带有传感器组件的轴承及结合体制造技术

一种适于绕轴线旋转的轴承，所说的轴承包括：一个静止的外滚圈，它带有一对呈现为向轴线内置的滚道；一个可以旋转的内滚圈，它带有呈现为朝向外滚圈上滚道，在内、外滚圈的滚道间排列成两行的滚动元件；一个目标轮，它装配在内滚圈的滚道间与内滚圈相关的位置处以便它能与内滚圈一起旋转；一个传感器组件，它安装在外滚圈上并伸入到该滚道和两排滚动元件之间的滚圈内部，该组件包含多个用来探测轴承不同的工作状况的传感器。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术主要涉及减摩轴承，尤其涉及一种带有监测轴承工作状况的传感器的轴承。减摩轴承带有滚动元件，该滚动元件沿轴承滚圈间的滚道上滚动，这样大大减小一个轴和其支座或者那些类似的一方相对另一方转动的组件之间的摩擦。滚动元件和滚道需要油润，通常是使用润滑脂。当然，它们应与诸如尘土和水份的杂质相隔离。装配到轴承两端的油封就起到这种目的。因此，减摩轴承的重要表面是不外露的，如果不把它从安装位拆下并进行分解就不可能进行检查。的确，一些轴承，比如那些用于有轨车的轴颈上和扎辊滚子上的轴承，要定期被解体进行检查、清洗和重新油润。当然，那些设计用来监测轴承工作状况的装置也存在。大多数是用来检测温度。例如，铁路部门使用道侧红外传感器探测过往列车中过热的轴颈轴承。一些轴承甚至装有温度传感器。就这一点而言，缺乏充足的润滑将导致轴承的温度升高。此外，若轴承套在机座内或在轴上滑动，由于滑动产生的强烈摩擦，轴承内温度将会上升。当滚动元件和滚圈间楔住时，滞塞产生了一种极端的滑动。发热可能预兆或表明轴承失效，但是发热现象通常不能给予足够时间来避免失效。除了上述检测轴承失效的问题之外，轴承滚圈往往会在装载它们的结构内转动或蠕动，在受到冲击时尤其如此。有轨车轴颈轴承的外部滚圈就是典型的例子，滚圈往往在位于滚轮侧框内的适配器中蠕动。但是，有时应该避免蠕动。例如，整修过的轴承可能在其静止滚圈上有一微小疲劳区，该区应保持在负荷区外。此外，装有带线传感器的轴承在实际装有传感器的滚圈上不能容有蠕变，因为蠕变最终会磨断将传感器与处理传感器产生信号的设备相连的导线。本专利技术在于带有多个传感器的传感组件的轴承，这些传感器产生反应轴承工作状况的多种信号，比如角速度、温度和加速度。本传感组件适合装配到一个轴承滚圈内或其附近。另外，本专利技术在于带有装有楔块的圆形外部滚圈的轴承，该楔块防止外部滚圈在机座里转动。附图简要描述在构成本说明书一部分的附图中，同样的数字和字母代表它们所指的相同的部件附图说明图1是一个有轨车边框的剖视图，该边框装备有根据本专利技术的传感器组件和稳定楔块；图2是沿图1中线2-2的边框和轴承的局部后视图；图3是沿图1中线3-3的边框和轴承的剖视图；图4是显示边框、轴承座、传感组件和相关部件--本专利技术所有部分的分解立体图；图5是一个显示其弧形表面的稳定楔块的立体图；图6是一个带有理论上描述的多个传感器的传感组件局部剖开的立体图；图7是一个显示一个传感组件，一个处理单元及它们间通讯通道的原理图；图8是一个在其周围装有传感组件的轴承的局部剖视图，传感组件并不在轴承内；图9是边框、轴承座和构造用来容纳传感组件的修改过的适配器的分解立体图；图10是该修改过的适配器、传感组件和轴承座的顶视立体图。实施本专利技术的最佳方案现参照附图，减摩轴承A(见图1)装配在机座和轴之间，它使轴在机座内沿X轴以最小摩擦转动。在图示的结构中，机座形式为有轨车底架的边框2，轴为车轴4，带有法兰的有轨车车轮6安装在车轴上。具有通常为筒形外表面的轴承A带有一个传感器组件B(见图3)，该组件带有监测轴承A工作状况和结构状态或＂健康＂的多个传感器。轴承A还带有防转动楔块或稳定楔块C(见图2和3)，它防止轴承在边框2中转动。边框2为常规件。在它的两端各有一个轴承座10(见图2和3)，该轴承座有一个开口朝下的开口12。开口12有侧平面14和上平面16。车轴4和车轮6也是常规件。车轴4以自轴肩22延伸出的轴颈20的形式，延伸超出装在其上的每个车轮6。轴承A装在轴颈20上，并夹紧在两个耐磨环24之间，耐磨环又夹紧在一个紧靠轴肩22的支撑环26和一只端盖28之间，端盖28覆盖在轴颈20的自由端上，并用机械螺栓背固定在轴颈20上。该夹紧力由螺栓30提供，在轴肩22受到反力。轴承A也安装在边框2一端的轴承座开口12内。为了使轴承A的筒形外表面适配于轴承座开口的侧面14和上表面16，轴承座10进一步装有一个适配器34(见图2-4)，该适配器也是常规件。大致说来，该适配器34具有与轴承座开口12的侧平面14和上表面16对应的平表面。它还有一个方向朝下且在轮廓上与轴承A筒形外表面相一致的弧形表面或座36。在弧形座36的两端，适配器34带有内伸超过座36的唇38以使轴承A不会滑出适配器34。同样地，适配器34与边框2上的轴承座10相配合以致它不会滑出轴承座开口12。轴承座10装配有一个边框楔40(见图2和3)，该楔从开口12的侧平面14之一伸出，位置通常低于轴承A的筒形外表面，从而防止轴承A从开口12中掉出来，当然也就把轴颈20保持在边框2内。轴承A最好为双排锥形滚柱轴承。这样，它包含(见图1)一个带双排槽座46的外部滚圈，一个带双锥件48的内滚圈，以及在槽座46和锥件48之间双排布置的锥形滚柱50的滚动元件。它还带有一个间隔圈52，该间隔圈装在两个锥件48间，以保持两个锥件之间的适当的间隔。槽座46装在适配器34中，从而两个锥件48和间隔圈52装到轴颈20上。槽座46带有一个筒状外表面56，该外表面自一端延伸至另一端且与适配器34的弧形座36相适应。实际上，槽座46的外表面56靠在座36上从而座36两端的两个唇38就位于槽座46的两端。从而，唇38防止槽座46在适配器34中沿轴向移位。从内部结构来讲，槽座46带有两个锥形滚道58(见图1)，该滚道沿分隔它们的筒状中界面60方向逐渐缩小。滚道58自短端孔62伸出槽座46，端孔62容纳密封件64，该密封件自轴承A凸出并且沿耐磨环24建立有效的液体阻挡层。槽座46带有沿X轴内倾的滚道58，而锥件48带有实质上与槽座46的滚道58相对并向外伸展的滚道66(见图1)。每个槽座滚道58包围一个锥件48和该锥件的滚道66。此外，每个锥件48在其滚道66的大端带有止推肋68。锥形滚柱50分别在相对的槽座46的滚道58和锥件48的滚道66之间排成两排(见图1)。滚柱50沿其锥侧面与滚道58和66相接触。滚柱50的大端位于锥件48的止推肋68处，因而滚柱50被保持在槽座46和两个锥件48之间的环形空间内。换句话说，止推肋68防止了滚柱50从轴承A脱出。间隔圈52装在两个锥件48的端头所夹位置处，并且紧接着槽座46的筒形中界面60向内倾。间隔圈的长度决定着锥件48的滚道66之间的轴向距离，因而决定了轴承A的设定。轴承A允许轴颈20在边框2的轴承座10内以最小摩擦转动。由于被牢牢地夹紧在轴颈20上，锥件48和间隔圈52随轴颈20一起转动。另一方面，槽座46在边框2的轴承座10内保持静止。实际上，转动的锥件48通过作用于滚柱50给槽座46施加了一个较小的力矩。在常规的轴承中，这个力矩常常引起槽座稍稍转动或蠕动，特别是当轴承受到冲击震动时，这种冲击震动往往在瞬间减小了槽座和槽座所处适匹配的弧形座之间的摩擦。但是，与轴承A的槽座46相连接的稳定楔块C沿轴承座开口12的侧面14设置，从而防止槽座46在开口12内转动。两个稳定楔块C以120°间隔角设置到槽座46上，每个楔块都可以作为一个传感组件B(见图3和4)的安装座。虽然楔块C牢固地连接到槽座46上，这些楔块可以被拆卸并重新安装以便改变槽座46的载荷区的位置。在这一方面，当最终确定后，轴承A的载荷区跨角为120°，或距顶部中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·L·弗伦奇，贾森·W·梅尔文，约瑟夫·A·塔拉弗斯，
申请(专利权)人：迪姆肯公司，
类型：发明
国别省市：