能量采集轴承配置制造技术

一种发电轴承组件(100)，包括由轴承箱(110)支持的轴承(120)。所述轴承箱(110)包括集成在所述轴承箱(110)内的、包含至少一个集成冷却液通道(130)的轴承冷却通道系统。涡轮组件(200)被插入集成冷却液通道(130)内，其中，在所述集成冷却液通道(130)内流动的流体使涡轮组件(200)内的涡轮叶片子组件(230)旋转。所述涡轮叶片子组件(230)的旋转使发电机(222、224、226、240、242、244、246全体)旋转从而发电。所述涡轮组件(200)可被集成到任何现有的包含轴承冷却通道系统的轴承组件(100)内。优选地，在轴承冷却通道系统的冷却系统端口(134)内密封所述涡轮组件(200)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量采集轴承配置
本专利技术涉及利用集成到轴承或轴承箱内的冷却系统发电的设备和方法。
技术介绍
轴承用于支撑许多旋转物体。轴承通常集成到不同的机器内。该轴承是有助于该机器的可靠性的关键因素。系统通常通过设计安装一个或多个轴承状态监控装置来确保轴承保持正常运转。大部分状态监控装置的运行需要低压电能。一些系统包括其他也利用电能的部件。电池具有有限的容量，其规定有限的供给并因此规定有限的运行时间。从商用市电电源处获得能量的成本会很高，尤其是对于远程设施而言。由市场上可买到的电源转换电能可能需要运行大规模且昂贵的电力电缆和支持设备。必须考虑这些系统的维护。电池的更换涉及到零件和人力成本两者。对于临时设施而言，这些顾虑加剧了。一部分轴承生成可观的热量。这些轴承包括散热和传热系统。一个示例性的传热系统包括一个或多个集成冷却液通道。液体冷却剂通过该集成冷却液通道泵入，以用于从轴承或轴承组件吸热。涡轮通常用于各种应用。其中一个应用将来自流动的液体的能量转化为电能。其中一个公知的示例是风车。另一个公知的示例是水坝。更紧凑的低电平发电机已被集成到诸如龙头、淋浴喷头等的家用电器中，在这些家用电器中，流动的水的能量被转换为电能并随后被用于使LED发光。监控各种参数来持续判断轴承的状态。该轴承的应用可能限制了对用于监控轴承状态的传感器进行供电的有效性或简易性。期望的是这样一种发电系统，其可以被集成到轴承组件中，从而从该轴承组件处采集能量并利用采集到的能量发电。
技术实现思路
本专利技术涉及一种利用轴承或轴承组件的冷却系统发电的设备和相应方法。本专利技术的第一方面是一种发电轴承组件，所述发电轴承组件包括:轴承；轴承箱，包括:轴承座，以及至少一个集成冷却液通道；涡轮组件，包括:涡轮壳，被组装在涡轮壳内的涡轮轴，可旋转地由该涡轮轴支承的涡轮叶片子组件，以及可操作地与涡轮叶片子组件结合的发电机，其中，该涡轮叶片子组件的旋转运动使该发电机发电；其中，该涡轮被集成到该冷却液通道内，并将由流动通过该冷却液通道的流体所提供的能量转化为电能。第二方面，该涡轮还包括从发电机以电导通的方式延伸的电缆。另一方面，该涡轮壳被设置为具有圆形横截面形状。另一方面，该涡轮临近于冷却系统进口而安装。另一方面，该涡轮临近于冷却系统出口而安装。另一方面，安装该涡轮，使涡轮的旋转轴线大致平行于流体流的方向而定向。另一方面，安装该涡轮，使涡轮叶片子组件逆着该流体流而定向。另一方面，安装该涡轮，使涡轮叶片子组件顺着该流体流而定向。另一方面，该涡轮壳还包括位于其第一端处的流体进口和位于其相对的第二端处的流体进口。另一方面，所生成的电能被用于向分立的电驱动装置供电。另一方面，所生成的电能被用于向至少一个轴承状态监控传感器供电。另一方面，所生成的电能被用于向与同一轴承组件相关联的至少一个轴承状态监控传感器供电。另一方面，所生成的电能被用于向与同一轴承组件相关联的至少一个轴承状态监控传感器以及与位于该发电轴承组件附近的分立的轴承组件相关联的至少一个轴承状态监控传感器供电。本专利技术的一个优势在于能够使用轴承组件的冷却系统生成持续的电流。可利用一个或多个传感器来监控轴承的状态。该传感器通常利用电能运行。该传感器可监控各种参数以持续判断轴承的状态。可利用通信装置作为将信息传递到远程监控设施的工具。这些通信装置也使用电能运行。不寻常的情况是，利用轴承的系统可能位于难以获取电能的偏远地区。可利用布置在偏远位置的设备上的轴承。该轴承的应用可能限制向用于监控轴承状态的传感器供电的有效性和简易性。将发电装置包含在轴承系统内消除了对外部电力源的需求。此外，通过将涡轮组件集成到冷却系统内，电能不会从轴承或系统的其他旋转元件的旋转汲取能量。因此，该涡轮组件不会影响该系统的旋转元件的效率。本专利技术的另一个优势在于安装的简易性。可通过将涡轮组件插入冷却系统端口内来完成该安装。该冷却系统端口可为进口或出口。如有必要，该冷却系统端口可被扩大或加深以容纳该涡轮组件。状态监控传感器的位置会使任何从外部供电以用于监控轴承状态的配置复杂化。一个或多个轴承可被集成到难以接近的位置处的设备内，尤其是难以配线的位置。将发电机包含在轴承组件内优化了位于传感器或其他需要电能的设备附近的电源。这显著减少了所需的配线长度。减少的配线避免了由该设备的各部件的旋转运动或其他运动导致的任何意外冲突或摩擦。本专利技术的另一个优势在于能够部署具有用于便携式监控系统的集成涡轮的临时系统。该方案使得完整的独立式无线系统成为可能。通过参考下面所记载的说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将会更理解并领会本专利技术的这些及其他特征、方面和优势。随后描述附图。【附图说明】为了更全面地理解本专利技术的特征，将参考附图，附图中:图1示出了示例性涡轮组件的等距装配视图，该涡轮组件被插入轴承箱的集成冷却液区段内；图2示出了示例性涡轮组件的等距装配视图，所示出的涡轮组件被安装在轴承箱的集成冷却液区段内；图3示出了示例性涡轮组件的剖视图，所示出的涡轮组件被安装在集成冷却液区段的冷却系统端口内，其中，该涡轮组件以第一方位被插入，其中，该剖面是沿其旋转轴线所取的；以及图4示出了示例性涡轮组件的剖视图，所示出的涡轮组件被安装在集成冷却液区段的冷却系统端口内，其中，该涡轮组件以第二方位被插入，其中，该剖面是沿其旋转轴线所取的。贯穿各附图的若干视图的相同的参考标记指的是同样的部件。【具体实施方式】下面的详细说明仅仅是示例性质的，并非旨在限制所描述的实施方式或应用以及所描述的实施方式的使用。如在此使用的词语“示例性的”或“示意性的”意味着“作为示例、实例或说明”。在此描述的作为“示例性的”或“示意性的”任何实施手段都不应被视为较其它实施手段更优选或更有利。下文中描述的所有实施手段是为了使本领域技术人员能够实现或利用本公开的实施方式而提供的示例性的实施手段，并且不旨在限制本公开的范围，本公开的范围是由权利要求书限定的。在此，为了说明的目的，术语“上”、“下”、“左”、“后”、“右”、“前”、“垂直”、“水平”及其衍生词指的应是如图1中定向的本专利技术。而且，并不打算局限于在前述
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技术介绍
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技术实现思路
或随后的详细说明中示出的明确的或隐含的原理。还应理解的是，在随附附图中例示并且在下面文字部分中描述的特定装置和过程仅仅是随附权利要求书中定义的本专利技术理念的示例性实施方式。因此，与在此公开的实施方式相关的特定尺寸和其他物理性特征并不能视为是限制性的，除非在权利要求书中另外明确说明。在图1至图3例示了能量采集轴承组件100，且在图4中例示了可替换的安装配置。能量采集轴承组件100包括由轴承座112保持在轴承箱110内的轴承120。轴承箱110以多种形状系数配置，包括多种多样的可选配置。其中一种可选特征是将集成轴承冷却通道系统包含在轴承箱110内。该可选的集成轴承冷却通道系统提供传热系统以移除由轴承的旋转和/或与该轴承相接触的其它旋转部件的旋转所产生的热。该集成轴承冷却通道系统包括集成冷却液区段130，其限定集成冷却液通道131，以供流体顺着流体流138从其通过。该集成轴承冷却系统可包括一系列冷却剂通道区段130，由集成冷却液区段130和集成冷却液通道连续区段132表示。在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电轴承组件，所述发电轴承组件包括：轴承(120)；轴承箱(110)，包括：轴承座(112)，以及，包含至少一个集成冷却液通道(130)的集成轴承冷却通道系统；涡轮组件(200)，包括：涡轮壳(210)，被组装在所述涡轮壳(210)内的涡轮轴(220)，可旋转地由所述涡轮轴(220)支承的涡轮叶片子组件(230)，以及可操作地与所述涡轮叶片子组件(230)结合的发电机(222、224、226、240、242、244、246全体)，其中，所述涡轮叶片子组件(230)的旋转运动(260)使所述发电机(222、224、226、240、242、244、246全体)发电；其中，所述涡轮组件(200)被集成到所述冷却液通道(130)内，并将由通过所述冷却液通道(130)的流体流(138)提供的能量转化为电能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.06 US 61/544,1071.一种发电轴承组件，所述发电轴承组件包括: 轴承(120)； 轴承箱(110)，包括: 轴承座(112)，以及， 包含至少一个集成冷却液通道(130)的集成轴承冷却通道系统； 润轮组件(200),包括: 涡轮壳(210)， 被组装在所述涡轮壳(210)内的涡轮轴(220)， 可旋转地由所述涡轮轴(220)支承的涡轮叶片子组件(230)，以及可操作地与所述涡轮叶片子组件(230)结合的发电机(222、224、226、240、242、244、246全体)，其中，所述涡轮叶片子组件(230)的旋转运动(260)使所述发电机(222、224、226、240、242、244、246 全体)发电； 其中，所述涡轮组件(200)被集成到所述冷却液通道(130)内，并将由通过所述冷却液通道(130)的流体流(138)提供的能量转化为电能。2.如权利要求1所述的发电轴承组件，所述发电机(222、224、226、240、242、244、246全体)还包括与所述涡轮叶片子组件(230)旋转连接的磁体支撑元件(222)； 由所述磁体支撑元件(222)支承的至少一个旋转磁性元件(224、226);以及电线圈(240)，具有缠绕线圈铁芯(242)的一系列线圈绕组，其中，所述线圈铁芯(242)与所述至少一个旋转磁性元...

【专利技术属性】
技术研发人员：F巴特尔，AC范德哈姆，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE