[发明专利]用于检测滚动轴承中的滑移率的方法和测量装置

说明书

本发明涉及一种用于确定滚动轴承(110)的多个滚动体(111，112，113)的由摩擦配合引起的平均滑移率的测量装置(100)。滚动轴承包括第一滚动轴承环(115)和第二滚动轴承环(116)，其中第一和第二滚动轴承环能够相对彼此转动。测量装置包括：第一传感器(120)，所述第一传感器配置用于检测第一滚动轴承环(115)相对于第二滚动轴承环(116)的转数；第二传感器(122)，所述第二传感器配置用于检测指示器的数量，其中所述指示器表明多个滚动体(111，112，113)围绕第二滚动轴承环(116)的回转；数据处理单元(150)，所述数据处理单元配置用于计算检测到的指示器数量与检测到的第一滚动轴承环的转数的比值，将计算出的比值与相应的比值理想值进行比较，确定该比较的差，并且输出所述差作为由摩擦配合引起的平均滑移率。

技术领域

本发明涉及滚动轴承的状态监控。特别地，本发明涉及一种用于检测滚动轴承的多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率的方法。本发明还涉及确定滚动轴承的多个滚动体的由摩擦配合引起的平均滑移率的测量装置。

背景技术

借助于滚动轴承的状态监控，能够改进润滑条件，例如油流量、油脂量或油脂类型。这例如在研发机器时能够是有帮助的，但是也指示了生产使用中的需要。

通常，经由加速度测量和温度测量进行滚动轴承的状态监控。然而在该方法中，当相应的测量方法达到特定的阈值时，通常已经存在损坏。此外，几乎无法得出对损坏原因的指示。

对轴承的预紧进行监控是另一方法，所述方法能够指示在例如滚动轴承润滑时的问题。然而，轴承的预紧同样与轴承温度、进而也与环境温度强烈相关，并且迟缓地做出反应。

再一方法是对轴承负荷进行监控，该监控是耗费且昂贵的，并且因此仅在特殊情况下才在经济上有意义。

对于滚动轴承的可靠且无损坏的运行，尤其令人感兴趣的是，识别在轴承中出现的、轴承环和滚动体之间的滑移。在出现轴承滑移时，滚动体不像期望的那样在轴承环的滚道上滚动，从而使得当另一轴承环不能够转动时，滚动体的转速没有以通过轴承环和滚动体之间的几何关系预先确定的程度偏离于例如转动的轴承环的转速。

因此，能够考虑第一极端情况，其中，上文限定的滚动体转速与转动的轴承环的转速相同，使得滚动体在固定的轴承环的滚道之上滑动。在第二极端情况下，滚动体转速与静止的轴承环的转速相同，即为零，其中滚动体在转动的轴承环的滚道之上滑动。

用于确定滑移的已知的方法在于：比较两个转速传感器的测量信号，所述转速传感器检测转动的轴承内环的转速和滚动体的转速。只要这些转速值彼此间不具有期望的转速比，就能够基于此得出：在所提到的两个轴承构件之间存在滑移。

此外已知的是：为了借助第一传感器确定滑移，测量可转动支承的轴承内环的随时间的转速角度变化，并且与如下频率比较：轴承的滚动体以所述频率滚过第二传感器在轴承外环或在轴承内环上的固定位置，所述第二传感器例如是应变仪传感器。

从DE 103 14 295 B4中已知一种用于确定转动的轴承环和设置在轴承环之间的滚动体之间的滑移的方法，其中对于一个时间区间，确定所述轴承构件围绕轴承转动中心的转速并且彼此比较。通过使用具有发射天线的唯一的SAW或BAW传感器，能够从滚动体的滚过中经由传感器得出滚过频率，并且借助于发射天线改变转动角度位置。然后，能够由滚过频率计算滚动体的转速，以及由转动角度变化计算进行旋转的轴承环的转速。借助两个转速的比较，获得当前的转速比，能够将所述转速比与期望的转速比相比较。超过或低于期望的转速比表示轴承构件之间有滑移。

滚动体、轴承保持架或轴承环的滚过频率或转速的直接测量仅在滑移高的情况下、在滚动轴承负荷极其低的情况下，即在最小负荷之下提供对于润滑状态的有帮助的预测。

发明内容

本发明的目的是提出一种方法和一种测量装置，其实现改进的滑移确定，以便能够精确地评估和监控滑动轴承中的润滑状态。