[发明专利]用于检测轴的轴向运动的装置

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所限定的用于检测轴的轴向运动的装置。该装置包括布置成彼此滑动接触的两个部分，所述轴附接到其中一个部分，并且其中一个部分的表面由导电材料制成。

背景技术

存在许多不同的下述应用，在这些应用中，旋转轴既受到径向负载又受到轴向负载。经常地，轴向力在装置的正常工作状态期间仅沿一个方向起作用，但是异常工作状态可能会导致轴向力沿与正常方向相反的方向起作用。因为轴承中实际上始终存在一些轴向间隙，这些轴承设计成承载沿两个方向的轴向负载，当轴向力的方向变化时，也存在轴的轴向运动。在一些应用中这可能是可接受的，但是在某些情况下，轴的运动可能是不期望的工作状态的指示。因此，需要一种能用来检测轴的轴向运动的简单的装置。例如，在用于内燃机的涡轮增压器中，轴的轴向运动可给出可能损坏涡轮增压器的预喘振和喘振的指示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测轴的轴向运动的简单且可靠的装置。根据本发明的装置的表征特征在权利要求1的特征部分中给出。

根据本发明，用于检测轴的轴向运动的装置包括第一部分和第二部分，所述第二部分包括由导电材料制成的导电表面，所述导电表面能与所述第一部分滑动接触并且能与所述第一部分分离，所述轴能附接到所述第一部分或附接到所述第二部分。所述装置还包括布置在所述第一部分中的传感器，所述传感器至少部分地由导电材料制成并且包括第一区域和第二区域，所述第一区域电连接至所述第二部分的所述导电表面。当所述第一部分和所述第二部分彼此滑动接触时，所述第二区域与所述第二部分的所述导电表面电接触，使得形成闭合电路。当所述第一部分和所述第二部分彼此隔开一距离时，所述第二区域与所述第二部分的所述导电表面隔开一距离，从而形成断开电路。所述装置还包括用于检测所述电路的断开和闭合的机构。

在所述轴的正常工作状态期间，所述两个部分能彼此接触或彼此隔开一距离。异常工作状态移动所述轴，使得所述电路被断开或闭合。所述电路的断开或闭合被检测，并且这给出了所述轴的运动的指示。通过根据本发明的装置，能容易地检测所述轴的轴向运动。根据使用所述装置的应用，该信息能用于不同目的。例如，使用所述装置的设备能被自动停止，其速度能被减小或其它操作参数能被调整。

根据本发明的实施方式，所述用于检测电路的断开和闭合的机构包括用于测量所述传感器和所述第二部分的所述表面之间的电阻的机构。所述机构可以例如是欧姆计。电阻测量是用于检测所述电路的断开和闭合的简单机构。

根据本发明的另一实施方式，所述第二部分是能围绕所述轴布置的止推环。这意味着所述传感器布置在承载部中，所述止推环靠在所述承载部上。如果所述传感器布置在所述承载部中，则不需要用于附接所述传感器的单独部分。

根据本发明的另一实施方式，用于检测轴的轴向运动的装置包括第二承载部和第二止推环，所述第二止推环包括由导电材料制成的表面，所述导电表面能与所述第二承载部滑动接触。所述装置还包括布置在所述第二承载部中的第二传感器。所述第二承载部布置成承载与由所述第一承载部承载的轴向力相反的轴向力，所述第二传感器至少部分地由导电材料制成并且包括第一区域和第二区域，所述第一区域电连接至所述第二止推环的所述导电表面。当所述第二承载部和所述第二止推环彼此滑动接触时，所述第二区域与所述第二止推环的所述导电表面电接触，从而形成闭合电路。当所述第二承载部和所述第二止推环彼此隔开一距离时，所述第二区域与所述第二止推环的所述导电表面隔开一距离，从而形成断开电路。所述装置还包括用于检测所述电路的断开和闭合的机构。

在第二传感器布置在第二止推环中的情况下，能获得关于所述轴的工作状态的更多信息。如果轴向负载在正常工作状态期间由所述第一承载部承载并且所述第二承载部和所述第二止推环之间存在间隙，则轴向力的方向变化首先被检测为连接到所述第一止推环的电路的断开，接着被检测为连接到所述第二止推环的电路的闭合。

根据本发明的另一实施方式，所述装置被用在涡轮增压器中，以用于检测预喘振或喘振。所述装置使得能够及早检测预喘振或喘振并且能防止对涡轮增压器的破坏。

在从属权利要求中给出了本发明的其它实施方式的特征。

附图说明

图1示出了用于内燃机的涡轮增压器的剖面图。

图2更详细地示出了图1的涡轮增压器的止推环装置。

图3示出了与图1的止推环装置结合的传感器装置。

具体实施方式

现在参照附图描述本发明的一些实施方式。