具有距离传感器和锥形槽的轴承制造技术

轴承包括能够相对于彼此同心地旋转的第一圈(10)和第二圈(12)。至少一个锥形槽(50)形成在所述第二圈的第一轴向圆柱形表面(12b)上并且朝向所述第一圈(10)取向。所述轴承还包括：至少一个第一距离传感器(24)，安装在所述第一圈上并且面对所述第二圈的锥形槽的锥形壁(50a)，所述锥形壁(50a)相对于所述轴承的轴线(X

【技术实现步骤摘要】
具有距离传感器和锥形槽的轴承


[0001]本专利技术涉及轴承领域。
[0002]本专利技术尤其是涉及大直径滚动轴承的领域，大直径滚动轴承能够适应(accommodate)轴向载荷和径向载荷，并且具有绕着在轴向方向上延伸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、采矿机或风力涡轮机中。
[0004]大直径滚动轴承包括两个同心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和径向上均被加载，往往被加载相对大的载荷。在这种情况下，参考定向滚子轴承(orientation roller bearing)或回转滚子轴承(slewing roller bearing)。
[0005]由于重载荷，滚动轴承的部件(更特别地是滚动元件的滚道)磨损。圈和滚动元件的磨损导致初始轴承间隙的显著增加。超过特定值的磨损可能会导致严重的轴承故障。
[0006]通过间隙增加(引起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确功能，存在轴承圈接触和碰撞的风险。附接到轴承圈的其他元件也可能碰撞。
[0008]当轴承磨损时更换轴承是常见的。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，期望在轴承圈之间产生任何接触之前及时地执行这种维护干预，但也不要太早。
[0009]为了在轴承的使用寿命期间监测轴承状况，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)以及安装在外圈上并且面对磁性目标的传感器。由此，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可能有几米直径的内圈上。
[0011]此外，在使用这种磁性目标的情况下，内圈和外圈之间的轴向位移的测量受到径向位移的影响。事实上，当测量磁性目标的轴向位移时，目标与传感器之间的气隙随着圈之间的径向相对运动而变化，使得测量精度降低，甚至无法测量。

技术实现思路

[0012]本专利技术的一个目的在于克服这些缺点。
[0013]本专利技术涉及一种轴承，所述轴承包括能够相对于彼此同心地旋转的第一圈和第二圈。
[0014]根据总体特征，至少一个锥形槽形成在所述第二圈的第一轴向圆柱形表面上并且朝向(oriented towards)所述第一圈取向。
[0015]根据另一总体特征，所述轴承还包括：至少一个第一距离传感器，安装在所述第一
圈上并且面对所述第二圈的锥形槽的锥形壁，所述锥形壁相对于所述轴承的轴线倾斜。所述第一距离传感器的纵向轴线垂直于所述轴线。
[0016]所述轴承还包括：至少一个第二距离传感器，安装在所述第一圈上并且与所述第一距离传感器间隔开。所述第二距离传感器在径向上面对所述第二圈的第二轴向圆柱形表面。
[0017]由于本专利技术，可以精确地检测圈(第一圈和第二圈)之间的轴向相对位移。事实上，可以从由所述第一距离传感器检测的总位移与由所述第二距离传感器检测的纯径向位移来计算形成在所述第二圈上的锥形槽相对于所述第一圈的轴向位置。
[0018]因此，同时还可以利用所述第二距离传感器测量所述轴承的径向间隙。
[0019]此外，不需要在圈的一个圈上安装环形磁性目标(/环形磁性靶)(annular magnetic target)。可以在相关联的圈上容易地加工所述槽。
[0020]所述锥形槽的锥形壁可以是所述槽的锥形底部或者所述槽的任何其他锥形部分。
[0021]优选地，所述槽是环形的。因此，可以检测圈之间的轴向相对位移，而不管圈的旋转位置如何。
[0022]有利地，所述轴承还包括控制单元，所述控制单元连接到所述第一距离传感器和所述第二距离传感器，并且适于基于以下公式计算所述第一圈与所述第二圈之间的相对轴向位移Da的值：
[0023]其中，
[0024]‑
ΔM是所述第一距离传感器在所述第二圈的锥形壁上的差分测量的值，
[0025]‑
Dr是由所述第二距离传感器检测的所述第一圈与所述第二圈之间的相对径向位移的值，以及
[0026]‑
α是在所述轴承的径向平面中形成在所述锥形槽的锥形壁与所述第二圈的第一轴向圆柱形表面之间的角的值。
[0027]所述控制单元可以远离所述轴承的组件定位。作为一种选择，所述控制单元可以安装在所述轴承的组件中的一个组件上，例如安装在所述第一圈或第二圈。
[0028]有利地，所述第一圈包括至少第一通孔和第二通孔，所述第一距离传感器至少部分地布置在所述第一通孔中，所述第二距离传感器至少部分地布置在所述第二通孔中。所述第一圈的每个通孔可以在径向上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(或者说，从该表面径向地延伸)，并且在所述第一圈的在径向上面对所述第二圈的相对的轴向圆柱形表面上敞开(open)。
[0029]因此，第一传感器和第二传感器中的每个传感器以简单的方式插入到相关联的通孔中并且配置在其最终位置。所述第一圈还包括分别密封所述第一通孔和所述第二通孔的第一塞子和第二塞子。
[0030]在一个实施方式中，所述第二圈的第一轴向圆柱形表面与第二轴向圆柱形表面在径向上错开(/偏移)。因此，在这种情况下，所述第一轴向圆柱形表面和所述第二轴向圆柱形表面彼此不同。作为一种选择，所述第一轴向圆柱形表面和所述第二轴向圆柱形表面可以是相同的圆柱形表面。
[0031]在一个实施方式中，所述第一距离传感器和所述第二距离传感器在圆周方向上彼
此间隔开。
[0032]在一个实施方式中，所述轴承还包括配置在设置于所述第一圈和所述第二圈上的滚道之间的至少一列滚动元件。
[0033]所述轴承还可以包括配置在所述第一圈与所述第二圈之间并且一起界定封闭的滚动空间的第一密封件和第二密封件，所述滚动元件的列以及所述第一距离传感器和所述第二距离传感器被容纳在所述封闭的滚动空间内部。
[0034]在一个实施方式中，所述轴承还可以包括至少一个附加密封件，所述至少一个附加密封件位于所述封闭的滚动空间内部并且与所述第一密封件和所述第二密封件中的一者一起界定封闭的检测空间，所述封闭的检测空间内部通向所述锥形槽。
[0035]在一个实施方式中，所述轴承包括配置在设置于所述第一圈和所述第二圈上的径向滚道之间的至少一列轴向滚动元件以及配置在设置于所述第一圈和所述第二圈上的轴向滚道之间的至少一列径向滚动元件，所述第二圈包括突出的鼻部，所述突出的鼻部接合到所述第一圈的环形槽中并且提供所述第二轴向圆柱形表面，所述第二圈的轴向滚道形成到所述第二轴向圆柱形表面上。
[0036]术语“轴向滚动元件”被理解为是指适于适应轴向载荷的滚动元件，而术语“径向滚动元件”被理解为是指适于适应径向载荷的滚动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴承，包括能够相对于彼此同心地旋转的第一圈(10)和第二圈(12)，其特征在于，至少一个锥形槽(50)形成在所述第二圈的第一轴向圆柱形表面(12b)上并且朝向所述第一圈(10)取向，所述轴承还包括：
‑
至少一个第一距离传感器(24)，安装在所述第一圈上并且面对所述第二圈的锥形槽的锥形壁(50a)，所述锥形壁(50a)相对于所述轴承的轴线(X
‑
X
’
)倾斜，所述第一距离传感器(24)的纵向轴线(60)垂直于所述轴线(X
‑
X
’
)，以及
‑
至少一个第二距离传感器(25)，安装在所述第一圈上并且与所述第一距离传感器(24)不同，所述第二距离传感器(25)在径向上面对所述第二圈的第二轴向圆柱形表面。2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述第二圈的锥形槽(50)是环形的。3.根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，所述轴承还包括控制单元，所述控制单元连接到所述第一距离传感器(24)和所述第二距离传感器(25)，并且适于基于以下公式计算所述第一圈与所述第二圈之间的相对轴向位移(Da)的值：其中，
‑
ΔM是所述第一距离传感器(24)在所述第二圈的锥形壁(50a)上的差分测量的值，
‑
Dr是由所述第二距离传感器(25)检测的所述第一圈与所述第二圈之间的相对径向位移的值，以及
‑
α是在所述轴承的径向平面中形成在所述锥形槽的锥形壁(50a)与所述第二圈的第一轴向圆柱形表面(12b)之间的角的值。4.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承，其特征在于，所述第一圈(10)包括至少第一...

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