本发明专利技术涉及一种滚动轴承，其具有两个轴承环(2、3)、在所述两个轴承环之间运行的滚动元件(4)以及用于检测所述轴承环(2、3)相对彼此的运动和/或位置的传感器(5)，其中，所述传感器(5)被固定在所述轴承环中的一者(3)上并且指向所述轴承环中的另一者(2)上的测量面(7)，其中，所述测量面(7)包括朝向所述传感器(5)突出的轮廓突起(8)和/或朝向所述传感器(5)开口的凹槽形或盲孔形的轮廓凹部(9)，所述轮廓突起和/或所述轮廓凹部影响所述传感器(5)的测量信号，并且所述轮廓突起和/或所述轮廓凹部的相对于所述传感器(5)的横向于传感器主信号方向的运动改变了所述传感器的所述测量信号。方向的运动改变了所述传感器的所述测量信号。方向的运动改变了所述传感器的所述测量信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有监测装置的滚动轴承
[0001]本专利技术涉及通过具有非接触式传感器的监测装置来监测尤其是空心大型滚动轴承形式的滚动轴承。在此，本专利技术特别涉及具有两个轴承环、这两个轴承环之间运行的滚动元件以及用于检测轴承环相对彼此的运动和/或位置的传感器的滚动轴承，其中，传感器被固定在其中一个轴承环上并且指向另一轴承环上的测量面。
技术介绍
[0002]大型滚动轴承可能具有一米以上或者甚至几米的直径，并且通常被构造为空心，使得内轴承环的中心孔保持为基本自由的并且不位于实心轴上。在此，有时可以通过一个或多个旋转驱动器使两个可相互旋转的同心轴承座圈相对彼此旋转，可以将多个滚动元件(例如，一个或多个轴向轴承和/或一个或多个径向轴承)布置在两个承座座圈之间的轴承间隙中，其中，其中一个轴承环例如设置有齿部，而另一轴承环支撑一个或多个驱动马达。至少一个轴承环可以通过通常以平行于轴承旋转轴线的方式布置的螺栓连接部连接到用于支撑轴承环的部件的连接凸缘。
[0003]这种大型滚动轴承被构造为单列或多列轴承，并具有诸如球体、滚柱、滚锥等各种滚动元件，并且用于起重机、挖掘机、露天采矿设备或风力涡轮机。
[0004]由于需要支撑较大的力和弯曲力矩，所述轴承环会发生扭曲和变形并且可以相对彼此倾斜，其中，高作用力也会产生相应的轴承磨损。
[0005]为了尽可能地限制或减少磨损，持久和可靠的润滑对于这种大型滚动轴承是很重要的，否则由于非常高的载荷以及伴随着诸如盐雾、大雨、灰尘和温度波动等环境影响的通常相当特殊的使用条带，滚道和滚动元件的损坏将相当快地发生。然而，由于通常相当低的旋转速度，因此难以进行均匀的润滑。大型滚动轴承的转速通常低于250rpm，其中，在许多应用情况中，轴承经常长时间完全静止或总是返回相同的位置，例如，风力涡轮机的转子叶片上的桨距角轴承就是这种情况，因为在此经常设定相同的桨距角。对于这种缓慢旋转和/或经常静止的大型滚动轴承，润滑剂难以均匀地分布在整个轴承上，并且特别地，高负荷的滚动元件和与其接合的滚道部分负荷很大。
[0006]例如，文献EP 20 92 204 B1示出了这种大型滚动轴承，其中，一个滚道具有凸起环，该凸起环接合在另一滚道的凹槽中并且由相对设置的轴向轴承和径向轴承支撑在该凹槽中。文献WO 2008/088 213 A2示出了类似的大型滚动轴承及其在船舶起重机的支撑桅杆上的安装情况。
[0007]为了随时了解逐渐磨损且/或能够及时计划诸如再润滑、更换滚动元件等维护和维修措施，通过监测装置来监测滚动轴承，该监测装置将确定指示磨损的轴承反应，例如轴承环相对彼此的轴向轴承运动或轴承环的倾斜运动，从而可以根据这种运动的存在或其程度推断出磨损状况。同时，了解旋转位置和/或转速和/或完成的转数或旋转角度也是有帮助的，因为例如完成的转数也可以形成可能磨损的指标，或者在特定的旋转角位置上的相对运动可以得出关于滚道损坏部分的结论。
[0008]从文献EP 15 28 356 B1中已知了一种用于监测大型滚动轴承的监测装置，其包括多个位移传感器以确定轴承环相对彼此的倾斜运动。在此，一个位移传感器检测例如为径向间隙变化形式的径向运动，而另一位移传感器检测以轴向间隙变化形式反映的轴向运动，以便从检测的径向运动和轴向运动确定轴承环相对彼此的倾斜度。所述传感器分别嵌入到其中一个轴承环的孔中，并且监测另一轴承环上的对置测量面，其中，所述传感器以无接触的方式确定传感器头部与对置测量面的距离。
[0009]从文献US 53 36 996 B中已知了一种监测装置，其除了确定轴承的径向和轴向磨损之外，还可以确定旋转方向和旋转速度。为此，将大量的磁性元件在圆周方向上分散地嵌入在旋转环的圆周面上，这些磁性元件可以由相对设置的霍尔传感器进行检测。在此，一方面，旋转方向和旋转速度由经过霍尔传感器的多个磁体确定。此外，轴向偏移由磁板和霍尔传感器之间的重叠确定。
[0010]迄今为止在实践中使用的监测装置通常非常昂贵且布线复杂。特别是，如果要使用多个传感器来检测径向运动和轴向运动，则不仅布线需要相当大的安装空间，而且传感器也需要相当大的安装空间。
[0011]同时，保护传感器系统免受外部影响和损坏是复杂的、昂贵的，但这是必要的，因为即使只有一个传感器发生故障，整个传感器系统通常也会发生故障。
[0012]同时，只有付出很大的努力才能实现高测量精度。例如，在测量倾斜表面以便能够确定轴向和径向运动的测量系统中，必须以高精度制造倾斜角度且该倾斜角度必须是已知的，否则极易出现公差误差。
技术实现思路
[0013]因此，本专利技术的目的是提供一种改进的用于监测滚动轴承的监测装置以及一种改进的具有这种监测装置的滚动轴承，它们避免了现有技术的缺点并且以有利的方式进一步发展了现有技术。特别地，本专利技术的目的是提供一种节省空间的、易于安装的而又准确的监测装置，即使在不利的使用情况下也能够可靠和精确地检测或确定轴承磨损和/或轴承变形和/或轴承旋转角度或轴承速度。
[0014]根据本专利技术，所述目的通过根据权利要求1所述的滚动轴承来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。
[0015]因此，根据本专利技术的一个方面提出了在轴承环上以特定的方式形成由传感器以非接触的方式扫描的测量面，以便即使在轴承环相对彼此发生较小的位置偏移或运动的情况下，也能在响应信号中产生足够的、可精确识别的信号变化。这是基于以下考虑：在迄今为止进行的对光滑环形表面的扫描中，本身只能进行距离测量，或者必须使用特定的表面，尤其是磁化的表面，以实现足够的信号变化。根据本专利技术，其中一个轴承环上的被另一轴承环上的传感器指向的所述测量面包括朝向传感器突出的轮廓突起和/或槽形或盲孔形的轮廓凹部，该轮廓突起或轮廓凹部影响测量信号，且/或该轮廓突起或轮廓凹部相对于传感器的运动改变该传感器的测量信号。通过特殊设计的轮廓突起和/或嵌入到轴承环中的槽形或盲孔形的凹部，不仅可以检测传感器头与对置测量表面的距离或间隙宽度，而且还可以检测所述轮廓突起和/或轮廓凹部在横向于传感器的视角方向的方向上的位置和运动。
[0016]在此，有利地，所述轮廓突起和/或轮廓凹部不被成形为圆润的倒圆形状或轻微起
伏或轻微呈波纹状，而是有棱角的，特别是棱角分明的，以便能够更简单和更精确地进行检测。
[0017]特别地，可以提供细长的窄条带作为轮廓突起，该条带从被传感器监测的轴承环形表面突出并以窄端面对准传感器，或朝向传感器突出。
[0018]作为这种薄壁交带的替代或补充，可以有利地在被传感器监测的轴承环形表面中沉陷或形成窄的凹槽和/或类似钻孔的孔，作为轮廓凹部，其中，所述凹槽或所述孔可被形成为其开口侧面向传感器并且其深处远离传感器。
[0019]有利地，突出或凹入的轮廓具有至少一个直线的或弧形的边缘，例如凹槽的纵向边缘或孔的边缘，这对扫描信号的期望影响有积极的作用。
[0020]特别地，所述轮廓突起和/或轮廓凹部被形成为使得当轮廓以横向于传感器的视角方向的方式经过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滚动轴承，其具有两个轴承环(2、3)、在所述两个轴承环之间运行的滚动元件(4)以及用于检测所述轴承环(2、3)相对彼此的运动和/或位置的传感器(5)，其中，所述传感器(5)被固定在所述轴承环中的一个轴承环(3)上并且指向所述轴承环中的另一轴承环(2)上的测量面(7)，其特征在于，所述测量面(7)包括朝向所述传感器(5)突出的轮廓突起(8)和/或朝向所述传感器(5)开口的凹槽形或盲孔形的轮廓凹部(9)，所述轮廓突起和/或所述轮廓凹部影响所述传感器(5)的测量信号，并且所述轮廓突起和/或所述轮廓凹部相对于所述传感器(5)的横向于所述传感器的主信号方向的运动改变所述传感器的所述测量信号。2.根据前一项权利要求所述的滚动轴承，其中，所述轮廓突起(8)被设计为细长的窄条带的形式，所述条带的窄端面面向所述传感器(5)，并且从所述轴承环的被所述传感器扫描的表面朝向所述传感器(5)突出。3.根据前述任一项权利要求所述的滚动轴承，其中，所述轮廓凹部(9)被设计为细长的窄凹槽的形式，所述凹槽的开口侧面向所述传感器(5)。4.根据前述任一项权利要求所述的滚动轴承，其中，所述轮廓突起(8)和/或所述轮廓凹部(9)由所述轴承环(3)的材料材料同质地、一体地形成。5.根据权利要求1至3中任一项所述的滚动轴承，其中，所述轮廓突起(8)和/或所述轮廓凹部(9)至少部分地由固定地安装在所述轴承环(3)上的单独轮廓元件构成。6.根据前述任一项权利要求所述的滚动轴承，其中，所述轮廓突起(8)和/或所述轮廓凹部(9)包括两个轮廓部分，所述两个轮廓部分由不同的材料制成并产生不同的传感器信号响应。7.根据前一项权利要求所述的滚动轴承，其中，所述两个轮廓部分在朝向所述传感器(5)的方向上至少部分地上下叠置，其中，所述轮廓部分中的至少一个轮廓部分由至少部分地具有信号透过性的材料制成。8.根据前两项权利要求中任一项所述的滚动轴承，其中，所述两个轮廓部分形成在不同地倾斜且/或相对于所述传感器的主信号方向不同地定位的平面中。9.根据前两项权利要求中任一项所述的滚动轴承，其中，所述两个轮廓部分由形成在所述轴承环(3)中的凹槽的凹槽底部和/或凹槽壁部以及凹槽填充物的至少部分地封闭所述凹槽的表面形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗，
申请(专利权)人：利勃海尔比伯拉赫零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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