滚动轴承总成的制作方法

1.本发明涉及滚动轴承总成(/滚动轴承组件)(rolling bearing assembly)，尤其是大型滚动轴承总成。


背景技术：

2.在技术系统中，滚动轴承经常被用于，例如，对壳体(/座)(housing)中的转轴进行支撑。由于滚动轴承在运行中会磨损，故有必要对滚动轴承的磨损进行监测，以便能够进行修理或者更换。这种磨损，例如，可以由对滚动轴承的振动、温度、声学方面进行记录和分析的传感器系统来监测。然而，对于，例如，在转炉车间中使用的回转支撑轴承而言，在某些条件下滚动轴承不发生360度旋转，而只进行枢转运动(/枢轴转动)(pivot movement)。因此，通过振动和声学测量来记录磨损虽然可行，但不完美。原因在于，为提供可靠的信息，这种测量需要滚动轴承完整地旋转。
3.因此，本发明的目的在于使滚动轴承的可靠监控成为可能，即使在滚动轴承仅执行枢转运动的情况下。


技术实现要素：

4.上述目的由技术方案1所述的滚动轴承总成来实现。
5.所述滚动轴承总成可以是回转支撑轴承总成(/回转轴承总成/回转轴承组件)(slewing bearing assembly)，尤其是大型滚动轴承总成，用于，例如，支撑转炉。所述转炉除了其他用途以外，主要用于炼钢和有色金属制造。
6.所述滚动轴承总成包含具有内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间的多个滚动的滚动轴承。例如，所述滚动轴承可以是双列圆锥滚子轴承。其他类型的滚动轴承，例如，球轴承，也是可行的。这里，内圈可以支撑在转轴(/轴)(shaft)上，抑或由转轴形成；轴承外圈则可以支撑在壳体上，抑或由壳体形成。
7.为了实时监控并能够检测滚动轴承的磨损，滚动轴承总成包含被设置为用于测量转轴和壳体之间距离的至少一个距离传感器模块。位于转轴和壳体之间或者由转轴和/或壳体形成轴承圈的滚动轴承的磨损引起转轴和壳体之间距离的增加。该距离由距离传感器模块监测，滚动轴承的磨损能够通过距离的变化被检测。
8.与以往，例如，与振动测量有关的传感器相比，仅作枢转运动的滚动轴承也可以由这种距离传感器模块来监测。这种枢转运动引起的轴承磨损无法由振动传感器检测，因为振动传感器需要滚动轴承完整地旋转才能检测到振动的发生。
9.然而，如果距离传感器模块按照本发明所述被采用，那么即使在滚动轴承仅进行枢转运动时，滚动轴承的磨损也能够被可靠检测。
10.根据一种实施方式，距离传感器模块被集成在壳体或者外圈中。尤其是，壳体或者外圈可包含距离传感器模块可从外部推入其中的径向延伸孔(/径向延伸开孔/径向延伸开口)(radially extending opening)。这种结构具有以下优点：即对距离传感器模块的更换
或者调整/设置可以从外部不大费力地实施。
11.采用以往使用的温度或者振动传感器时，有必要拆开滚动轴承总成，例如，打开壳体，才能接触到传感器。采用本发明提出的滚动轴承总成则无此必要，因为距离传感器模块可以从外部被推入到壳体或者外圈中。这种操作还能简化安装，因为滚动轴承总成的所有其他部件均可以被先行安装，而距离传感器模块则仅在最后阶段才被推入到壳体中。
12.此外，这种操作还使距离传感器模块在不拆除壳体额外部分的情况下就能够从外部被简单地更换或设置。采用距离传感器模块还可以对现有的滚动轴承总成进行升级改造，因为仅需要壳体上的一个通孔就能够将距离传感器模块插入到滚动轴承总成之中。与以往的单个部件相比，将距离传感器作为(包含所有传感器元件的)模块来提供能够简化距离传感器的操作和安装。
13.根据进一步的实施方式，距离传感器总成被设置在壳体或者外圈靠近滚动轴承轴向端部的一个径向表面上。所述距离传感器总成，例如，可以被安装在壳体或者外圈的径向内表面上。
14.滚动轴承总成还可以包含各自设置在滚动轴承一侧轴向端部上的两个或两个以上的距离传感器模块。如果采用两个距离传感器模块，那么除了监控和检测磨损以外，还可以检测转轴的倾斜。由于两个距离传感器模块被设置在滚动轴承的轴向两端，故引起转轴倾斜的滚动轴承的不同(程度的)磨损也能因此被检测到。由两个距离传感器模块检测到的不同距离表明转轴发生倾斜。
15.根据进一步的实施方式，距离传感器模块包含多个传感器元件，并且被设置为至少有一个传感器元件位置靠近转轴。距离传感器模块优选从壳体或外圈向转轴延伸。当距离传感器模块被从外部推入壳体或者外圈中时，传感器元件可被有利地置于转轴附近。由于转轴和传感器元件之间的距离狭小，故转轴与壳体之间的距离可被良好地记录和检测。由于传感器元件本身与转轴之间仅具狭小距离，故敏感度得以提高。
16.为使传感器元件的位置靠近转轴，距离传感器模块包含使传感器元件伸向转轴的管状径向延伸容器(receptacle)。管状容器优选被推入到壳体或者外圈的开孔(opening)中。就此而言，“管状容器”不仅可被理解为圆形的管状容器，还可以被理解为四棱柱之类的角状管形容器。
17.管状容器可以附着在壳体或者外圈上。例如，管状容器可以穿过壳体或者外圈。管状容器本身可以容纳距离传感器模块的全部传感器元件，藉此可将传感器定位在转轴附近，而且，例如，管状容器中的电缆连接还可以被向外导出。
18.根据进一步的实施方式，距离传感器模块包含用于连接至评估单元的连接部件。所述连接部件，例如，可以是插座，藉此使与外部评估单元之间的连接成为可能。连接部件，例如，可以通过电缆与传感器相连。连接部件优选位于壳体的外部，以此使与评估单元之间的简单连接成为可能。
19.距离传感器模块可以包含用于适配(/适应/调节)(adapting)其与转轴之间的距离的调节装置(adjusting device)。这种调节装置允许同样的距离传感器模块被用于不同的滚动轴承总成，因为使用调节装置可以适应(adapting)滚动轴承总成的具体距离和尺寸。所述调节装置，例如，可以是能够改变距离传感器模块与转轴之间距离的调节螺丝或者类似装置。
20.距离传感器模块可以通过附接装置附着于壳体或者外圈。这种附接装置可以包含螺丝连接件(/螺纹接口)(screw connections)。在一种实施方式下，所述调节装置也可同时用作附接装置。
21.距离传感器模块优选包含传感器，尤其是接近开关、涡流传感器(涡流探头)或者路径传感器。距离传感器模块可以包含能够监测壳体与转轴之间的距离从而检测距离变化的任何传感器。接近开关可被实施为，例如，感性或容性的接近开关。作为另外一种选择，传感器也可以是光学接近开关。在任何情况下，这种接近开关或者接近传感器能够对传感器靠近转轴作出反应，犹如转轴在滚动轴承磨损时发生倾斜的情况中那样。如果壳体与转轴之间的距离以及由此导致的传感器与转轴之间的距离变小，那么接近开关会发出相应的信号。
22.作为另外一种选择，所述传感器可以是路径传感器，例如，感应传感器、电容式传感器、激光测距仪、超声波传感器或者类似的装置。这种路径传感器也能够测量壳体或传感器与转轴之间的距离。
23.本发明的进一步优势和有益实施方式将在说明书、附图和权利要求书中加以阐述。这里，尤其是在说明书和附图中描绘的特征组合纯系示范性质，这些特征可以单独存在，抑或以其他方式进行组合。
24.以下利用附图中展示的示范性实施方式对本发明进行详细描述。这里，示范性实施方式以及其中展示出的特征组合纯粹系示范性质，并非意图限制本发明的保护范围。本发明的保护范围仅由随附的权利要求书限定。
附图说明
25.图1显示包含距离传感器模块的滚动轴承总成的截面图；以及
26.图2为图1中所述距离传感器模块的局部截面放大图。
27.附图标记说明
[0028]1ꢀꢀꢀꢀ
滚动轴承总成
[0029]2ꢀꢀꢀꢀ
内圈
[0030]3ꢀꢀꢀꢀ
外圈
[0031]6ꢀꢀꢀꢀ
滚动体
[0032]8ꢀꢀꢀꢀ
转轴
[0033]
10
ꢀꢀꢀ
壳体
[0034]
12
ꢀꢀꢀ
距离传感器模块
[0035]
14
ꢀꢀꢀ
距离
[0036]
16
ꢀꢀꢀ
传感器
[0037]
18
ꢀꢀꢀ
管状容器
[0038]
20
ꢀꢀꢀ
通孔(/贯通开孔/贯通开口)(through-opening)
[0039]
22
ꢀꢀꢀ
连接部件
[0040]
24
ꢀꢀꢀ
电缆
[0041]
26
ꢀꢀꢀ
连接部件
[0042]
28
ꢀꢀꢀ
附接装置
[0043]
29
ꢀꢀꢀ
附接壳体
[0044]
30
ꢀꢀꢀ
螺纹
[0045]
32
ꢀꢀꢀ
钳制部件(/夹紧部件)
[0046]
34
ꢀꢀꢀ
固定装置
[0047]
36
ꢀꢀꢀ
调节装置
具体实施方式
[0048]
在下文中，相同或者功能等同的部件被赋予相同的附图标记。
[0049]
图1显示滚动轴承总成1，例如，一种枢转轴承(pivot bearing)，尤其是大型滚动轴承总成。滚动轴承总成1包含具有内圈2和外圈4的滚动轴承。在本例中，外圈4为双列外圈。滚动体6在本例中为圆锥滚子，被设置在内圈2和外圈4之间。其他类型的滚动轴承，例如，球轴承，也是可行的。
[0050]
这里，内圈2支撑在转轴8上。作为另外一种选择，内圈2也可以由转轴8形成。外圈4支撑在壳体10上。作为另外一种选择，外圈4也可以由壳体10形成。为检测滚动轴承的磨损，滚动轴承总成1包含一个或者一个以上的距离传感器模块12(本例中包含两个距离传感器模块12)。
[0051]
距离传感器模块12被设置为用于监测壳体10与转轴8之间的距离。在滚动轴承总成1的运行期间，滚动轴承发生磨损，引起壳体10与转轴8之间距离的增加。由于壳体10与转轴8之间的距离被监测，故滚动轴承的磨损能够被检测，滚动轴承的更换和维修也能够及时实施。
[0052]
在图示的实施例中，距离传感器模块12被集成在壳体10中。作为另外一种选择，距离传感器模块12也可以被集成在外圈14中。距离传感器模块12包含传感器16，用于测量传感器16与转轴8之间的距离14。该距离14代表壳体10与转轴8之间的距离，因为随着滚动轴承的磨损，转轴8与壳体10之间的距离会发生变化，导致传感器16移向转轴8或者远离转轴8。传感器16可以是适于测量与转轴8之间距离14的接近开关(proximity switch)或者路径传感器(path sensor)。
[0053]
如果采用两个距离传感器模块12，如图1所示，那么除了壳体10与转轴8之间的距离以外，转轴8的倾斜状况也可以得到检测。由于滚动轴承在其长度方向上的磨损可能有所不同，故有可能导致转轴8的倾斜。这种转轴8的倾斜可以通过由距离传感器模块12检测到的不同距离14而被发现。
[0054]
以放大图的形式显示在图2中的距离传感器模块12包含管状容器18，传感器16就容纳在该管状容器18中。管状容器18可被推入到壳体10的通孔20中。包含管状容器18的距离传感器模块12优选可以从外部被推入壳体10中。采用这种方式，距离传感器模块12可从外部被简便安装，而不必为此目的拆卸滚动轴承总成1。此外，滚动轴承1可以被先行充分安装，距离传感器模块12可被推入，并于最后被连接。
[0055]
距离传感器模块12包含能从外部接触得到的连接部件22。连接部件22可被连接至外部评估单元(未显示)，用以处理来自传感器16的信息。连接部件22通过电缆24(例如，连接部件26)与传感器16相连。作为另外一种选择，这种连接也可以通过无线方式予以实现。电缆24和所有传感器元件均被设置在管状容器18中，以便他们一方面能够作为一个单独模
块被安装，另一方面也能够被保护在管状容器18中。
[0056]
距离传感器模块12可以通过附接装置28被连接到壳体10。这些连接部件28可以同时作为调节装置发挥作用，用以实施对距离传感器模块12(或传感器16)与转轴8之间的距离14的调节。
[0057]
尤其是，这些附接装置28可以被设置在围绕容器(receptacle)18设置的附接壳体29内。附接壳体29与容器18之间设置有螺纹(thread)30。为适配(/调整)(adapt)传感器16与转轴8之间的距离14，距离传感器模块12的调节装置36可在螺纹30内旋转，于是包含传感器16的容器18能够趋近(moved closer to)转轴8，或者远离转轴8。在这种调节之后，容器18可以被固定装置34所固定，并被钳制部件(/夹紧部件/夹紧元件)(clamping elements)32额外锁定(/夹紧)(clamped)。
[0058]
按照这种方式，同样的距离传感器12可被用于不同的滚动轴承总成1，因为它可被调节适用于滚动轴承总成1的不同尺寸。
[0059]
由于本发明提出的滚动轴承总成包含距离传感器模块，故能够以简单的方式检测滚动轴承的磨损。其中，壳体与转轴之间的距离得到监控。滚动轴承的磨损因此得以被可靠检测，甚至在滚动轴承仅存在枢转运动的情况下也是如此。