带有超声波距离传感器的滚动轴承制造技术

轴承包括第一圈(10)、第二圈(12)以及成列的轴向滚动元件(18)和径向滚动元件(22)，轴向滚动元件配置在设置在圈上的径向滚道(26、28)之间，径向滚动元件配置在设置在所述圈上的轴向滚道(34、36)之间。第二圈包括突出鼻部40，该突出鼻部接合到第一圈的环形槽(38)中，并且设置有其上形成有轴向滚道(34)的轴向圆柱形表面。轴承还包括至少一个超声波距离传感器(24)，该至少一个超声波距离传感器安装在第一圈上并且与第二圈的鼻部的轴向圆柱形表面径向接触，超声波距离传感器具有发射和接收的声波的主辐射方向，主辐射方向朝向第二圈的相对于滚动轴承的旋转轴线X

【技术实现步骤摘要】
带有超声波距离传感器的滚动轴承


[0001]本专利技术涉及滚动轴承的领域。
[0002]本专利技术特别涉及大直径滚动轴承(large-diameter rolling bearing)的领域，所述大直径滚动轴承可供应(/调节/适应)(accommodate)轴向负载和径向负载，并且具有绕着在轴向方向上延伸(run)的旋转轴线同心地配置的内圈和外圈。

技术介绍

[0003]这种大直径滚动轴承可以用于例如隧道掘进机(/隧道钻机)(tunnel boring machine)、采矿挖掘机(mining extraction machine)或风力涡轮机中。
[0004]一种大直径滚动轴承包括两个同心(/同轴)(concentric)的内圈和外圈以及配置在内圈与外圈之间的至少两列滚动元件(诸如，滚子)。这种滚动轴承通常在轴向上和在径向上承载常常相对大的负载(/载荷)。在这种情况下，参照定向滚子轴承或回转(slew)滚子轴承。
[0005]由于重负载，滚动轴承的部件(更具体地为滚动元件的滚道)磨损。圈和滚动元件的磨损导致初始轴承间隙(clearance)的显著增加。超过一定值的磨损可能会导致严重的轴承故障。
[0006]通过由于间隙增加导致的圈的相对轴向和径向位移来测量轴承的磨损有助于预测轴承的剩余寿命。
[0007]这种不希望的运动影响轴承和应用的正常运行，且具有使轴承圈接触和碰撞(collide)的风险。附接到轴承圈的其他元件也可能会碰撞。
[0008]通常在轴承磨损时更换轴承。这种维护干预是昂贵的，尤其是因为机器或设施需要停机。因此，期望在轴承圈之间的任何接触之前及时地执行这种维护干预，但也不要太早。
[0009]为了在其服务寿命(/使用寿命)期间监测轴承状态，在专利申请FR-A1-3041396中公开的滚动轴承包括固定到内圈的环形磁性目标(/靶/对象)以及安装在外圈上并且面对磁性目标的传感器。相应地，可以检测内圈与外圈之间的轴向相对运动和角相对运动。
[0010]然而，这需要将环形磁性目标安装在直径可以为几米的内圈上。
[0011]还可以参考在专利US-B2-10041545中公开的并且包括编码器的滚动轴承，所述编码器设置有磁条部，所述磁条部以平坦的方式抵靠外圈附接，并且与固定到内圈的传感器协作。
[0012]然而，利用这种构造，不管圈的旋转位置如何，都不可能测量内圈与外圈之间的轴向相对运动，而是仅当外圈处于其中磁条部在内圈的传感器前方的旋转位置上时，才可以测量内圈与外圈之间的轴向相对运动。
[0013]此外，在使用上面提及的文献中公开的这种磁性目标的情况下，测量内圈与外圈之间的轴向位移受径向位移的影响。实际上，当测量磁性目标的轴向位移时，目标与传感器之间的空隙(/气隙)(airgap)随着圈之间的径向相对运动而变化，使得测量精度较低，甚至
无法测量。

技术实现思路

[0014]本专利技术的一个目的是克服这些缺点。
[0015]本专利技术涉及一种滚动轴承，所述滚动轴承包括第一圈、第二圈、至少一列轴向滚动元件和至少一列径向滚动元件，所述至少一列轴向滚动元件配置在设置在所述圈上的径向滚道之间，所述至少一列径向滚动元件配置在设置在所述圈上的轴向滚道之间，以形成可以传递径向力的径向推力。
[0016]所述第二圈包括突出鼻部(nose)，所述突出鼻部接合到所述第一圈的环形槽(/凹槽)(groove)中，并且设置有其上形成有所述第二圈的轴向滚道的轴向圆柱形表面。
[0017]根据一般特征，所述滚动轴承还包括至少一个超声波距离传感器，所述至少一个超声波距离传感器安装在所述第一圈上，并且与所述第二圈的鼻部的其上形成有所述轴向滚道的轴向圆柱形表面径向接触。
[0018]所述超声波距离传感器具有发射和接收的声波的主辐射方向，所述主辐射方向朝向所述第二圈的相对于所述滚动轴承的旋转轴线倾斜的表面取向。
[0019]术语“轴向滚动元件”被理解为是指适于供应(/调节/适应)(accommodate)轴向负载的滚动元件，而术语“径向滚动元件”被理解为是指适于供应径向负载的滚动元件。
[0020]由于本专利技术，不管圈的旋转位置如何，都可以准确地检测圈之间的轴向相对位移。实际上，由所述超声波距离传感器检测所述第二圈的倾斜表面相对于所述第一圈的轴向位置。
[0021]另外，所述超声波距离传感器与所述鼻部的形成所述圈的轴向滚道的轴向圆柱形表面接触，从而形成在轴承旋转期间具有低摩擦的良好质量和润滑的表面。相应地，由于使用了鼻部的该轴向圆柱形表面，因此在相关联的圈上不需要额外的表面来测量。例如，所述鼻部的轴向圆柱形表面可以是被磨削的(ground)。
[0022]优选地，所述滚动轴承还包括预应力元件，所述预应力元件布置在所述第一圈与所述超声波距离传感器之间，以保持所述传感器与所述第二圈的鼻部的其上形成有所述轴向滚道的轴向圆柱形表面的接触。
[0023]所述预应力元件在所述超声波距离传感器上施加永久力，以确保与所述第二圈的鼻部的径向接触，尤其确保在圈之间的相对径向位移的情况下与所述第二圈的鼻部的径向接触。所述预应力元件可以包括弹簧。
[0024]有利地，所述第一圈包括径向通孔，所述超声波距离传感器至少部分地布置在所述径向通孔内部。所述第一圈的径向通孔可以从在径向上位于与所述第二圈相对的一侧的轴向圆柱形表面延伸，并且在所述第一圈的相对轴向圆柱形表面上开口，所述相对轴向圆柱形表面在径向上面对所述第二圈的鼻部的其上形成有所述轴向滚道的轴向圆柱形表面。
[0025]相应地，所述传感器插入到所述径向通孔中，并且以容易的方式配置在其最终位置中。所述第一圈还可以包括密封所述通孔的塞子(/插塞)(plug)。
[0026]所述第二圈的突出鼻部还可以设置有两个相对的径向侧面(/侧翼)(flank)，所述径向侧面在轴向上界定所述轴向圆柱形表面，所述径向侧面中的一个径向侧面至少部分地界定所述第二圈的径向滚道。
[0027]在一个实施方式中，所述滚动轴承包括至少两列轴向滚动元件，每个轴向滚动元件配置在设置在所述圈上的径向滚道之间，所述两列轴向滚动元件在轴向上布置在所述第二圈的鼻部的两侧(each side)。
附图说明
[0028]通过研究通过非限制性示例给出并且通过附图示出的具体实施方式的详细描述，将更好地理解本专利技术及其优点，在附图中，图1是根据本专利技术的示例的滚动轴承的部分截面。
具体实施方式
[0029]如图1所示的滚动轴承是包括第一圈10和第二圈12的大直径滚动轴承(large-diameter rolling bearing)。在所示出的示例中，第一圈10是外圈，而第二圈12是内圈。滚动轴承例如可以用于隧道掘进机(tunnel boring machine)、风力涡轮机或使用大直径滚动轴承的任何其他应用中。
[0030]外圈10和内圈12是同心的(/同轴的)(concentr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滚动轴承，包括第一圈(10)、第二圈(12)、至少一列轴向滚动元件(18)和至少一列径向滚动元件(22)，所述至少一列轴向滚动元件(18)配置在设置在所述圈上的径向滚道(26、28)之间，所述至少一列径向滚动元件(22)配置在设置在所述圈上的轴向滚道(34、36)之间，所述第二圈(12)包括突出鼻部(40)，所述突出鼻部接合到所述第一圈的环形槽(38)中，并且设置有其上形成有所述第二圈的轴向滚道(34)的轴向圆柱形表面，其特征在于，所述滚动轴承还包括至少一个超声波距离传感器(24)，所述至少一个超声波距离传感器(24)安装在所述第一圈(10)上，并且与所述第二圈的鼻部(40)的其上形成有所述轴向滚道(34)的轴向圆柱形表面径向接触，所述超声波距离传感器(24)具有发射和接收的声波的主辐射方向，所述主辐射方向朝向所述第二圈的相对于所述滚动轴承的旋转轴线(X-X')倾斜的表面取向。2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承还包括预应力元件(46)，所述预应力元件(46)布置在所述第一圈(10)与所述超声波距离传感器(24)之间，以保持所述传感器与所述第二圈的鼻部(40)的其上形成有所述轴向滚道(34)的轴向圆柱形表面之间的接触。3.根据权利要求2所述的滚动轴承，其特征在于，所述预应力元件(46)包括弹簧。4.根据前述权利要求中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，所述第一圈(10)包括径向通孔(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：