[发明专利]状况监测

说明书

通过判断贴附于保持架的导电材料是未损坏还是损坏来对保持架进行用于检测保持架毁坏的状况监测。本发明的基本原理在于，在保持架上集成包括导电材料的完全无源LC电路。LC电路被磁地激活，并且当导电材料未损坏或损坏时，能够在外部检测。无源LC电路的导电材料容易损坏或磨损，比保持架材料弱。保持架材料是诸如聚合物材料或其它适当的合成材料等的非金属。

技术领域

本发明关于诸如滚动轴承等转动设备的状况监测，更特别的是，涉及具有保持架的滚动轴承和保持架自身的状况监测。

背景技术

一般利用一个或多个传感器测量一个或多个物理参数，并且将这些物理参数转换成随后能够被处理以试图判断诸如轴、滚子轴承、滑动轴承和齿轮等的转动设备/机器整体和/或各个部件的状况的电信号，来进行设备/机器的状况监测。一个或多个物理参数通常包括温度。提供具有温度传感器的诸如滚珠轴承或滚子轴承等的轴承是已知的。为了监测轴承的状况，通过尽可能靠近滚珠/滚子与滚道的界面定位的温度传感器适当地检测该界面处生成的热。这使得轴承的传统金属保持架位于针对温度测量而言期望的位置。然而，出于诸如成本、重量和可靠性等的多个原因，存在朝向使用非金属保持架的转变。非金属保持架具有与金属保持架不同的破裂过程。可能导致严重磨损的摩擦问题不会像在金属轴承中那样在非金属轴承中导致总体保持架温度升高，从而难以使用温度传感器监测保持架的状况，进而也难以监测轴承的状况。高速列车的列车轴承单元或列车轴箱配备有聚酰胺保持架。有时使用配置在轨道侧方的热箱红外扫描器来监测这些列车轴承单元。这些红外扫描器检测轴承组件中的温度升高，以检测有缺陷的轴承。虽然已经证明聚酰胺保持架比在先使用的钢保持架安全，但是使用热箱红外扫描器将不能检测聚酰胺保持架的缺陷和/或毁坏。如果毁坏的保持架裂开，则可能会使整个轴承破裂，而这通过例如热箱红外扫描器检测不到任何温度升高。在航空航天和许多其它应用，特别是在高速轴承应用中，保持架破裂的检测也是有益的。

在将一个或多个传感器添加到轴承保持架方面，存在许多困难。正在旋转着的轴承保持架不容易访问，并且可用的空间非常小。特别是针对较小的轴承，难以或不可能将电池或生成器集成到轴承保持架中或集成到轴承保持架上。如果对于至少间接地监测非金属保持架的状况、完整性(integrity)而言，现场或远程地进行温度测量不是好的选择，那么什么才是？针对改进似乎存在空间。

发明内容

本发明的目的是限定以简化的可能性检测保持架毁坏的非金属保持架状况监测方法、装置和其保持架。

前述目的通过如下状况监测实现：通过判断贴附于保持架的导电材料是未损坏还是损坏来对保持架进行用于检测保持架毁坏的状况监测。本发明的基本原理在于，在保持架上集成包括导电材料的完全无源LC电路。LC电路被磁地激活(magneticallyactivated)，并且当导电材料未损坏或损坏时，能够在外部检测。无源LC电路的导电材料容易损坏或磨损，比保持架材料弱。保持架材料是诸如聚合物材料或其它适当的合成材料等的非金属。

前述目的还通过如下状况监测的方法实现：通过判断(/确定)(determining)轴承保持架是具有积极(positive)状态还是消极(negative)状态来监测保持架的状况。保持架具有保持架主体，保持架主体具有用于滚动元件的兜孔。根据本发明，方法还包括多个步骤。在第一步骤中，为保持架设置韦根线。在第二步骤中，进一步为保持架设置电气回路，电气回路包括脉冲线圈、电容器和导电迹线。在第三步骤中，通过使韦根线受到极性相反的两个磁场来磁化和触发韦根线，在脉冲线圈中产生电压脉冲。在第四步骤中，测量和判断是否存在由通过电气回路产生的LC谐振电路发出的电磁辐射的发射。在第五步骤中，判断电气回路是完好(/未损坏)(intact)还是断开(/损坏)(broken)。在第六步骤中，如果判断出电气回路完好，则提供保持架的积极状态，如果判断出回路断开，则提供保持架的消极状态。