具有磨损传感器的支承件制造技术

一种具有构造成无线传输信息的磨损表面传感器的支承件，所述支承件包括支承件磨损表面，所述支承件磨损表面包括磨损表面传感器，其中，磨损表面传感器包括用于传输来自磨损表面传感器的表示支承件磨损表面的磨损状态的数据信号的一个或多个连接线。所述一个或多个连接线延伸到支承件磨损表面外侧，并且连接到射频通信装置，以用于传输来自所述传感器的表示所述支承件磨损表面的磨损状态的数据信号。射频通信装置和传感器相对于彼此固定，使得在支承件使用期间连接线不会弯曲至故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有磨损传感器的支承件
本公开涉及一种用于支承件的传感器，所述传感器用于监控支承件的磨损，并且任选地监控与支承件的使用和性能相关联的其他所选参数。更具体地，传感器现在容纳在支承件磨损表面中并且构造成无线传输关于表面磨损和其他所选参数的信息。具体地，磨损传感器应用在使用于航空工业中的支承件中，在这些支承件中，考虑到维护和支承件寿命，连续地监控支承件的磨损和其他特征是重要的。
技术介绍
状态检修(CBM)在高性能滑动支承件的应用中是不断发展的助力。状态检修对于航空航天飞行器关键应用(例如但不限制于直升机转子变桨连杆控制支承件)来说尤为重要。支承件设计、质量、应用以及多种性能状况和环境飞行状况可以影响支承件磨损速率。因此，当前仅仅基于飞行小时数来合理地准确预测任何具体的支承件状况是相对困难的。当前也越来越多的使用直升机电传操纵控制、液压控制、变桨控制(pitchcontrol)，这基本消除了向飞行员的机械转子触觉反馈。这些变化降低了飞行员判断何时存在由于支承件磨损而产生的处于发展中的变桨控制支承件问题的能力。因此，主动式支承件磨损传感器的构造对于允许支承件在识别出某些基准(例如支承件磨损表面减小至给定阈值或者与支承件性能和使用相关联的其它参数)后更准确地发出信号是有用的。针对准确地监视支承件性能并且特别是在航空环境下准确地监视支承件性能的难题的这种解决方案还有可能减轻转子支承件的机械测量的相对昂贵且相对更不可靠的工作。这种机械测量检测通常导致飞行器在给定的支承件布置的寿命期间大量的累计成本以及累计停机时间。
技术实现思路
一种具有构造成无线传输信息的传感器的支承件，所述支承件包括支承件磨损表面，所述支承件磨损表面包括磨损表面传感器，其中，磨损表面传感器包括用于传输来自磨损表面传感器的表示支承件磨损表面的磨损状态的数据信号的一个或多个连接线。所述一个或多个连接线延伸到支承件磨损表面外侧，并且连接到射频通信装置以用于传输来自所述传感器的表示所述支承件磨损表面的磨损状态的数据信号。射频通信装置和传感器相对于彼此固定，使得在支承件使用期间，连接线不会弯曲至故障。附图说明将以示例的方式参照附图描述本专利技术，其中：图1是包括远程读出装置的图示的磨损传感器的一个示例的部件的剖视图。图2A是图1的支承件的前侧透视图。图2B是图2A中示出的支承件的横截面的视图。图3是用于轴颈支承件的印刷电路的图示。图4是在印刷电路背膜的一侧上具有四(4)个电路的印刷电路的图示。图5A、图5B、图5C和图5D示出了射频通信装置的优选布置方式的示例。图6示出了磨损传感器电路和射频通信装置的布置方式的其他构造。图7A和图7B示出了包括磨损传感器的长度可调节的支承件。图8示出了这里的磨损传感器构造在支承件磨穿传感器时表现出磨损速率降低。具体实施方式图1示出了本专利技术的传感器构造10的部件的一个示例。优选地，支承件11是滑动支承结构，其中，滑动支承表面11a或滑动支承表面11b中的一个包括聚合物磨损表面层15，所述聚合物磨损表面层15包括至少一个磨损传感器电路13a(图2)。如图所示，磨损传感器13a包括一个或多个连接线13，所述连接线13用于传输来自磨损传感器的表示滑动支承表面11a或滑动支承表面11b的磨损状态的数据信号。因此，连接线13延伸到支承件磨损表面15的外部，并且如图(图2)所示连接到射频通信装置12以用于传输来自磨损传感器的表示支承件磨损表面15的磨损状态的数据信号。远程射频装置以附图标记14示出。应当注意的是，容纳在支承件磨损表面中的磨损传感器与所述射频通信装置12相对于彼此固定，以确保在支承件使用期间连接线13不会弯曲而导致故障。即，通过相对于射频通信装置12固定磨损传感器，在支承件使用期间，连接线不会经受任何可能导致磨损传感器和射频通信装置12之间的通信中断的严重的应变。因此，关于磨损传感器和射频通信装置被固定的特征此处应当理解为如下情况：在支承件的给定寿命期间连接线不会弯曲至故障点，并且连接线可以保持相对完整至少直到在支承件使用过程中磨损传感器已经报告支承件磨损表面15需要替换的时间点。需要注意的是，优选地，射频通信装置12是与磨损传感器相通信的RFID标签。RFID标签12可以是主动式或被动式的，所述主动式标签为有源标签且能够在从或不从远程读取装置接收信号的情况下进行传输，所述被动式标签为无源标签并且依赖从远程读取装置接收信号和能量。虽然确实存在例外，但主动式标签通常在需要更高的功能性、更大的传输范围或更强的信号的应用中是优选的。被动式标签通常更适合于识别目的或近距离监控。此处还可以想到，磨损传感器电路13a可以是通过增材制造制备的印刷电路或由减材制造形成的光刻电路。图2A示出了图1的支承件的前侧透视图。图2B是图2A中示出的支承件的横截面的视图。现在可以看到具有磨损表面层15的支承件11，所述磨损表面层15优选地为由聚合物树脂形成的聚合物磨损表面。在放大视图中，可以看到磨损表面层15包括优选地夹在磨损层15R和磨损层15W之间的磨损表面传感器13a。因此，磨损层15W优选地为主要磨损表面，并且因此磨损层15R为储备磨损表面。因此，可以理解的是，磨损表面传感器至少部分地容纳在磨损表面中，并且定位在磨损表面15W下方以及磨损表面15R上方。另外，可以看到，如图1中所示的从传感器13a延伸出的连接线最终与射频通信装置12相通信。因此，现在应当理解的是，可以根据需要更改磨损层15R和磨损层15W的厚度，由此改变正常磨损寿命和储备磨损寿命的比值。与磨损层15W滑动接触的球体11c逐渐磨损掉磨损层15W。当球体磨穿磨损传感器13a时，磨损传感器13a产生信号。这个信号由外部线或优选地由RFID标签部分来处理，并且可以根据RFID标签通信设计协议实现到远程射频读取装置14的通信。射频读取装置提醒操作者支承件已经进入其储备寿命容量并且应当规划支承件的维护。因此，应当注意的是，磨损层15W的厚度可以优选地为0.002英寸至0.020英寸，包括该范围内的所有值以及在该范围内的以0.001英寸的幅度变化的增量。例如，磨损层15W的厚度可以优选地在0.009英寸至0.012英寸的范围内。磨损层15R的厚度可以在0.001英寸至0.10英寸的范围内，包括该范围内的所有值以及在该范围内的以0.001英寸的幅度变化的增量。例如，磨损层15R的厚度可以优选地在0.002英寸至0.006英寸的范围内。磨损传感器13a自身的厚度优选地在0.001英寸至0.010英寸的范围内，包括该范围内的所有值以及在该范围内的以0.001英寸的幅度变化的增量。例如，磨损传感器13a的厚度可以为0.002英寸至0.004英寸。此外，磨损传感器的长度和宽度可以根据所讨论的具体支承件而变化。优选地，传感器的长度和宽度使得传感器将占据待监控的支承件磨损表面的整个磨损表面面积的5-100％。磨损表面层15R或磨损表面层15W可以优选地从多种热塑性组合物或热固性组合物中选出。优选地，磨损表面层由酚基树脂(phenolicbasedresins)形成，所述酚基树脂指的是包括通过聚合酚类化合物形成的聚合物的那些树脂。磨损表面层还可以优选地包括聚酰亚胺和聚丙烯酸酯的树脂、聚乙烯醇缩甲醛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有传感器的支承件，所述传感器构造成无线地传输信息，所述支承件包括：支承件磨损表面，所述支承件磨损表面包括磨损表面传感器，其中，所述磨损表面传感器包括一个或多个连接线，所述一个或多个连接线用于传输来自所述磨损表面传感器的表示所述支承件磨损表面的磨损状态的数据信号，其中，所述一个或多个连接线延伸至所述磨损表面外侧，并且连接到射频通信装置，以用于传输来自所述传感器的表示所述支承件磨损表面的磨损状态的数据信号；其中，所述射频通信装置和所述传感器相对于彼此固定，使得所述连接线不会弯曲至故障。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.07 US 62/143,9371.一种具有传感器的支承件，所述传感器构造成无线地传输信息，所述支承件包括：支承件磨损表面，所述支承件磨损表面包括磨损表面传感器，其中，所述磨损表面传感器包括一个或多个连接线，所述一个或多个连接线用于传输来自所述磨损表面传感器的表示所述支承件磨损表面的磨损状态的数据信号，其中，所述一个或多个连接线延伸至所述磨损表面外侧，并且连接到射频通信装置，以用于传输来自所述传感器的表示所述支承件磨损表面的磨损状态的数据信号；其中，所述射频通信装置和所述传感器相对于彼此固定，使得所述连接线不会弯曲至故障。2.根据权利要求1所述的支承件传感器，其中，所述支承件磨损表面包括第一支承件磨损层和第二支承件磨损层，并且所述支承件的磨损表面传感器定位在所述第一支承件磨损层下方并且定位在所述第二支承件...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·道伊，B·D·刘易斯，R·R·索尔希，
申请(专利权)人：新罕布什尔球轴承股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US