[发明专利]轴承功率产生构造

说明书

功率产生轴承组件(100)包括功率产生部件(200、300)，集成在轴承(110)中。功率产生部件(300)利用轴承(110)的轴承内环(112)和轴承外环(116)之间的相对运动发电。密封系统(320)连接到轴承(112、116)之一。功率产生部件(300)包括发电机(310)，与磁极化材料(324)可操作接合。发电机(310)连接到非密封携载轴承(112、116)。磁极化材料(324)集成在支撑构件中，是密封从轴承环的端表面轴向延伸的整体部分。环(112、116)之间的相对运动使发电机(310)和磁极化材料(324)接合，使发电机(310)的发电机机芯(312)产生电流。

技术领域

本发明涉及在轴承的运动期间用于产生电能的设备和方法。

背景技术

轴承可限定为任何不同的机械元件，其限制两个或多个部件之间的相对运动仅为所希望类型的运动。这典型地允许且促进关于纵轴的自由旋转，和/或抑制部件在相对于轴承的法线方向上的线性运动。轴承可根据它们允许的运动和根据它们的运行原理以及它们可承受的施加负荷的方向而广泛分类。

轴承经受大量使用，导致对不同轴承部件的磨损。随着时间，轴承上的磨损可导致机械失败。机械失败可能影响旋转运动和/或轴向线性限制。控制这些运动的失败可能导致机械依赖于轴承的悲惨失败。

轴承的可靠性和预报维护可能影响设备的运转和正常运行时间。轴承用于很多应用中，包括汽车、风轮机和自动化机械等中。随着时间的推移，轴承磨损。轴承运行期间的失败可能导致对设备的重大损害且可能危及周围区域。如果发生某种情形，轴承失败甚至可能潜在地导致人受伤或死亡。

轴承监测系统需要用于运行的电源。电源用于操作条件监测传感器，为任何的计算装置提供电源，并且为传输任何收集的信息到中央系统提供电源。该电源通过电线提供到装置。

轴承的可靠性和预报维护可通过监测轴承而得到改善。监测系统会需要电源。所希望的是与轴承组件相关的电源产生系统。

发明内容

本发明针对于在包括轴承的设备运行期间产生电能的设备和相应方法。

在本发明的第一方面中，提供功率产生轴承组件，该功率产生轴承组件包括：

轴承，其包括：

轴承外环，其具有外表面、外环轴承接合内表面和外环端表面，

轴承内环，其具有轴承组件内配合表面、轴承外滚道接合表面和内环端表面，其中轴承外滚道接合表面的尺寸形成为与所述外环轴承接合内表面可旋转地配合，

密封系统，其设置在轴承外环和轴承内环之间，其中密封系统固定到密封连接环，其中密封连接环是轴承外环和轴承内环之一，并且另一个环是相应的旋转环，密封系统包括携载磁极化材料的磁极化材料支撑构件，磁极化材料支撑构件设置成轴向延伸超过环端表面的密封系统的整体部分，

其中所述内环可旋转地装配在所述外环轴承接合内表面中；并且

发电机，其包括发电机机芯，发电机机芯包括关于磁芯缠绕的电线圈以用于产生电能，发电机连接到各自旋转环，在径向方向上定向发电机机芯以与磁极化材料可操作地配合；

其中轴承外环和轴承内环之间的相对运动使磁极化材料通过发电机机芯，这使发电机机芯产生电流。

在第二方面中，系统还包括处理装置，包括一组数字指示，用于监测和分析由集成在轴承组件中的条件监测系统所提供的数字数据。

在另一个方面中，发电机还包括圆周滑动材料，其设置在相对于磁极化材料的表面上。

在另一个方面中，密封系统沿着径向方向提供公差补偿。

在另一个方面中，磁极化材料设置成使其所具有的高度大于发电机机芯的预定期望的轴向运动。