带线缆的轴承制造技术

本发明专利技术在于一种滚动轴承，其包括第一和第二轴承圈和设置在所述轴承圈的滚道表面之间的至少一列滚动体，所述轴承还包括：至少一个传感器(240)，其设置在第一轴承圈(211)的感测表面上；和信号携带线缆，其与传感器连接。该线缆包括装配于插座(250)内的线缆连接器(260)。根据本发明专利技术，插座至少部分地集成在设置在第一轴承圈的外表面(211a)中的凹部内，由此凹部与感测表面通信，并在传感器与插座(250)之间提供了信号耦合。此外，线缆连接器(260)和插座中的一者具有成角度的主体部分(262)，所述成角度的主体部分(262)相对于凹部的纵向轴线成第一角度α，使得线缆沿轴承的大致周向与外表面(211a)的法线成角度地被引导出凹部。

【技术实现步骤摘要】
带线缆的轴承
本专利技术涉及轴承的状态监测，更特别地，涉及(这样)一种轴承，其包括与信号线缆通信的传感器，该线缆离开(exit)所述轴承被安装于的装置。
技术介绍
配备有光学感测纤维的轴承是这种带线缆的轴承的一个示例。例如，WO2011/066929公开了这样一种轴承，其在轴承的外圈中具有周向槽，由此该槽容纳用于测量(特别是)轴承载荷的感测纤维。通常，感测纤维经由光纤线缆连接到光学询问器，由此所述询问器位于轴承装置的外部。线缆从轴承的表面露出(emerge)然后被从轴承装置引出。EP1548419中描述了一种带线缆的轴承的另一示例，其涉及用于诊断铁路车辆轮轴用的轴承单元是否存在异常的系统。该系统包括用于输出(作为电信号的)从轴承单元产生的信号的感测/处理部分和用于基于感测/处理部分的输出进行轴承单元的异常诊断的计算/处理部分。该信号经由(优选是防水的、耐油的和耐热的)线缆传送。本专利技术力图(seeksto)解决与以下相关联的问题中的一部分(some)：安装轴承(其中该轴承包括附接于该轴承的线缆)，并在线缆从应用中的轴承露出(emerge)时引导线缆。
技术实现思路
在许多应用中，线缆必须出现(emerge)在至少部分地填充有润滑剂的封闭空间内。在轴承运行期间，这在轴承装置内产生润滑剂沿轴承的周向的流(动)，这可能在线缆上产生应变(strain)。对于携带光信号或电信号的线缆可能就是这种情况。此外，带线缆的轴承操作起来可能很麻烦，并且容易在运输和安装期间受到损坏。本专利技术在于一种滚动轴承，其包括第一和第二轴承圈和设置在所述轴承圈的滚道表面之间的至少一列滚动体，所述轴承还包括：至少一个传感器，其设置在第一轴承圈的感测表面上；和信号携带线缆(signal-carryingcable)，其与传感器连接。该线缆包括装配于(fitsinto)插座内的线缆连接器。根据本专利技术，插座至少部分地集成在(设置在第一轴承圈的外表面中的)凹部内，由此凹部与感测表面通信，并在传感器与插座之间提供信号耦合(coupling)。此外，线缆连接器和插座中的一者具有成角度的主体部分，所述成角度的主体部分相对于凹部的纵向轴线成第一角度α。线缆沿轴承的大致周向以与所述外表面的法线成角度的方式被引导出凹部(外)。结果，能够使得与轴承装置内的润滑剂的流(动)相横向地延伸(run)的线缆的表面积减少或最小化，从而减小线缆上的应变。优选的是，所述周向与轴承在运行期间的转动方向一致，使得线缆被沿与轴承装置内的润滑剂的流(动)相同的方向定向。轴承的精确(precise)周向垂直于所述凹部被设置于的外表面的法线。因此，在一些实施方式中，线缆以与前述表面法线成大致90°(的方式)从线缆连接器延伸。在其它实施方式中，线缆以70°至120°之间的角度从连接器延伸，这仍然允许有效地减小施加在线缆上的应变。在一些示例中，凹部的纵向轴线实质上平行于所述凹部被设置于的外表面的法线。于是成角度的主体部分的第一角度α优选在70°至120°之间，最优选在90°附近，使得线缆方向垂直于表面法线，并因而精确地遵循(follows)轴承的周向。在其它示例中，凹部的纵向轴线相对于所述凹部被设置于的外表面的法线成第二角度β。线缆相对于周向的方向取决于第一角度α和第二角度β。当第二角度不为零(non-zero)时，第一角度α可能大于90°，而同时线缆方向保持与表面法线垂直并被沿轴承的周向精确地引导。特别是当线缆是光纤线缆时，以钝角(的方式)实施(execute)连接器的成角度的主体部分可能是有利的。在这种类型的一些实施方式中，成角度的主体部分相对于凹部的纵向轴线(所成)的第一角度α在90°至140°之间。在一个实施方式中，插座完全集成在凹部内。由于不存在突出部，因此这具有使轴承更易于操作(handle)和安装的优点。于是线缆连接器包括成角度的主体部分，并且还包括装配于插座内的直的主体部分。在另一发展中，线缆连接器与插座之间的耦合/联接(coupling)允许直的主体部分在插座内旋转(swivelthrough)180°。于是适当的是，插座和线缆连接器具有圆形几何形状。这具有以下优点：如果轴承的转动方向改变，则成角度的主体部分的周向以及进而线缆被引导出凹部外(所沿)的方向可以被容易地反转。插头-插塞式光/电耦合/联接(jack-plug-typeoptical/electricalcoupling)是合适的耦合/联接的一个示例。在一可选择的实施方式中，插座包括成角度的主体部分，其从集成在凹部内的直的主体部分突出。那么适当的是，线缆连接器仅具有(装配于插座的成角度的主体部分内的)直的主体部分。(包括了传感器和线缆连接的)第一轴承圈为轴承的非转动轴承圈。这可以根据应用而是轴承的内圈或轴承的外圈。轴承可以是径向轴承、推力轴承(thrustbearing)或回转轴承(slewingbearing)。第一轴承圈的感测表面可以是第一轴承圈的圆柱表面或环形侧面。优选的是，感测元件被嵌入在槽内，使得轴承的尺寸不受影响(unaffected)。根据应用和安装限制，第一轴承圈的凹部被设置于的外表面可以是轴承外圈的外圆柱表面或者是内圈或外圈的环形侧面。在一个示例中，轴承外圈为非转动轴承圈，由此感测表面是设置在外圆柱表面中的槽，并且插座用的凹部设置在外圈的侧面。(轴承所配备有的)传感器可以被适配成测量应变、振动、温度、声发射或转速中的一个或多个。轴承还可以配备有多于一个传感器。在一个实施方式中，传感器为光学感测纤维，诸如包括布拉格光栅的FBG传感器，线缆为光纤线缆。光纤连接器和插座可以被适配用于螺丝联接、卡扣(snap)联接、推拉联接或卡口(bayonet)联接、或者其它合适型式的光学纤维联接(coupling)。在另一个实施方式中，传感器输出由电信号线缆携带的电信号。传感器例如可以是压电应变计或MEMS振动传感器或BAW/SAW传感器。电的线缆连接器和插座也可以被适配用于螺丝联接、推拉联接或其它合适型式的电气联接。线缆还可以被适配用于供给电力。在一个示例中，轴承配备有包括了处理器的传感器单元，由此电力被经由线缆供给到处理器，该线缆还携带经处理的传感器信号。附图说明现在将参考接下来的附图出于解释的目的而绝不是限制的目的来更详细地说明本专利技术，在附图中：图1a示出了根据本专利技术的轴承的第一示例的轴向截面，其包括经由成角度的连接器联接于轴承的光纤线缆；图1b是图1a的成角度的连接器的侧视图；图2a-2c示出了根据本专利技术的轴承的第二示例在生产和安装过程期间的不同阶段的轴向截面；图3a是包括了用于容纳线缆连接器的凹部的轴承的第三示例的前视图；图3b示出了线缆连接器和沿着与凹部沿径向相交的平面X-X截取的图3a的轴承的截面图。具体实施方式图1a示出了安装在应用中的根据本专利技术的滚动轴承的示例。轴承10为球面滚子推力轴承，其相对于泵座(pumphousing)30地支撑泵轴20。轴20绕着轴线25转动。轴承的外圈11以轴向抵靠座的凸缘部31的方式安装于座30。轴承的内圈12以轴向抵靠轴的肩部21的方式安装在轴上。该轴承特别(specially)适于将轴20上的轴向载荷传递到座30。为了监测载荷(例如为了估计轴承寿命和预测轴承何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动轴承(10、210、310)，包括第一和第二轴承圈以及设置在所述轴承圈的滚道表面之间的至少一列滚动体，所述轴承还包括：感测元件(40、240)，其设置在所述第一轴承圈的感测表面(216)上；和信号线缆(60、360)，其连接到所述感测元件，其特征在于，‑所述信号线缆包括装配于插座(50、250)内的线缆连接器(60、260、360)，所述插座至少部分地集成在设置在所述第一轴承圈(11、211、312)的外表面(11a、211a、312a)中的凹部(18、218、318)内，由此所述凹部与所述感测表面通信，并且由此在所述感测元件与所述插座之间设置信号耦合；以及‑所述线缆连接器(60、260、360)和所述插座(50、250)中的一者具有成角度的主体部分(62、262、362)，所述成角度的主体部分(62、262、362)相对于所述凹部的纵向轴线(319)成第一角度α，使得所述线缆(65、365)沿所述轴承的大致周向与所述外表面(11a、211a、312a)的法线(370)成角度地被引导出所述凹部。

【技术特征摘要】
2016.11.07 DE 102016221763.11.一种滚动轴承(10、210、310)，包括第一和第二轴承圈以及设置在所述轴承圈的滚道表面之间的至少一列滚动体，所述轴承还包括：感测元件(40、240)，其设置在所述第一轴承圈的感测表面(216)上；和信号线缆(60、360)，其连接到所述感测元件，其特征在于，-所述信号线缆包括装配于插座(50、250)内的线缆连接器(60、260、360)，所述插座至少部分地集成在设置在所述第一轴承圈(11、211、312)的外表面(11a、211a、312a)中的凹部(18、218、318)内，由此所述凹部与所述感测表面通信，并且由此在所述感测元件与所述插座之间设置信号耦合；以及-所述线缆连接器(60、260、360)和所述插座(50、250)中的一者具有成角度的主体部分(62、262、362)，所述成角度的主体部分(62、262、362)相对于所述凹部的纵向轴线(319)成第一角度α，使得所述线缆(65、365)沿所述轴承的大致周向与所述外表面(11a、211a、312a)的法线(370)成角度地被引导出所述凹部。2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述线缆(65、365)以与所述外表面的法线(370)成70°至120°的角度从所述成角度的主体部分(62、262、362)延伸。3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，所述线缆连接器(60、260、360)包括所述成角度的主体部分(62、262、362)，并且还具有装配于...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·胡贝图斯·特里西亚·弗兰肯，亨里克斯·范·戈努齐滕，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE