[發明專利]載荷感測軸承

無效

• 申請號: 200680014291.3
• 申請日: 2006-04-27
• 公開（公告）號: CN101166912A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 馬克·A·約基
• 申請（專利權）人: 蒂姆肯公司
• 主分類號: F16C19/38
• 分類號: F16C19/38;F16C19/52;G01L5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王艷江;段斌

1.一種滾子軸承組件，包括：

環形外圈，其環繞環形內圈；

一組滾子，其容納在所述內圈和外圈之間的徑向間隙內；

肋環，其接觸所述滾子的外端以容納所述滾子，所述肋環使來自所述滾子的力傳送通過至少一個感測設備，所述感測設備的輸出用來確定所述滾子軸承組件的載荷狀況。

2.如權利要求1所述的滾子軸承組件，包括至少三個環狀分布的感測設備，所述三個設備的所述輸出分別相對于所述三個環狀分布位置中的每個處的已知載荷校準；并且

其中，計算最大傳感器載荷與所述傳感器的載荷累加值的比值、以及中間傳感器載荷與最小傳感器載荷的比值，以確定所述軸承的載荷狀況。

3.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述感測設備包括至少三個應變傳感器。

4.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述感測設備包括大致軸對稱的撓性構件。

5.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述感測設備容納在環形外殼內，所述外殼以可操作方式耦連至所述外圈。

6.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述感測設備包括至少三個壓力傳感器，所述壓力傳感器能夠感測限制在所述肋環和所述壓力傳感器之間的環形腔內的材料中的壓力，所述感測到的壓力表示滾子作用在所述肋環上的力。

7.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述感測設備包括至少三個壓縮載荷傳感器，所述壓縮載荷傳感器能夠感測從所述肋環施加的載荷，所述感測到的載荷表示滾子作用在所述肋環上的力。

8.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述的一組滾子包括錐形滾子。

9.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述力是壓力。

10.如權利要求1所述的滾子軸承組件，其中所述力是拉力。

11.一種改進的滾子軸承組件，其具有：環繞環形內圈的環形外圈；一組滾子，其容納在所述外圈和內圈之間的徑向間隙內；肋環，其接觸所述滾子的外端以將所述滾子容納在所述徑向間隙內；以及耦連至所述外圈的環形外殼，所述改進包括：

一組在所述外殼內以可操作方式環狀設置并靠近所述肋環的傳感器，所述一組傳感器構造成產生表示由所述一組滾子施加在所述肋環上的力的至少一個輸出信號。

12.如權利要求11所述的改進的滾子軸承組件，其中所述一組滾子包括錐形滾子。

13.如權利要求11所述的改進的滾子軸承組件，其中所述一組傳感器包括以等距離環狀構造方式設置的多個壓縮載荷傳感器；

其中所述肋環包括多個軸向凸起，所述軸向凸起中的每個與一個所述壓縮載荷傳感器對準并接觸；并且

其中由所述一組滾子施加在所述肋環上的力通過所述軸向凸起傳遞至所述壓縮載荷傳感器。

14.如權利要求13所述的改進的滾子軸承組件，其中所述多個壓縮載荷傳感器各自設置在與所述外殼相抵靠的環形支撐構件中的間隙上方；并且

其中所述多個軸向凸起與所述環狀支撐構件中的間隙對準。

15.如權利要求11所述的改進的滾子軸承組件，進一步包括在所述肋環上的第一組等距離間隔開的軸向凸起，以及在所述外殼的內表面上的第二組等距離間隔開的軸向凸起，所述第一和第二組軸向凸起彼此沿環向偏置；

設置在所述第一和第二組軸向凸起之間的撓性元件；

其中所述一組傳感器包括設置在所述撓性元件上的環形構造中的多個應變傳感器，每個所述應變傳感器構造成產生表示所述撓性元件響應于所述肋環上的來自所述一組滾子的載荷而發生的局部應變的輸出信號。

16.如權利要求11所述的改進的滾子軸承組件，其中所述肋環包括盤狀部分和圓筒狀部分，所述盤狀部分的外周向端抵靠所述外殼的一部分，并且所述圓筒狀部分的表面與所述外殼組的一部分相鄰，由此所述外殼和所述肋環限定環形腔；

設置在所述環形腔內的基本上不可壓縮的材料；以及

在所述環形腔內設置在環形支撐構件上的至少三個壓力傳感器，其中由所述一組滾子施加在所述肋環上的力通過所述不可壓縮的材料傳遞至所述壓力傳感器。