用于确定负载的滚子轴承组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定滚子轴承(12)上的负载(B)的滚子轴承组件(10)，包括：滚子轴承(12)，该滚子轴承具有两个同轴的环(14、16)、具体为内环(14)和外环(16)，以及旋转轴线(D)，在内环(14)与外环(16)之间布置有各自具有旋转轴线(R)的多个滚子(15)，并且环(14、16)中的至少一个环具有用于接纳力测量销(20)的至少一个凹部(18)；

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定负载的滚子轴承组件


[0001]本专利技术涉及用于确定负载的滚子轴承组件。

技术介绍

[0002]一般而言，例如风能装置的滚子轴承组件在该滚子轴承组件的操作过程中所承受的负载不被记录。因此，风力涡轮机的负载历程大多是未知的。负载测量作为认证的一部分通常仅在原型系统上进行。然而，将设计和原型负载在无需一些努力的情况下转移至系列系统是不可能的，因为位置相关的影响是未知的/不可转移的。例如，这些影响可以是与风场有关的影响、风电场影响或取决于网络质量的运行策略。
[0003]对于普通的滚子轴承，已经存在永久确定负载的方法。例如，说明书DE 10 2014 204 025 A1公开了一种具有测量元件的部件，该测量元件具有至少一个传感器。例如，该部件被设计为滚子轴承。具体地，本说明书的解决方案提供了一种具有材料凹部和测量元件的部件，该测量元件具有至少一个传感器，传感器以力配合的方式装配到材料凹部中，传感器以该传感器的测量方向与接触角的作用线大致重合的方式布置在测量元件上。
[0004]接触角是径向平面与接触线之间的角度，接触线的位置在很大程度上取决于所使用的滚动元件和滚子轨道。
[0005]然而，已经发现在滚子轴承上使用时，最大压力分布由于结构原因而通常不位于滚道中心中，该最大压力分布与接触角的作用线对应。因此，已公开文件中的教示不能可靠地应用于滚子轴承。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的是创造一种具有改进的负载测量的滚子轴承组件。
[0007]根据本专利技术，该目的通过具有独立权利要求的特征的滚子轴承组件和滚子轴承实现。本专利技术的优选实施方案在从属权利要求和下文的描述中予以说明，这些优选实施方案中的每个实施方案均能够以单独形式或组合形式代表本专利技术的一个方面。
[0008]因此，本专利技术涉及一种用于确定滚子轴承上的负载的滚子轴承组件，该滚子轴承组件具有：
[0009]滚子轴承，该滚子轴承具有两个同轴的环、具体为内环和外环，以及旋转轴线，在内环与外环之间布置有各自具有旋转轴线的多个滚子，并且环中的至少一个环具有用于接纳力测量销的至少一个凹部，
[0010]至少一个力测量销，力测量销接纳在凹部中，布置在凹部中的力测量销的纵向轴线至少部分地沿着滚子轴承的旋转轴线延伸，
[0011]至少一个凹部和至少一个力测量销沿着纵向轴线延伸到具有至少一个凹部的环的处于负载下的区域中，使得与滚子的旋转轴线垂直的至少一个竖向投影平面沿着力测量销和最大负载区域延伸。
[0012]因此，本专利技术的基本构思是，至少一个凹部和至少一个力测量销沿着纵向轴线布
置成使得至少一个凹部和至少一个力测量销形成穿过最大负载区域的竖向投影平面。因此接触角的位置不是必需的，因为在滚子轴承的情况下，接触角并不总是延伸通过最大负载范围。相反，根据情况，单独地识别最大负载区域并且相应地布置至少一个凹部和至少一个力测量销。这使得能够可靠地检测作用在滚子轴承上的负载。
[0013]毕竟，竖向投影平面与接触角的作用线无关。
[0014]滚子轴承优选地能够承受在径向方向和轴向方向两者上的非常高的负载。滚子轴承通常成对地安装：例如，两个锥形滚子轴承抵靠彼此坐置，因为锥形滚子轴承由两个松散元件构成：具有作为滚动元件的锥形滚子的内环和作为轴承壳的外环。内环上的锥形滚子具有截头锥形形状，并且内环上的锥形滚子还朝向旋转轴线略微地倾斜。游隙是可调节的。内环的、外环的和所有滚子的锥形梢部和锥形壳的任何母线在旋转轴线上的一个点处相交，因为这样滚子就可以滚下而不会打滑。
[0015]在本专利技术的含义内，除了通过示例提及的锥形滚子轴承之外，滚子轴承还被理解为指球面滚子轴承、筒形滚子轴承和类似作用的轴承。
[0016]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，滚子轴承具有布置在至少一个环、优选地两个环上的凹部中的多个力测量销，布置在凹部中的优选地至少两个力测量销被设计成沿着两个力测量销的纵向轴线具有不同长度，布置在凹部中的优选地至少两个力测量销周向地分布在相应的环上。力测量销越多，做出的测量可以越准确。不同的长度使得可以通过检测而在负载区域中进行不同的干预。为此，周向均匀的分布是特别优选的。
[0017]用于在各种情况下接纳力测量销的至少一个凹部、优选地多个凹部可以特别地布置在内环的和/或外环的一个端部面或两个端部面上。然而，也可能的是，至少一个凹部、优选地多个凹部布置成用于在内环的和/或外环的外部面上接纳力测量销。
[0018]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，用于接纳力测量销的至少一个凹部布置在固定至环境的环中。这使得能够以简单的方式进行测量。特别地，可以使用缆材，而在可以相对于周围环境旋转的环的情况下，将会需要遥测连接。固定至环境的环是滚子轴承的固定至该滚子轴承的环境的环。其对应于滚子轴承的原理，一个环以可旋转的方式支承旋转体，并且另一环是固定至环境的环。
[0019]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，至少四个力测量销在至少一个环上布置成且设计成使得两个力测量销沿着相应的对角轴线彼此相对地布置在至少一个环上，这两个对角轴线优选地以一个对角轴线是水平轴线和/或另一对角轴线是竖向轴线的方式延伸。这能够实现力测量销的良好分布并且因此实现良好的测量结果。一个对角轴线是水平轴线和/或另一对角轴线是竖向轴线的布置结构可以被解释为在水平上为在地平线上延伸并且在竖向上为指向地球的中心。换句话说，这种布置结构对应于时钟上的时间12、3、6以及9。
[0020]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，沿着形成为水平轴线的对角轴线的至少两个力测量销沿着至少两个力测量销的纵向轴线具有相同的长度和/或沿着形成为竖向轴线的对角轴线的至少两个力测量销沿着至少两个力测量销的纵向轴线具有相同的长度。已经发现这能够实现良好的测量结果。还可以检测并且考虑任何测量错误。
[0021]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，至少一个力测量销沿着至少一个力测量销的纵向轴线的长度取决于环的机械性能，至少一个力测量销沿着力测量销的纵向轴线的长度在具有高刚度的环的情况下比在具有低刚度的环的情况下形成得更长。已经发现这能够
实现良好的测量结果。
[0022]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，至少一个力测量销、优选地多个力测量销的纵向轴线与滚子轴承的旋转轴线成角度，特别地是45度。已经发现这能够实现良好的测量结果。
[0023]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，至少一个力测量销、优选地多个力测量销的纵向轴线与滚子轴承的旋转轴线成角度，使得至少一个力测量销、优选地多个力测量销的纵向轴线布置成与滚子的旋转轴线平行。已经发现的是，这在大接触角、例如45度时是有意义的，并且能够实现良好的测量结果。
[0024]根据本专利技术的优选实施方式，设置为，至少一个力测量销、优选地多个力测量销的纵向轴线布置成与滚子轴承的旋转轴线平行。已经发现的是，可以在与滚子轴承的旋转轴线平行的相应的环中很好地加工出凹部，并且力测量销可以容易地插本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定滚子轴承(12)上的负载(B)的滚子轴承组件(10)，所述滚子轴承组件具有：
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滚子轴承(12)，所述滚子轴承具有两个同轴的环(14、16)、具体为内环(14)和外环(16)，以及旋转轴线(D)，在所述内环(14)与所述外环(16)之间布置有各自具有旋转轴线(R)的多个滚子(15)，并且所述环(14、16)中的至少一个环具有用于接纳力测量销(20)的至少一个凹部(18)，
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至少一个力测量销(20)，所述力测量销接纳在所述凹部(18)中，布置在所述凹部(18)中的所述力测量销(20)的纵向轴线(L)至少部分地沿着所述滚子轴承(12)的所述旋转轴线(D)延伸，
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至少一个所述凹部(18)和至少一个所述力测量销(20)沿着所述纵向轴线(L)延伸到具有至少一个所述凹部(18)的所述环(14、16)的处于负载(B)下的区域中，使得与所述滚子(15)的所述旋转轴线(R)垂直的至少一个竖向投影平面(P)沿着所述力测量销(20)和最大负载(B)区域延伸。2.根据前一权利要求所述的滚子轴承组件(10)，其特征在于，所述滚子轴承(12)具有多个力测量销(20)，所述力测量销布置在至少一个环(14、16)、优选地两个环(14、16)上的所述凹部(18)中，优选地至少两个布置在所述凹部(18)中的所述力测量销(20)被设计成沿着所述力测量销的纵向轴线(L)具有不同的长度，优选地至少两个布置在所述凹部(18)中的所述力测量销(20)周向地分布在相应的环(14、16)上。3.根据前一权利要求所述的滚子轴承组件(10)，其特征在于，至少一个用于接纳所述力测量销(20)的所述凹部(18)布置在固定至环境的环(14、16)中。4.根据权利要求2或3所述的滚子轴承组件(10)，其特征在于，至少四个力测量销(20)在至少一个环(14、16)上布置成且设计成使得两个力测量销(20)沿着相应的对角轴线彼此相对地布...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝内迪克特，
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：