[发明专利]轴承装置

说明书

一种轴承装置(2)，包括：轴承(5a、5b)，其包括内圈(5ia、5ib)、外圈(5ga、5gb)和滚动元件(Ta、Tb)；间隔件(6)，其在由轴承(5a、5b)支承的主轴(4)上与轴承(5a、5b)相邻地布置，上述间隔件包括内圈间隔件(6i)和外圈间隔件(6g)；以及传感器单元(9)，其布置在内圈间隔件(6i)或外圈间隔件(6g)中。传感器单元(9)包括第一传感器和第二传感器。第一传感器是热通量传感器(10)，并且第二传感器包括振动传感器(11)、温度传感器(12)和负载传感器(13)中的至少任一个。轴承装置(2)还包括异常诊断处理装置(15)，其基于来自第一传感器和第二传感器的输出和主轴(4)的转速(N)来进行轴承的异常诊断。

技术领域

本发明涉及轴承装置，并且特别地涉及具有对机床的主轴中使用的轴承的烧熔等的征兆进行诊断的功能的轴承装置。

背景技术

在机床的主轴装置中要求在轴承的异常发生之前对该异常的征兆进行检测，从而防止轴承的异常。

在日本专利特开第2017-90318号(专利文献1)中描述的对组件状态进行诊断的诊断装置中，热缓冲器位于两个热通量传感器(也称为热流传感器)之间的部件被固定到测量目标。诊断装置基于来自两个热通量传感器的信号对轴承的适当预压状态进行诊断，并且确定组装状态。

在日本专利特开第2004-169756号(专利文献2)中描述的具有传感器的轴承装置中，传感器单元设置在外圈间隔件中。该传感器单元包括振动传感器、温度传感器和转速传感器中的至少一个。基于来自振动传感器、温度传感器和转速传感器中的至少一个的传感器信号来对轴承的异常状态进行检测。

在日本专利特开第2004-93185号公报(专利文献3)中描述的用于对转子的异常进行诊断的装置对转子引起的起伏、转子的温度以及转子的转速进行检测，并且基于这些信息进行异常诊断。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开第2017-90318号

专利文献2：日本专利特开第2004-169756号

专利文献3：日本专利特开第2004-93185号

专利文献4：日本专利特开第2014-071085号

发明内容

技术问题

利用日本专利特开第2017-90318号(专利文献1)中描述的热通量传感器，可能难以确定轴承的适当组装状态。例如，通常在机床的主轴装置的壳体的外周面上设置冷却介质流动通道，从而通过该冷却介质的流动来对主轴装置进行冷却。当传感器单元在冷却介质流动通道的附近固定到壳体的外圆柱表面时，热通量传感器可能无法精确地对由于运转轴承的转速或预压的差异而产生的热量进行测量。

此外，日本专利特开第2017-90318号(专利文献1)中描述的传感器单元是如下的结构：热缓冲器位于第一热通量传感器与第二热通量传感器之间，并且散热器在远离壳体的一侧上布置在第二热通量传感器上。在该结构中，存在大量的部件，需要用于布置传感器单元的空间，并且在单个传感器单元中包括两个热通量传感器，这导致装置的成本增加。

冷却介质流动通道通常设置在机床的主轴装置的壳体内。轴承由壳体中的冷却介质的流动进行冷却。在用于机床的主轴装置的轴承的诊断的应用中，固定到壳体的外圆柱表面的传感器单元可能对测量灵敏度产生影响，并且可能无法进行正确的测量。

诸如壳体、间隔件、主轴的金属部件的热容量较大。因此，在日本专利特开第2004-169756号公报(专利文献2)中，由于在轴承中发生异常发热时，测量目标构件的温度变化需要时间，因此，附接到外圈间隔件的温度传感器难以迅速地检测异常状态。