[发明专利]带有距离传感器和锥形槽的轴承

说明书

一种带有距离传感器和锥形槽的，所述轴承包括能够相对于彼此同心地旋转的第一圈(10)和第二圈(12)。至少一个第一锥形槽(50)和至少一个第二锥形槽(52)形成在所述第二圈上并且朝向所述第一圈(10)取向。所述轴承还包括：至少一个第一距离传感器(24)，安装在所述第一圈上，并且面对所述第二圈的第一锥形槽的锥形壁(50a)；以及至少一个第二距离传感器(25)，安装在所述第一圈上，并且面对所述第二圈的第二锥形槽的锥形壁(52a)，第一锥形槽的锥形壁(50a)和第二锥形槽的锥形壁(52a)沿着相反的两个方向倾斜地延伸。

技术领域

本发明涉及轴承的领域。

本发明尤其涉及大直径滚动轴承(large-diameter rolling bearing)的领域，所述大直径滚动轴承可适应(accommodate)轴向负载和径向负载，并且具有绕着在轴向方向上延伸(run)的旋转轴线同心地配置的内圈和外圈。

背景技术

这种大直径滚动轴承可以用于例如隧道掘进机(/隧道钻机)(tunnel boringmachine)、采矿挖掘机(mining extraction machine)或风力涡轮机中。

一种大直径滚动轴承包括两个同心(/同轴)(concentric)的内圈和外圈以及配置在内圈与外圈之间的至少两列滚动元件(诸如，滚子)。这种滚动轴承通常在轴向上和在径向上承载常常相对大的负载。在这种情况下，涉及定向滚子轴承或回转(slew)滚子轴承。

由于重负载，滚动轴承的部件(更特别地为滚动元件的滚道)磨损。圈和滚动元件的磨损导致初始轴承间隙(clearance)的显著增加。超过一定值的磨损可能会导致严重的轴承故障。

通过由于间隙增加导致的圈的相对轴向和径向位移来测量轴承的磨损有助于预测轴承的剩余寿命。

这种不希望的运动影响轴承和应用的正常运行，且具有使轴承圈接触和碰撞(collide)的风险。附接到轴承圈的其他元件也可能会碰撞。

通常在轴承磨损时更换轴承。这种维护干预是昂贵的，尤其是因为机器或设施需要停机。因此，期望在轴承圈之间的任何接触之前及时地执行这种维护干预，但也不要太早。

为了在其服务寿命(/使用寿命)期间监测轴承状态，在专利申请FR-A1-3041396中公开的滚动轴承包括固定到内圈的环形磁性目标(/靶)(target)以及安装在外圈上并且面向磁性目标的传感器。因此，可以检测内圈与外圈之间的轴向相对运动和角相对运动。

然而，这需要将环形磁性目标安装在直径可以为几米的内圈上。

此外，在使用这种磁性目标的情况下，测量内圈与外圈之间的轴向位移受径向位移的影响。实际上，当测量磁性目标的轴向位移时，目标与传感器之间的空隙(/气隙)(airgap)随着圈之间的径向相对运动而变化，使得测量精度较低，甚至无法测量。

发明内容

本发明的一个目的是克服这些缺点。

本发明涉及一种轴承，所述轴承包括能够相对于彼此同心地旋转的第一圈和第二圈。

根据一般特征，至少第一锥形槽(/锥形凹槽)(tapered groove)和至少第二锥形槽形成在第二圈上并且朝向第一圈取向。

根据另一一般特征，所述轴承还包括至少一个第一距离传感器，所述至少一个第一距离传感器安装在第一圈上，并且面对第二圈的第一锥形槽的锥形壁(tapered wall)，所述第一锥形槽的锥形壁相对于所述轴承的轴线倾斜。第一距离传感器的纵向轴线垂直于第一锥形槽的所述锥形壁。

根据另一一般特征，所述轴承还包括至少一个第二距离传感器，所述至少一个第二距离传感器安装在第一圈上，并且面对第二圈的第二锥形槽的锥形壁，所述第二锥形槽的锥形壁相对于所述轴承的轴线倾斜。第二距离传感器的纵向轴线垂直于第二锥形槽的所述锥形壁。