轴承组件可以包括保持在轴承外壳中的孔内的集成传感器模块。传感器模块包括至少一个应变仪，该应变仪被定向为感测作用在轴承外壳上的压力载荷。传感器模块可以在轴向压力载荷下保持在孔内。传感器模块可以包括电源和用于将指示压力载荷的信息传输到外部仪器或其他系统的有线或无线通信模块。系统的有线或无线通信模块。系统的有线或无线通信模块。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成传感器模块的载荷感测轴承
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]在与本申请一起提交的申请数据表中标识了外国或国内优先权要求的任何和所有申请在此通过引用根据37 CFR 1.57并入本文。
[0003]本申请要求于2019年8月6日提交的题为LOAD SENSING BEARING WITH SENSOR MODULE的美国临时申请No.62/883,577的权益，其公开内容通过引用整体并入。
[0004]本专利技术总体上涉及具有集成传感器的轴承组件，并且特别地涉及具有传感器的轴承组件，该传感器被配置为在轴承组件操作时测量轴承组件上的载荷。
技术介绍
[0005]经常需要在轴承工作时知道轴承上的载荷量。在一些布置中，轴承上的载荷的测量可能需要在可以进行载荷测量之前将轴承的操作暂停并部分或完全地从安装表面分离或卸载。如果需要轴承机构的连续操作，进行这样的测量可能会导致问题。此外，某些机构的关闭和重新启动可能会对机构的各个组件造成压力。例如，在该机构包括诸如旋转生物收集器的旋转结构的实施例中，停止会导致在旋转部件上的不均匀分布中的不希望的材料堆积，这会影响旋转结构的长期性能。
技术实现思路
[0006]在第一广义方面，提供了一种载荷感测轴承组件，包括：轴承外壳；保持在轴承外壳内的轴承元件；形成在轴承外壳中的传感器孔，该孔位于轴承外壳和轴承外壳的安装表面之间；设置在孔内的传感器模块，传感器模块包括：传感器销，其尺寸设计成适配在传感器孔内；以及应变仪，由传感器销支撑并定向以提供作用在轴承组件上的压力载荷的指示。
[0007]在传感器孔和轴承元件之间延伸的轴承外壳的一部分可以是连续结构。轴承组件可以包括至少一个保持机构，该保持机构被配置为当传感器销设置在传感器孔内时保持传感器销上的轴向压力载荷。传感器销可以具有锥形外轮廓。传感器销可以包括至少一个大致平坦的安装表面，并且其中应变仪安装在大致平坦的安装表面上。
[0008]应变仪包括多个细长迹线，这些迹线定向在大致垂直于轴承元件的旋转轴线的方向上。传感器孔可以在基本上平行于轴承元件的旋转轴线的方向上延伸。在一些实施例中，传感器孔包括通孔。在某些变型中，传感器孔包括盲孔。
[0009]传感器模块还可以包括控制器，其被配置为调节来自应变仪的信号；电源；以及通信模块。通信模块可以包括无线通信模块。传感器模块还可以包括第二应变仪，该第二应变仪被定向为对作用在轴承组件上的压力载荷不响应。
[0010]在另一个广义方面，提供了一种传感器模块，该传感器模块被配置为集成地安装在传感器外壳中的传感器孔中，该传感器模块包括：沿纵向轴线延伸的传感器销；安装表面；应变仪，由安装表面支撑并且包括在大致垂直于传感器销的纵向轴线的方向上定向的
多个细长迹线，应变仪被配置为提供在垂直于轴承的纵向轴线的方向上作用在传感器销上的压力载荷的输出；电源；以及通信模块，其被配置为传输指示作用在传感器销上的压力载荷的信息。
[0011]安装表面可以包括大致平坦的安装表面。传感器销可以具有锥形外轮廓。通信模块可以包括无线通信模块。传感器模块还可以包括第二应变仪，该第二应变仪被定向为对沿垂直于轴承的纵向轴线的方向作用在传感器销上的压力载荷不响应，第二应变仪包括在大致垂直于传感器销的纵向轴线的方向上定向的多个细长迹线。
[0012]在另一个广义方面，提供了一种将传感器模块集成地安装到轴承组件中的方法，所述轴承组件包括轴承外壳、保持在所述轴承外壳内的轴承元件以及形成在所述轴承外壳中的传感器孔，所述方法包括：将传感器模块插入轴承外壳中的传感器孔中，所述传感器模块包括尺寸设计成适配在所述传感器孔内的传感器销；以及由传感器销支撑并被定向为提供作用在轴承组件上的压力载荷的指示的应变仪；以及将传感器模块固定在传感器孔内的适当位置。
[0013]将所述传感器模块插入所述轴承外壳中的传感器孔中可以在所述轴承组件被固定到外部安装表面时执行。将所述传感器模块插入所述轴承外壳中的传感器孔中可以在所述轴承组件在操作中时执行。
[0014]该方法还可以包括在将所述传感器模块插入所述轴承外壳中的传感器孔中之前，在已安装的轴承组件的轴承外壳中形成所述传感器孔。将所述传感器模块固定在所述传感器孔内的适当位置还可以包括使用固定机构将所述传感器模块固定在适当位置以使得所述传感器销处于轴向压力载荷下。
附图说明
[0015]本公开的前述和其他特征将结合附图从以下描述和所附权利要求中变得更加明显。理解这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施例并且不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图以附加的特异性和细节来描述本公开。在以下详细描述中，参考了构成其一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的组件，除非上下文另有说明。
[0016]图1是示意性地示出与分立的测压传感器组件一起安装的轴承组件的前视图。
[0017]图2A是示意性地示出包括集成传感器模块的轴承组件的前视图。图2B是示意性地示出沿通过轴承组件的轴承元件的旋转轴线的垂直平面截取的图2A的轴承组件的横截面视图。图2C是示意性地示出图2A的轴承组件的分解横截面视图，其中所示的传感器模块已从轴承外壳中移除。图2D是包括多个应变仪的传感器模块的另一个实施例的侧视图。
[0018]图3示意性地示出了智能传感器模块。
[0019]图4A是示出传感器销的实施例的透视图。图4B是从与图4A的传感器销的相对侧看的图4A的传感器销的另一个透视图。图4C是从沿传感器销的纵向轴线的一点观察的图4A的传感器销的端视图。图4D是图4A的传感器销的侧视图。图4E是图4A的传感器销的俯视图。
[0020]图5是示出传感器销的一个实施例的透视图，该传感器销包括中心突出部分。
[0021]图6A是示出包括跨中切口的传感器销的另一实施例的透视图。图6B是从图6A的传感器销的相对侧看的图6A的传感器销的另一个透视图。图6C是从沿传感器销的纵向轴线的一点观察的图6A的传感器销的端视图。图6D是图6A的传感器销的侧视图。图6E是图6A的传
感器销的仰视图。
[0022]图7是示出传感器销的另一个实施例的透视图，该传感器销包括纵向延伸的中心肋部分。
[0023]图8是示出传感器销的另一实施例的透视图，该传感器销具有C形横截面形状。
[0024]图9是示出传感器销的另一实施例的透视图，该传感器销具有带有截头侧的C形横截面形状。
[0025]图10是示出传感器销的另一实施例的透视图，其部分具有I形横截面形状。
[0026]图11是示出传感器销的另一实施例的透视图，其部分具有T形横截面形状。
[0027]图12是示出传感器销的另一实施例的透视图，其部分具有T形横截面形状。
[0028]图13是示意性地示出包括横向偏移集成传感器模块的轴承组件的前视图。
具体实施方式
[0029]图1是示意性地示出了与离散的测压传感器组件一起安装的轴承本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种载荷感测轴承组件，包括：轴承外壳；保持在所述轴承外壳内的轴承元件；传感器孔，形成在所述轴承外壳中，所述孔位于所述轴承外壳和所述轴承外壳的安装表面之间；传感器模块，设置在所述孔内，所述传感器模块包括：传感器销，其尺寸设计成适配在所述传感器孔内；以及应变仪，由所述传感器销支撑并被定向为提供作用在所述轴承组件上的压力载荷的指示。2.根据权利要求1所述的组件，其中，在所述传感器孔和所述轴承元件之间延伸的所述轴承外壳的一部分是连续结构。3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述轴承组件包括至少一个保持机构，所述保持机构被配置为当所述传感器销设置在所述传感器孔内时保持所述传感器销上的轴向压力载荷。4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述传感器销具有锥形外轮廓。5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述传感器销包括至少一个大致平坦的安装表面，并且其中所述应变仪安装在所述大致平坦的安装表面上。6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述应变仪包括多个细长迹线，所述细长迹线被定向在大致垂直于所述轴承元件的旋转轴线的方向上。7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述传感器孔沿基本平行于所述轴承元件的旋转轴线的方向延伸。8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述传感器模块还包括：控制器，被配置为调节来自所述应变仪的信号；电源；以及通信模块。9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述通信模块包括无线通信模块。10.根据权利要求1所述的组件，其中，所述传感器模块还包括第二应变仪，所述第二应变仪被定向为对作用在所述轴承组件上的压力载荷不响应。11.一种传感器模块，被配置为集成地安装在传感器外壳中的传感器孔中，所述传感器模块包括：沿纵向轴线延伸的传感器销；安装表面；应变仪，由所述安装表面支撑并且包括在大致垂直于所述传感器销的纵向轴线的方向上定向的多个细长迹线，所述应变仪被配置为提供在大致垂直于所述轴承的纵向轴线的方向上作用在所述传感器销上的压力载荷的输出；电源；以及通信模块，被配置为传输指示作用在所述传感器销上的压力载荷的信息。12.根据权利要求11所述的传感器模块，其中，所述安装表面包括大致平坦的安装表面。
13.根据权利要求11所述的传感器模块，其中，所述传感器销具有锥形外轮廓。14.根据权利要求11所述的传感器模块，其中，所述通信模块包括无线通信模块。15.根据权利要求11所述的传感器模块，其中，所述传感器模块还包括第二应变仪，所述第二应变仪被定向为对在大致垂直于所述轴承的纵向轴线的方向上作用在所述传感器销上的压力载荷不响应...
【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：雷勃美国公司，
类型：发明
国别省市：
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