用于检测滚动轴承中的滑移率的方法和测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定滚动轴承(110)的多个滚动体(111，112，113)的由摩擦配合引起的平均滑移率的测量装置(100)。滚动轴承包括第一滚动轴承环(115)和第二滚动轴承环(116)，其中第一和第二滚动轴承环能够相对彼此转动。测量装置包括：第一传感器(120)，所述第一传感器配置用于检测第一滚动轴承环(115)相对于第二滚动轴承环(116)的转数；第二传感器(122)，所述第二传感器配置用于检测指示器的数量，其中所述指示器表明多个滚动体(111，112，113)围绕第二滚动轴承环(116)的回转；数据处理单元(150)，所述数据处理单元配置用于计算检测到的指示器数量与检测到的第一滚动轴承环的转数的比值，将计算出的比值与相应的比值理想值进行比较，确定该比较的差，并且输出所述差作为由摩擦配合引起的平均滑移率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测滚动轴承中的滑移率的方法和测量装置
本专利技术涉及滚动轴承的状态监控。特别地，本专利技术涉及一种用于检测滚动轴承的多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率的方法。本专利技术还涉及确定滚动轴承的多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率的测量装置。
技术介绍
借助于滚动轴承的状态监控，能够改进润滑条件，例如油流量、油脂量或油脂类型。这例如在研发机器时能够是有帮助的，但是也指示了生产使用中的需要。通常，经由加速度测量和温度测量进行滚动轴承的状态监控。然而在该方法中，当相应的测量方法达到特定的阈值时，通常已经存在损坏。此外，几乎无法得出对损坏原因的指示。对轴承的预紧进行监控是另一方法，所述方法能够指示在例如滚动轴承润滑时的问题。然而，轴承的预紧同样与轴承温度、进而也与环境温度强烈相关，并且迟缓地做出反应。再一方法是对轴承负荷进行监控，该监控是耗费且昂贵的，并且因此仅在特殊情况下才在经济上有意义。对于滚动轴承的可靠且无损坏的运行，尤其令人感兴趣的是，识别在轴承中出现的、轴承环和滚动体之间的滑移。在出现轴承滑移时，滚动体不像期望的那样在轴承环的滚道上滚动，从而使得当另一轴承环不能够转动时，滚动体的转速没有以通过轴承环和滚动体之间的几何关系预先确定的程度偏离于例如转动的轴承环的转速。因此，能够考虑第一极端情况，其中，上文限定的滚动体转速与转动的轴承环的转速相同，使得滚动体在固定的轴承环的滚道之上滑动。在第二极端情况下，滚动体转速与静止的轴承环的转速相同，即为零，其中滚动体在转动的轴承环的滚道之上滑动。用于确定滑移的已知的方法在于：比较两个转速传感器的测量信号，所述转速传感器检测转动的轴承内环的转速和滚动体的转速。只要这些转速值彼此间不具有期望的转速比，就能够基于此得出：在所提到的两个轴承构件之间存在滑移。此外已知的是：为了借助第一传感器确定滑移，测量可转动支承的轴承内环的随时间的转速角度变化，并且与如下频率比较：轴承的滚动体以所述频率滚过第二传感器在轴承外环或在轴承内环上的固定位置，所述第二传感器例如是应变仪传感器。从DE10314295B4中已知一种用于确定转动的轴承环和设置在轴承环之间的滚动体之间的滑移的方法，其中对于一个时间区间，确定所述轴承构件围绕轴承转动中心的转速并且彼此比较。通过使用具有发射天线的唯一的SAW或BAW传感器，能够从滚动体的滚过中经由传感器得出滚过频率，并且借助于发射天线改变转动角度位置。然后，能够由滚过频率计算滚动体的转速，以及由转动角度变化计算进行旋转的轴承环的转速。借助两个转速的比较，获得当前的转速比，能够将所述转速比与期望的转速比相比较。超过或低于期望的转速比表示轴承构件之间有滑移。滚动体、轴承保持架或轴承环的滚过频率或转速的直接测量仅在滑移高的情况下、在滚动轴承负荷极其低的情况下，即在最小负荷之下提供对于润滑状态的有帮助的预测。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种方法和一种测量装置，其实现改进的滑移确定，以便能够精确地评估和监控滑动轴承中的润滑状态。所述目的根据本专利技术通过一种用于检测滚动轴承的多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率的方法、和一种用于确定滚动轴承的多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率的测量装置实现。滚动轴承还包括第一滚动轴承环和第二滚动轴承环，其中所述第一滚动轴承环和第二滚动轴承环能相对彼此转动。滚动轴承能够是满装滚动体的滚动轴承。替选地，滚动轴承能够另外包括滚动轴承保持架。根据本专利技术的方法包括如下步骤：检测第一滚动轴承环相对于第二滚动轴承环的转数，检测至少一个指示器的数量，其中至少一个指示器表明多个滚动体围绕第二滚动轴承环的回转。此外，所述方法或者包括：计算检测到的至少一个指示器的数量与检测到的第一滚动轴承环的转数的比值，将计算出的比值与相应的比值理想值比较，其中比值理想值在没有摩擦配合引起的滑移的情况下得出；或者替选地包括：对于检测到的第一滚动轴承环的转数，得出至少一个指示器的理想值，其中理想值在没有由摩擦配合引起的滑移的情况下得出，将检测到的理想值与检测到的至少一个指示器的数量比较。该方法还包括：确定比较的差，以及输出所述差，作为多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率。比值理想值或理想值通过内部的滚动轴承环的外径、外部的滚动轴承环的内径以及通过滚动体的直径确定。在不存在轴承滑移的情况下，比值理想值与时间无关。因此，在预设轴承几何形状的情况下，在第一滚动轴承环转一圈期间，多个滚动体，即上面提出的至少一个指示器，经过一个计数点例如15次。为了在该方法中实现高的精度，必须在更长的时间段上进行测量。因此，例如能够对第一滚动轴承环的4000转进行计数，这在快速转动的轴承中在小于20秒之后就已无问题地实现。至少一个指示器的期望的数量在该实例中为60000，并且比值理想值是15。然而实际检测到的指示器数量由于滑移而可能具有例如59860的更小的值。这得出59860/4000＝14.965的实际比值。因此，得到15/14.965——即大约0.234％的由摩擦配合引起的平均滑移率。如果假设例如在检测指示器数量时由于整数而可能出现+/-1的不精确性，这仅会导致如下偏差：15/(59861/4000)＝大约0.232％或15/(59859/4000)＝大约0.236％，即+/-0.002％在当前的实例中，比值理想值是在转动一圈时至少一个指示器的期望数值。在第二替选方案中，理想值也与预设的转数相关，即例如对于第一滚动轴承环的预设的4000转检测至少一个指示器的数量。于是，能够求出指示器的所预期的数量，即60000，直接与检测到的指示器的数量之比，在59860的例子中：60000/59860——大约0.234％。在该替选方案中有利的是，不一定必须通过相乘得出理想值，即在例子中15×4000＝60000。而是能够将理想值的预先计算的列表存储在数据处理设备的存储器中，例如用于4000转的数倍的理想值。该理想值能够经由处理器密集型的计算机运行读出。然而，在前述第一替选方案中总是需要：在计算实际比值时执行除法，其中比值理想值总是相同的，并且在比较两个值时从存储器中读出。两个替选方案的根据本专利技术的思想是相同的，即得出关于更长时间段的绝对值，而不是确定时点的转速或滚过频率。因此，借助根据本专利技术的方法能够得出小于1％的由摩擦配合引起的平均滑移率，这借助前述方法仅在少量特殊情况下才可行。在一个实施方式中，至少一个指示器是多个滚动体。因此，直接将滚动轴承的滚动体用作为(多个)指示器。在一个改进的实施方式中，借助传感器检测多个滚动体。这种传感器例如能够是被滚过的应变计。在另一实施方式中，至少一个指示器是滚动轴承的滚动轴承保持架上的标记。在一个改进的实施方式中，多个标记设置在滚动轴承保持架的环周上。有意义的是，这些标记均匀地分布在滚动轴承保持架上，类似地，滚动体在几何上均匀地分布在滚动轴承保持架中。因此，多个标记也是有利的，因为借此能够提高测量精度。此外，标记也能够经由例如光学传感器来检测，所述光学传感器不构造在滚动轴承中，而是仅指向滚动轴承，并且因此对现有的滚动轴承提供简单的技术解决方案来检查滑移。替选地或附加地，一个或多个标记能够安置在多个滚动体上。在一个实施方式中，第一滚动轴承环包括另外的标记。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测滚动轴承(110)的多个滚动体(111，112，113)的由摩擦配合引起的平均滑移率的方法(200)，其中所述滚动轴承(110)还包括第一滚动轴承环(115)和第二滚动轴承环(116)，其中所述第一和第二滚动轴承环能够相对彼此转动，该方法包括如下步骤：‑检测(210)所述第一滚动轴承环(115)相对于所述第二滚动轴承环(116)的转数，‑检测(215)至少一个指示器的数量，其中所述至少一个指示器指明所述多个滚动体(111，112，113)围绕所述第二滚动轴承环(116)的回转，此外，或者(220)‑计算(222)检测到的所述至少一个指示器的数量与检测到的所述第一滚动轴承环的转数的比值，‑将计算出的比值与相应的比值理想值比较(226)，其中所述比值理想值在没有由摩擦配合引起的滑移的情况下得出，或者‑对于检测到的所述第一滚动轴承环的转数，得出(224)所述至少一个指示器的理想值，其中所述理想值在没有由摩擦配合引起的滑移的情况下得出，‑将得出的所述理想值与检测到的所述至少一个指示器的数量比较(228)，所述方法还包括：‑确定(230)所述比较(226，228)的差，和‑输出(240)所述差，作为所述多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.21 DE 102016200837.41.一种用于检测滚动轴承(110)的多个滚动体(111，112，113)的由摩擦配合引起的平均滑移率的方法(200)，其中所述滚动轴承(110)还包括第一滚动轴承环(115)和第二滚动轴承环(116)，其中所述第一和第二滚动轴承环能够相对彼此转动，该方法包括如下步骤：-检测(210)所述第一滚动轴承环(115)相对于所述第二滚动轴承环(116)的转数，-检测(215)至少一个指示器的数量，其中所述至少一个指示器指明所述多个滚动体(111，112，113)围绕所述第二滚动轴承环(116)的回转，此外，或者(220)-计算(222)检测到的所述至少一个指示器的数量与检测到的所述第一滚动轴承环的转数的比值，-将计算出的比值与相应的比值理想值比较(226)，其中所述比值理想值在没有由摩擦配合引起的滑移的情况下得出，或者-对于检测到的所述第一滚动轴承环的转数，得出(224)所述至少一个指示器的理想值，其中所述理想值在没有由摩擦配合引起的滑移的情况下得出，-将得出的所述理想值与检测到的所述至少一个指示器的数量比较(228)，所述方法还包括：-确定(230)所述比较(226，228)的差，和-输出(240)所述差，作为所述多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个指示器是所述多个滚动体(111，112，113)。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个滚动体(111，112，113)借助传感器(122)检测，所述传感器尤其是应变计。4.根据权利要求1所述方法，其中所述至少一个指示器是所述滚动轴承(110)的滚动轴承保持架上的标记。5.根据权利要求4所述的方法，其中多个标记尤其均匀地设置在所述滚动轴承保持架的环周上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一滚动轴承环(115)包括另外的标记(121)，并且其中所述另外的标记(121)借助另外的传感器(120)来检测，所述另外的传感器尤其是光学传感器，优选是基于激光的传感器。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，所述方法还包括如下步骤：-将检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·洛斯，伊里斯·贝格曼，约阿希姆·赫林，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE