[发明专利]轴承监测系统

说明书

本发明涉及一种轴承监测系统，优选地用于具有第一轴承圈和第二轴承圈的滚子轴承，第一轴承圈和第二轴承圈相对于彼此可旋转地布置，轴承监测系统具有：至少一个传感器元件，传感器元件具有用于非接触检测轴承状态的一个或者多个传感器；具有用于传输信号的至少一个传输器；以及用于向传感器元件和传输器供给电能的供电单元，所述至少一个传感器元件连接到所述传输器并且布置在载体元件上，所述载体元件通过适配器固定在所述轴承上。这提供了一种轴承监测系统，其能够实现简单以及成本有效的安装，还能够加装于几乎任何类型的轴承上。

技术领域

本发明涉及一种轴承监测系统，其优选地用于具有第一轴承圈和第二轴承圈的滚子轴承，所述第一轴承圈和第二轴承圈相对于彼此可旋转地布置，所述轴承监测系统具有至少一个传感器元件、用于传输信号的至少一个传输器，以及用于向所述传感器元件和所述传输器供给电能的供电单元。

背景技术

从现有技术中已知轴承监测系统。

例如，欧洲专利EP1292831B1示出了具有两排滚子元件的改进的轴承，其中传感器位于第一排和第二排滚子元件之间。传感器单元由内圈承载，由传感器、微处理器、传输器和电源组成。这里描述的设计是不利的，因为在用于传感器的排之间需要额外的空间。

此外，在US2005/0141795A1中示出了轴承组件，其中磁场传感器和传输器位于轴承密封件上。传感器和传输器受轴承密封件有限安装空间的限制，因此只能与足够大的滚子轴承一起使用。另外，安装复杂且昂贵。在EP1203960A2中描述了类似的轴承组件。柔性的传感器元件布置在轴承密封件上。

在EP0594550A1中，传感器位于滚子轴承的轴承密封件内部。电流由位于轴承中的发电机产生。当轴承不旋转时，将提供一个电池来供电。

US9453780B2公开了一种用于监测滚子轴承的运行状态的测量模块，所述模块包括：能量收集装置，所述能量收集装置可操作以从第一轴承圈和第二轴承圈之间的相对运动产生能量；以及至少一个变形传感器，所述变形传感器可操作为提供指示一个轴承圈的表面区域的变形的变形信号。

US2018045748A1公开了一种用于滚子轴承和包括所述传感器的滚子轴承的传感器装置，其中该传感器装置包括至少一个传感器，传感器配置为以固定且抵抗相对旋转的方式连接至一个轴承座圈。至少一个信号传输器被配置为以固定且抵抗相对旋转的方式连接到另一个轴承座圈。

WO2009116445A1公开了一种配备有旋转传感器的轴承，其中，将安装有传感器阵列和输入输出线的电路板插入到树脂环的密封凹槽中，并且将输入输出线引向外部，传感器阵列定位于密封凹槽处，并且密封凹槽适于为紧凑型的。

US2010172605A1公开了一种滚子轴承装置，其具有传感器系统，该传感器系统用于产生与内圈相对于外圈的相对旋转有关的传感器信号。传感器系统以这样的方式实现，即根据信号分接元件和与保持架式设备一起旋转的结构之间的相互作用来收集传感器信号。

US2012169166A1公开了一种轴承，其具有第一轴承圈、第二轴承圈和爪极发电机型发电单元。

US2012020603A1公开了一种用于滚子轴承的滚动体，该滚动体包括从滚动体的端面延伸的至少一个空腔、布置在所述空腔中的至少一个保持元件以及布置在所述空腔中的至少一个传感器，传感器例如布置在保持元件中或者保持元件上。

US9664234B2公开了一种发电轴承组件，其包括集成到轴承中的发电子组件。

US2004108849A1公开了一种布置，其中转速传感器直接安装至轮轴承组件的外部构件。

使用所有这些模块的情况下，无法在现有轴承或者标准轴承上添加传感器系统。必要的更改既是昂贵的又是技术复杂的。

发明内容