本发明的带检测器的滚动轴承单元，可以把表示从检测部检测出的输出信号或将该输出信号进行处理后的信号的结果输出给在接收装置一方设置的输出装置的输出部和在外部输入输出装置设置的输出部，使运行管理人员很容易确认滚动轴承是否发生异常。另外，由于不需要引出用于传出从卡合固定外圈或内圈的部件上的所述信号的电气配线和电缆，所以容易实现更换卡合固定外圈或内圈的部件和滚动轴承的操作。
另外，由于在滚动轴承的一部分上直接设置检测装置，而可以提高检测温度和振动的精度。而且没有必要用电气配线连接用于把基于对温度和振动的检测值的所述滚动轴承的是否发生异常告知运行管理人员的输出装置和外部输入输出装置及所述检测装置(本发明第一、第三方面的情况)。而检测装置具有用于连接外部输入输出装置的连接器。因此，使更换所述卡合固定外圈或内圈的部件和滚动轴承的作业更容易进行。另外，在本发明第二和第三方面所述的带检测器的滚动轴承单元中，使用与检测装置连接的外部输出输入装置的输入部和设在第二发射装置一侧的输入部可以把表示滚动轴承单元的应该管理的事项记录在存储器中。为此，操作人员可以几乎在安装滚动轴承作业的同时，在进行安装作业场所附近把所述数据记录下来，在能抑制记录该数据的偏差的同时力图使记录该数据的作业容易化。
本发明提供了一种带检测器的滚动轴承单元，该滚动轴承单元包括：外圈和内圈，所述外圈和内圈中的一个是滚动圈而另一个是固定圈，并且所述外圈和内圈可彼此相对滚动；多个滚动体，可滚动地插入在该外圈的内周面上形成的外圈轨道和在该内圈的外周面上形成的内圈轨道之间；和检测器单元，具有检测部分，用于检测包括滚动体的滚动轴承的温度和振动之中的至少一个，存储器，记录从该检测部分取出的输出信号、对该输出信号进行处理后获得的信号和包括相应滚动轴承的识别标记的有关该滚动轴承要管理的事项。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的第一例的半部剖面图；
图2是取出档圈和检测装置后从右方看图1的局部放大图；
图3是表示检测装置和收纳壳体的简要分解立体图；
图4是在第一例中使用的检测装置的方框图；
图5是取出压盖和接收天线后从左方看图1的局部放大图；
图6是检测装置另一例的方框图；
图7是表示本发明实施方式的第二例的与图5同样的图；
图8是表示第三例的半部剖面图；
图9是表示只把在第四例中使用的四列圆锥滚动轴承取出后的半部剖面图；
图10是表示第五例的半部剖面图；
图11是表示在第五例使用的检测装置和收纳壳体的简要分解立体图；
图12是表示第五例的检测装置的方框图；
图13是表示检测装置另一例的方框图；
图14是表示本发明实施方式第六例的半部剖面图；
图15是表示第七例相当于图1中A部的剖面图；
图16是表示在第七例中使用的检测装置和收纳壳体的简要分解立体图；
图17是表示第七例的检测装置的方框图；
图18是表示检测装置另一例的方框图。
具体实施方式
图1到图5是表示对应于本发明第一方面的本发明第一例的图。在本例，在用于对钢铁等金属材料进行轧制加工的轧机1的支承辊2的轴向两端部的滚动支承部安装有带检测器的滚动轴承单元3。即，把安装在所述支承辊2的轴向两端面中心部的辊颈4支承在使用时也不转动的壳体5的内侧，由四列圆柱滚动轴承6自由滚动地支承着。另外，由该四列圆柱滚动轴承6、检测装置7和接收装置8构成所述带检测器滚动轴承单元3。其中的四列圆柱滚动轴承6在内圈轨道10、10和外圈轨道12、12之间分别设置多个圆柱滚柱13、13。其中内圈轨道10、10设置在外卡合固定在所述辊颈4的一对内圈9、9的外周面；外圈轨道12、12设置在内卡合固定在所述壳体5的一对外圈11、11的内周面。
另外，在所述一对外圈11、11之间设置衬圈14的同时，在相互重合的两外圈11、11和衬圈14的轴向两侧设置一对档圈15、15。另外，所述各圆柱滚柱13由保持器16、16保持。进而，压盖17在把该压盖17的轴向内侧面(图1的左侧面)靠近外径的部分碰到所述外壳5的轴向外端面的状态下固定在所述壳体5的轴向外端部。为此，在把所述压盖17的轴向内侧面靠近外径的部分碰到所述外壳5的轴向外端面的状态下，把多根螺栓18插入设在所述压盖17的一部的通孔75上，进而把这些螺栓18的螺纹部的前端与设在所述壳体5的轴向外端面的螺孔76螺合并拧紧。在该状态，在所述压盖17的轴向内侧面经向中间部与在所述壳体5的轴向内端部(图1的左侧部)的内周面设置的台阶面19之间夹着所述一对外圈11、11、档圈15、15和所述衬圈14。另外，在本例，在所述辊颈4的轴向两端面的轴向中心部设置小直径的圆柱部20的同时，在该圆柱部20的外周面和所述压盖17的内周面之间安装四列圆锥滚柱轴承21。
然后，在所述一对档圈15、15中，在一侧(图1的右侧)的档圈15的轴向外端部(图1的右端部)支持着所述检测装置。因此在本例，在所述一侧档圈15的轴向外端面的圆周向的一部分上形成圆弧形的槽22。然后，在该槽22的内侧支持圆弧形的检测装置7。该检测装置7，如图3，图4所示，具有检测部23、控制部24、发射装置25、用于使所述检测部23～发射装置25工作的电源26。所述检测部23具有振动检测器(加速度检测器)27和温度检测器28。所述控制部24具有一对比较电路29、29和发射控制部30。其中比较电路29、29从接通电源26后每隔规定时间把表示从所述检测器27、28取出的输出信号的检测值与各自预先确定的规定阈值进行比较；发射控制部30具有把表示在两个比较电路29、29比较的结果的信号进行合成，通过所述发射装置25作为无线信号(电磁波)发射的功能。另外，所述发射装置25具有主体部31、与该本体部31连接的发射天线32。
另外，在本例中，把构成所述检测装置7的电源26、检测部23、控制部24和构成发射装置的主体部31支承在由合成树脂作成的收纳壳体33的收纳部34的内侧，同时，在构成该收纳壳体33的平板状的盖部35的侧面设置所述发射天线部32。该发射天线部32是把薄壁导体作成波纹形状，印刷在所述盖部35的侧面。然后，用导线36连接该发射天线32的端部和所述构成发射装置的主体部31。所述收纳部34在把构成所述检测装置7的各部检测部23、控制部24、主体部31支持在内侧的状态下，通过螺丝37、37与所述盖部35结合。然后，在这样把检测装置7支持在收纳壳体33的状态下，把检测装置7保持在设在所述一侧的档圈15的槽22内。在本例中，该侧的档圈15相对于本发明第一方面所述的端部部件。
另外，在所述压盖17的轴向内侧面经向中间部，在与保持在所述一侧的档圈15上的检测装置7几乎对着的位置上设置构成所述接收装置8的接收天线38。该接收天线38，如图5所示，是把薄壁导体40作成波形印刷在圆弧形的基板39上而形成的。然后，把在该薄壁导体40的端部连接其一端的电缆41插在所述压盖17的轴向，同时，把所述电缆41的另一端连接在设在所述压盖17的轴向外侧面(图1的右侧)的连接器42上。然后，该连接器42与设在电缆44的另一端的插销45连接，该电缆44把所述连接器42的一端连接在构成所述发射装置8的主体部。所述接收装置8可以通过所述接收天线38随时接收从所述检测装置7中发出的无线信号。然后，在构成该接收装置8的主体部43的一侧设置图中未表示的输出装置。该输出装置在所述接收装置8接收无线信号时，该无线信号表示的由所述各比较电路29、29比较的结果由显示部等的输出部输出。
根据所述构成本发明的带检测器滚动轴承单元，运行管理人员通过监视由所述输出装置的输出部输出的结果，可以很容易地确定四列圆柱滚动轴承6是否发生异常。另外，在本例中，设在检测装置7上的控制部24每隔规定的时间把在检测部23检测出的检测值和规定的阈值进行比较，并把比较的结果用无线信号通过发射装置25发射出来。这样与在控制部进行经常比较，把比较的结果用无线信号发射出来相比，可以实现节省设在所述检测装置7上的电源26的功率消费。
另外，在本例，由于把从所述检测装置7取出经比较电路29、29处理的信号送到所述输出装置，所以可以把从发射装置8的主体部43中引出的电缆44的端部与设在压盖17的一部分的连接器42连接。为此，在本例就没有必要引出电气配线和电缆，而这些电气配线和电缆是用于取出从作为内卡合固定外圈11、11的部件的壳体5的一部的所述信号的。从而，在更换支承辊2和四列圆柱滚动轴承6时，只需从所述壳体5拆下所述压盖17，可以防止所述电缆44对所述支承辊2等的更换作业的影响。使该更换作业更容易。而且，在本例，由于把设在所述电缆44的端部上的插销45连接在设在所述压盖17上的连接器42上，所以只需从所述连接器42上拆下所述插销45，可以防止所述电缆44对所述更换作业的影响。为此，可以更高效地进行该更换作业。
另外，在本例，由于把具有检测部23的检测装置7保存在构成四列圆柱滚动轴承6的一侧的档圈15的一部分上，与在外壳5的一部分上设置温度检测器和振动检测器相比，可以提高四列圆柱滚动轴承6的温度和振动的检测值本身的精度和根据其检测值检测出四列圆柱滚动轴承6的异常情况的精度。而且，在本例中，在所述检测装置17上设置可自由发射无线信号的发射装置25，而该无线信号是表示把所述温度和振动的检测值与规定的阈值进行比较的结果的。同时，在与作为支持所述检测装置7的部件的一侧的档圈15不同的部件的压盖17的一部分上，设置用于接收所述无线信号的接收装置8。为此，没有必要用电气配线等有线方式连接用于把四列圆柱滚动轴承6的异常现象通知运行管理人员的输出装置和所述检测装置7。因此，可以使更换支承辊2和四列圆柱滚动轴承6的作业更容易地进行。
另外，在本例，把检测装置7在支承在收纳壳体33的状态下支承在一侧的档圈15的一部分上，但是也可以省略该收纳壳体33，把构成检测装置7的各部件检测部23～电源26直接支承在所述一侧的档圈15的一部分上。另外，在本例，把检测装置7保持在设在所述一侧的档圈15的圆周方向的一部分的槽22内，但是也可以在所述一侧的档圈15的圆周方向形成贯通轴向的通孔，把检测装置7保持在该通孔内。另外，也可以与本例不同，如图6所示，从构成检测装置7的控制部24中省略比较电路29(参照图4)，该控制部24也可仅由发射控制部30构成。此时，该控制部24每隔规定的时间把表示在检测部23检测出的四列圆柱滚动轴承6的温度和振动的检测用无线信号通过发射装置25发射出来。因此，在此时设在接收装置8一侧的输出装置的输出部直接(不与规定阈值进行比较)输出所述温度和振动的检测值。从而也可以在所述输出装置上设置对所述检测值和所述阈值进行比较的比较电路，也可以把所述比较电路比较的结果输出给输出部。
另外，图7表示仍然对应本发明第一方面的实施方式的第二例。在本例，把大致为圆环状的接收天线38a与所述压盖17同圆心地设置在压盖17的轴向内侧面(图7的表面一侧)的径向中间部。然后，把该接收天线38a的圆周方向的一部与设在一侧的档圈15的检测装置7(参照图1，图2)相对置。这样在本例中，使用时所述一侧的档圈15即使相对所述压盖17转动，设在该一侧的档圈15上的检测装置7也可以对着所述接收天线38a的一部分，可以良好地用接收装置8接收从所述检测装置7发出的无线信号。
由于其他的结构和作用与所述第一例相同，所以省略了重复的图示及说明。
接着，图8表示仍然对应本发明第一方面的实施方式的第三例。在本例的带检测器滚动轴承单元中，工作辊46的辊颈47可自由转动地支持在壳体48上。另外在本例的带检测器滚动轴承单元3上具有四列圆锥滚动轴承49。该圆锥滚动轴承49在内圈轨道51、51和外圈轨道53、53之间分别设置多个锥滚子54、54，该内圈轨道51、51设置在外卡合固定在所述工作辊46的辊颈47的一对内圈50、50的外周面，该外圈轨道53、53设置在内卡合固定在所述外壳5的三个外圈52a、52b的内周面。另外，在把压盖17固定在所述壳体5的轴向外端部(图8的右端部)的同时，把所述各外圈52a、52b和在这些外圈52a、52b之间设置的一对衬圈14、14夹在该压盖17轴向内侧面(图8的右侧面)和设在所述壳体5的轴向内端部(图8的左端部)的内周面的台阶面19之间。然后，在所述三个外圈52a、52b中，把检测装置7保持在轴向外端侧(图8的右端侧)的外圈52a的轴向外端部(图8的右端部)。另外，在所述压盖17轴向内侧面上与检测装置7几乎相对的位置设置构成接收装置8的接收天线38。
在这样的本例中，由于在所述轴方向外端侧的外圈52a的一部分直接设置检测装置7，所以可以进一步提高检测四列圆锥滚动轴承49的异常现象的精度。由于其他的结构和作用与所述的图1到图5所示的第一例相同，在同样的部分采用同一附号，省略重复的说明。
以下图9表示仍然是对应本发明第一方面的实施方式的第四例。在本例，与所述的图8所示的第三例同样带检测器的转动轴承单元具有四列圆锥滚动轴承49。在本例中，特别把一对圆环状的密封保持器55、55在从轴向两侧夹持多个外圈52a、52b和衬圈14、14的状态下设置在该四列圆锥滚动轴承49的轴向两端部。然后，分别把密封环56、56的外周边缘卡在所述各密封保持器55、55的内周面，同时，把这些密封环56、56的内周边缘全圆周相互滑动连接在一对内圈50、50的外周面的轴向端部。然后，通过这些密封环56、56把所述四列圆锥滚动轴承49的内部空间的两端部塞住。在本例中特别在设置在所述一对密封保持器55、55中的一侧(图9的右方)的密封保持器55的轴向外侧面(图9的右侧面)的槽22内保持检测装置7。在本例中，所述一侧的密封保持器55相当于本发明第一方面所述的端部部件。
本例的其他结构和作用由于与图8所示的所述第三例相同，故省略重复的附图和说明。
另外，图10到图12是对应于本发明第二方面的实施方式的第五例。在本例中，与所述各例不同，在检测装置7中不设置以无线信号用于发射表示在检测部23检测出的检测值的发射控制部30和发射装置25(参照图4、图6)，代替它的是在所述检测装置7中设置连接器57。然后，把构成检测装置7的控制部24由一对比较电路29、29和存储器58和接口部59构成。再把所述检测装置7保持在构成四列圆柱滚动轴承6的一对档圈15、15中的一侧档圈15的一部分上(图10的右方)，同时，在压盖17与所述这一侧档圈15相碰的状态下，把所述连接器57的连接部与该压盖17的轴向内侧面(图10的左侧面)对上。另外，在该压盖17轴向内侧面的一部分在与所述连接器57的连接部对着的位置设置插销60，使该插销60的连接部处于从所述压盖17轴向内侧面突出的状态。然后，再把该插销60和所述连接器57连接起来。另外，所述插销60和设在所述压盖17轴向外侧面(图10的右侧面)的连接器42通过插通轴向所述压盖17的电缆41连接。另外，设置在从图中未表示出的外部输出输入装置引出的电缆端部的插销自由连接在所述连接器42上。该外部输出输入装置包括：用于在所述存储器58中记录表示就关于所述四列圆柱滚动轴承6的应管理的事项数据的输入部、用于输出从所述存储器58中取出的数据的输出部和控制部。
在把本例的带检测器滚动轴承单元安装后，马上把设在从所述外部输出输入装置中引出的电缆的端部的插销连接在设在所述压盖17的轴向外侧面的连接器42上。然后，在进行安装的场所附近，通过设在所述外部输出输入装置的输入部输入进行安装的四列圆柱滚动轴承6的识别记号，开始使用时期、安装位置、轴承精度、安装的外壳5和支承辊2的编号等有关所述四列圆柱滚动轴承6的管理事项的数据。然后，将该数据通过所述接口部59记录在所述存储器58上。完成了这些操作以后，把设在所述外部输出输入装置的电缆的端部的插销从设在所述压盖17的连接器42上取下。
另外，在使用本例的带检测器的滚动轴承单元时，每隔规定的时间构成检测装置7的各比较电路把由检测部23检测出的检测值与规定的阈值进行比较。然后把表示这样进行比较的结果的数据记录在所述存储器58上。在使用时运行管理人员确认四列圆柱滚动轴承6是否发生异常时，把设置在所述外部输出输入装置的电缆的端部的插销连接在设在所述压盖17的连接器42上。然后，把四列圆柱滚动轴承6的应管理事项和由所述各比较电路29、29比较得到的结果及在所述外部输出输入装置的显示部等的输出部输出的意图输入到所述外部输出输入装置的输入部。根据这些输入数据，设置在所述外部输出输入装置中的控制部通过所述接口部59从所述存储器58中读取数据，把该读取的结果输出给所述输出部。
根据所述的本例的带检测器的滚动轴承单元，运行管理人员可以把规定的输入输到外部输出输入装置的输入部，把在各比较电路29、29中比较的结果在外部输出输入装置的输出部输出，从而可以容易确认四列圆柱滚动轴承6是否发生异常。另外，在本例中，通过所述输出部，可以容易确认四列圆柱滚动轴承6的识别记号和开始使用时间等的有关四列圆柱滚动轴承6的应管理事项。另外，在本例中，由于可以在所述输出部输出该四列圆柱滚动轴承6的识别记号的同时把所述各比较电路29、29中比较的结果也输出，所以在轧机1上使用多个滚动轴承时也可以很容易确认在所述输出部输出的结果是所述圆柱滚动轴承6的情况。另外，在本例中，使用与检测装置7连接的外部输出输入装置可以在所述存储器58中存储表示就有关所述四列圆柱滚动轴承6应管理事项的数据。因此，操作人员几乎可以在安装所述四列圆柱滚动轴承6的同时，在进行该安装的场地附近记录所述数据，并可以抑制记录该数据作业的差错，同时实现容易地记录该数据的作业。
另外，在本例的情况下，运行管理人员也可以只在确认所述四列圆柱滚动轴承6有无异常情况的情况下把从外部输出输入装置引出的电缆的端部与设在压盖17上的连接器42连接起来，所以可以防止所述电缆成为影响使用的障碍，同时实现容易地进行支承辊2和四列圆柱滚动轴承60更换作业。另外，在本例中，由于把检测装置7保持在所述一侧的档圈15的一部分上，同时把该检测装置7的连接器57与设置在所述压盖17上的插销60相连接，在实现提高四列圆柱滚动轴承6的异常现象的检测精度的同时，可以比较容易地进行所述支承辊2和四列圆柱滚动轴承6的更换作业。
另外，与本例不同，也可以把设在从所述外部输出输入装置中引出的电缆上的插销和设在所述压盖17上的连接器42在使用时经常处于连接状态。即使在这种状态下，在进行更换所述支承辊2时，在把所述压盖17从所述壳体5上取下的同时只须把设在所述电缆上的插销从设在所述压盖17的连接器42上取下，可以防止所述电缆44成为所述更换作业的障碍，实现容易地进行该更换作业。
有关其它的结构和作用，由于与所述图1到图5所示的第一例相同，所以在相同部分采用相同符号，并省略重复的说明。
另外，与本例不同，如图13所示，也可以把比较电路29(参照图12)从构成检测装置7的控制部24中省略，把该控制部仅由存储部58和接口部59构成。在该场合下，所述控制部24每隔规定的时间用存储部58记录表示在检测部23检测出的多列圆柱滚动轴承6的温度和振动检测值的数据。这样，在该场合可以把表示所述检测值的数据直接地输出给设在外部输入输出装置的输出部。从而，在该外部输入输出装置上设置对所述温度和振动检测值与规定阈值进行比较的比较电路，可以用该比较电路把比较结果输出给所述输出部。
图14表示仍然是对应本发明第二方面的实施方式的第六例。本例的带检测器的滚动轴承单元3具有如上述的图10～图12中所示的第五例的结构和上述图8所示的第三例的结构组合起的结构。即在本例的情况下，在所述的图10～图12中所示的第五例中，使用四列圆锥滚动轴承49代替四列圆柱滚动轴承6，同时在构成该四列圆锥滚动轴承49的轴向外端侧(图14的右端侧)的外圈52a的轴向外端部(图14的右端部)上保持检测装置7。
关于其它的结构和作用，由于与上述的图10～图12中所示的第五例或所述的图8所示的第三例的情况一样，所以同等部分采用同一符号，省略重复说明。
下面，图15～图17表示对应本发明第三方面的第七例。本例的带检测器的滚动轴承单元3包括四列圆柱滚动轴承6、检测器装置7及外部输入输出装置64。而在构成在所述四列圆柱滚动轴承6的一对挡圈15中，在图15所示的一方的挡圈15的一部分上设置的槽部22内支持着所述检测装置7。该检测装置7如图16～图17所示，包括：检测部23、控制部24、第一发射装置61和第一接收装置62及这些23、24、61、62各部件动作的电源26。所述控制部24包括：一对比较电路部29、29，存储器58和发射接收控制部63。其中，各比较电路部29、29从接通电源26后每隔规定的时间，把表示从构成所述检测部23的振动检测器27或温度检测器28取出的输出信号的检测值与各自的预先规定的阈值比较。所述存储器58记录表示由所述各比较电路部29、29比较的结果的数据、四列圆柱滚动轴承6的识别信号、开始使用时间、安装位置、轴承精度、安装壳体5和支承辊2的编号等和表示就有关四列圆柱滚动轴承6应管理的事项数据。所述发射接收控制部63具有将从构成所述外部输入输出装置64的第二发射装置65向所述第一接收装置62发射无线信号并使记录在所述存储器58中的数据的一部分或全部作为无线信号发射给所述第一发射装置61的机能。
在本例的情况下，将分别构成所述检测器装置7的检测部23、控制部24、电源26和构成第一发射装置61和第一接收装置62的主体部67、68支持在构成收纳壳体33的收纳部34内。而在构成该收纳壳体33的盖部35的侧面上设置分别构成所述第一发射装置61和第一接收装置62的发射信号、接收信号的两个天线部69、70。之后将所述收纳部34和所述盖部35用螺钉37(参照图2)结合起来。这样支持在收纳壳体33上的检测装置7保持在设置在所述一侧的档圈15的一部分上的槽22内。在本例的情况下，该侧的挡圈15相当于在本发明第三方面中所述的端部部件。
所述外部输入输出装置64包括第二发射装置65和第二接收装置66、控制部、输入部及有显示部等的输出部(图中未示出)。其中，第二发射装置65包括主体部71和与该主体部71连接的发射天线72。所述第二接收装置66包括主体部73和与该主体部73连接的接收天线74。而在固定于外壳5轴向外端部(图15的右端部)的压盖17的轴向内侧面(图15的左侧面)的径向中间部，在与所述检测装置7的发射天线部69几乎相对的位置上设置构成所述第二接收装置66的接收天线74。同样，在与所述检测装置7的接收天线部70几乎相对的位置上设置有构成所述第二发射装置65的发射天线72。把一端连接在这两个接收发射天线72、74的端部上的电缆41插通在所述压盖17的轴向，同时，把所述电缆41的另一端与设在所述压盖17的轴向外侧面(图1的右侧面)的连接器42相连接。使分别与构成所述第二发射装置65和第二接收装置66的各主体部71、72的一端连接的并设置在电缆44a、44b的另一端的插头45连接在该连接器42上。
所述第二接收装置66通过所述接收天线72能自由接收从构成所述检测器7的第一发射装置61发射的无线信号。另外，构成所述外部输入输出装置64的控制部具有下述功能：在所述第二接收装置66接收到无线信号时，使表示无线信号的数据通过所述输入输出部输出，并且根据通过输入到所述输入部传送信号由所述第二发射装置65发射无线信号。而且，所述检测器装置7的发射接收两个天线部69、70和所述第二发射接收装置65、66的发射接收信号的两个天线部72、74除按本例那样分别设置外，也可以互相共用一个天线。
本例的带检测器的滚动轴承单元的安装进行后，立刻在所述外部输入输出装置64的输入部输入进行安装的四列圆柱滚动轴承6的识别记号、开始使用时间、安装位置、轴承精度、安装的外壳5及支承辊2的编号等表示有关四列圆柱滚动轴承6应管理的事项数据。表示输入到该输入部的数据的信号作为无线信号由所述第二发射装置65发射，之后用设在所述检测器装置7的第一接收装置62接收该无线信号，将表示该无线信号的数据记录在所述存储器58上。
另外，在使用本例的带检测器的滚动轴承单元时，每隔规定的时间，设在所述检测器装置7上的各比较电路部29、29就把用振动检测器27或温度检测器28检测出的检测值与规定的阈值进行比较，然后，把表示进行这样的比较后的结果的数据记录在所述的存储器58中。使用时，在运行管理人员确认四列圆柱滚动轴承6有无异常时，将确认这种有无异常的旨意输入给所述外部输入输出装置64的输入部。由该输入而来的信号，由所述第二发射装置65作为无线信号发射，由所述第一接收装置62接收。之后，根据该接收记录在存储在存储器58中的并表示经所述各比较电路29、29比较过的结果的数据和表示有关所述四列圆柱滚动轴承6应管理事项的数据作为无线信号由所述第一发射装置61发射。构成所述外部输入输出装置64的控制部在构成所述外部输入输出装置64的第二接收到装置66接收到无线信号时，使所述输出部输出所述数据。
根据所述的本例的带检测器的滚动轴承单元，由于运行管理人员用外部输入输出装置64进行规定的输入，所以能够通过输出部输出由构成检测装置7的各比较电路29、29比较过的结果，可以容易地确认四列圆柱滚动轴承6有无异常。用所述外部输入输出装置64的输出部可以很容易地确认四列圆柱滚动轴承6的识别记号等有关四列圆柱滚动轴承6的应管理的事项。在本例的情况下，由于在确认该四列圆柱滚动轴承6的识别信号的同时，由于可以把用所述各比较电路部29、29比较后的结果输出给所述输出输入部，所以即使在轧机1上使用多个滚动轴承的场合，所述输出部上输出的结果也能很容易地确认有关所述四列圆柱滚动轴承6的事项。而且，在本例的情况下，用所述外部输入输出装置64可以将表示有关四列圆柱滚动轴承6应管理的事项的数据记录在存储器58上。这是因为操作人员几乎在安装所述四列圆柱滚动轴承6的同时，能在进行该安装处附近记录所述数据，能够抑制该数据记录作业的差错，同时可实现容易进行该数据的记录作业。
另外，在本例的情况下，在进行支承辊2和四列圆柱滚动轴承6的更换作业时，在从外壳5上拆下压盖17的同时，通过从设置在所述压盖17的连接器42上拆下设置在所述电缆上的插头，可以防止上述电缆44影响所述更换作业的事，可以实现该更换作业容易进行。而且，在本例的情况也和所述的图10～图14表示的第5例～第6例的情况一样，运行管理人员只在确认所述四列圆柱滚动轴承6有无异常时才能将设在从外部输出输入装置导出的电缆的端部的插头接在设置于压盖17的连接器42上。
在本例的情况下，为了支持在构成四列圆柱滚动轴承6一侧的挡圈15的一部分上有检测部23的检测装置7，与在外壳5的一部分上设置温度检测器和振动检测器的场合相比，可以实现提高根据四列圆柱滚动轴承6的温度和振动检测值自身的精度和同时根据该检测值也可以实现提高四列圆柱滚动轴承6异常检测的精度。而且，在本例的情况，设置随时可发射信号的第一发射装置61，该发射装置将表示在所述检测装置7上所述温度和振动的检测值与规定的阈值比较的结果的信号作为无线信号发射，同时设置第二接收装置，该接收装置在作为支持所述检测装置7的部件的一侧的档圈15和作为别的部件的压盖的一部分上用于接收所述无线信号。这是因为用于使运行管理人员得知四列圆柱滚动轴承6有无异常的外部输入输出装置64和所述检测装置7没必要用电气配线等有线连接，所以可以更容易实现更换所述支承辊2的作业。
对于其它的结构及作用，由于与所述的图1～图5所示的第一例情况相同，故相同部分采用相同的符号，省略重复说明。
另外，与本例的情况不同，检测器7也可以如图18所示，使用省略掉比较电路29(参照图17)的检测器。在这种情况下，每隔规定的时间，将表示由检测部23检测出的四列圆柱滚动轴承6的温度和振动的检测值的数据记录在构成检测器装置7的存储器58上。为此，在这种情况下，表示该检测值的数据直接地(没有与规定的阈值比较)输出给外部输入输出装置64的输出部，因此，在该外部输入输出装置64上也可以设置进行所述检测值和规定的阈值比较的比较电路。用该比较电路也能将比较结果由所述输出部输出。另外，如在图中省略的，用本例的带检测器的滚动轴承单元也能使用四列圆锥转动轴承代替四列圆柱滚动轴承6。
与所述各例的情况不同，在本发明第一方面和本发明第三方面所述的带检测器的滚动轴承单元的场合，在用于保持多个圆柱滚轴和圆锥滚轴等转动体的保持器的轴向端部上也可以设检测器装置。另外，在本发明第一方面和本发明第三方面所述的带检测器的滚动轴承单元的场合，不限于将无线信号作为电波发射、接收的信号。该无线信号如果是在发射装置和接收装置之间能用无线的方式发射接收信号，也可以是光信号、超声波信号和电磁信号等。在上述的各例中，虽然对将滚动轴承作为四列滚动轴承的情况进行了说明，但本发明不限于滚动轴承这样的结构。例如也可以把滚动轴承作成单列和双列(两列)或四列之外的三列以上的多列的滚动轴承。
本发明的带检测器的滚动轴承单元由于按上述那样构成而起作用，可以实现提高检测各种产业机械等的转动支持部的异常精度，同时可以实现设在转动支持部上的零件更换作业容易进行。进而在抑制表示滚动轴承单元中应该管理的事项的数据的记录差错的同时，可以容易实现进行数据记录。

Claims (10)

1.一种带检测器的滚动轴承单元，该滚动轴承单元包括：
外圈和内圈，所述外圈和内圈中的一个是滚动圈而另一个是固定圈，并且所述外圈和内圈可彼此相对滚动；
多个滚动体，可滚动地插入在该外圈的内周面上形成的外圈轨道和在该内圈的外周面上形成的内圈轨道之间；和
检测器单元，具有检测部分，用于检测包括滚动体的滚动轴承的温度和振动之中的至少一个，
存储器，记录从该检测部分取出的输出信号、对该输出信号进行处理后获得的信号和包括相应滚动轴承的识别标记的有关该滚动轴承要管理的事项。
2.根据权利要求1的滚动轴承单元，其中该存储器包括：
输入部分，记录包括相应滚动轴承的识别标记的有关该滚动轴承要管理的事项；和
输出部分，输出从所述存储器取出的数据。
3.根据权利要求1的滚动轴承单元，其中该检测器单元包括：
发送单元，用于发送无线电信号；
控制部分；和
电源，操作该检测部分、发送单元和控制部分。
4.根据权利要求3的滚动轴承单元，其中该检测器单元还包括：
比较电路部分，比较由来自该检测器单元的输出信号代表的检测值和预定阈值；和
发送单元控制部分，发送该比较电路部分的比较结果作为无线电信号。
5.根据权利要求3的轴承单元，其中只要给定时间过去，该控制部分就发送来自该检测器单元的检测值的输出信号。
6.根据权利要求3的轴承单元，其中该电源、该检测部分、该控制部分和发送单元被支承在由合成树脂制成的壳体内。
7.根据权利要求1到6中的任一个的轴承单元，还包括：
发送单元，提供在支承该检测器单元的部件中；和
接收单元，接收从发送单元发送的无线电信号，并被设置在与支承该检测器单元的部件分离的部件上的面对该检测器单元的位置上，
其中该检测器单元设置在作为外圈或内圈的固定圈的轴向端部上，或者设置在被设置为与该固定圈的轴向端面重合的端部部件的一部分上，或者设置在容纳所述各滚动体的至少一部分的保持器的轴向端部上。
8.一种多列滚动轴承单元，包括根据权利要求7的检测器单元。
9.一种用于支承金属轧制设备中的滚轧机的滚动轧辊的多列滚动轴承单元，包括根据权利要求7的检测器单元。
10.一种用于支承造纸机械设备中的滚轧机的滚动轧辊的多列滚动轴承单元，包括根据权利要求7的检测器单元。
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