[發(fā)明專利]機器和用于監(jiān)測機器的安全軸承的狀態(tài)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080022841.2
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN102597728A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·沃爾特;J·格奧爾基
• 申請（專利權(quán)）人: 謝夫勒科技股份兩合公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;F16C17/20;F16C19/52;F16C39/06;G01M13/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 俞海舟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測機器的安全軸承的狀態(tài)的方法。此外，本發(fā)明涉及一種相關(guān)的機器。

背景技術(shù)

為了在機器中支承旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸，如今總是通常使用磁性軸承以根據(jù)運行情況來支承轉(zhuǎn)子軸，磁性軸承借助于磁場將旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸保持在懸浮狀態(tài)。在磁性軸承失效時，例如由于斷電，那么轉(zhuǎn)子軸掉落到安全軸承中并且被其接住。因此安全軸承這樣用于接住轉(zhuǎn)子軸。安全軸承臨時承擔轉(zhuǎn)子軸的支承，直至轉(zhuǎn)子軸完全停住。安全軸承必須一方面經(jīng)受得住旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸墜落到安全軸承中時的撞擊并且另外一方面確保轉(zhuǎn)子軸在安全軸承中的可靠的快速停止。安全軸承的軸承環(huán)為此具有與轉(zhuǎn)子軸直徑相比稍大的內(nèi)直徑，從而轉(zhuǎn)子軸在正常運行中，即在激活的磁性軸承時，不接觸安全軸承。通常安全軸承在轉(zhuǎn)子軸的相應(yīng)的端部的區(qū)域內(nèi)安裝在機器的支柱殼體中。

在接住轉(zhuǎn)子軸時，安全軸承承受顯著的負載，其導(dǎo)致安全軸承的磨損。由于磨損，安全軸承的使用壽命縮短，其中在最不利的情況下安全軸承由于大的磨損(其可能業(yè)已在轉(zhuǎn)子軸的單次掉落在安全軸承中時出現(xiàn))，安全軸承業(yè)已在轉(zhuǎn)子軸唯一一次掉落到安全軸承中之后不再能夠承受另一次的掉落。安全軸承安裝在機器中并且通常在不拆卸機器部件的情況下不能在那兒被檢查。最佳的更換有缺陷的或惡化的安全軸承的時刻因此不能可靠確定。至今該問題通過計算墜落的次數(shù)解決。在超過規(guī)定的轉(zhuǎn)子軸墜落到安全軸承中的次數(shù)，例如5次墜落，那么必須更換安全軸承。安全軸承然而可能在例如小于5次墜落時就已經(jīng)被磨損了或在更多次墜落時還承受得住。在第一種情況下可能導(dǎo)致安全軸承的故障，在第二種情況下導(dǎo)致無需的和昂貴的機器停止，以更換還未損壞的或未磨損的安全軸承。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的任務(wù)在于可以實現(xiàn)安裝在機器中的安全軸承的狀態(tài)的監(jiān)測。

該任務(wù)通過一種用于監(jiān)測機器的安全軸承的狀態(tài)的方法解決，其中在機器的磁性軸承停止運行的情況下安全軸承接住機器的轉(zhuǎn)子軸，其中，安全軸承包含外環(huán)和相對于外環(huán)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的內(nèi)環(huán)，其中，關(guān)斷磁性軸承，轉(zhuǎn)子軸以設(shè)定的運動過程旋轉(zhuǎn)地運動，借助于傳感器測量安全軸承的物理參數(shù)。

此外，該任務(wù)通過一種機器解決，該機器包含磁性軸承和安全軸承，其中在磁性軸承停止運行的情況下安全軸承接住機器的轉(zhuǎn)子軸，其中，安全軸承包含外環(huán)和相對于外環(huán)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的內(nèi)環(huán)，其中，磁性軸承能被關(guān)斷，轉(zhuǎn)子軸在磁性軸承關(guān)斷的情況下能夠以設(shè)定的運動過程旋轉(zhuǎn)運動，該機器具有傳感器，由所述傳感器能夠測量安全軸承的物理參數(shù)。

本發(fā)明使得可以監(jiān)測安全軸承的狀態(tài)和識別是否安全軸承由于過強的磨損而必須被更換。

有利的本發(fā)明的構(gòu)造由從屬權(quán)利要求得出。

方法的有利的設(shè)計類似于有利的機器設(shè)計得出，反之亦然。

證明有利的是，將物理參數(shù)或由物理參數(shù)導(dǎo)出的參數(shù)與額定參數(shù)比較并且如果物理參數(shù)或所述導(dǎo)出的參數(shù)相對于額定參數(shù)的偏差超過極限值，那么發(fā)出報警信號。由此可以實現(xiàn)磨損的安全軸承的自動識別并且例如機器操作人員或維護人員被自動通知安全軸承何時磨損。

此外證明有利的是，為了將安全軸承固定在機器中，圍繞外環(huán)設(shè)置安全軸承支座，其中，傳感器設(shè)置在外環(huán)的面向安全軸承支座的一側(cè)上。由此可以特別好地測量物理參數(shù)。

此外證明有利的是，物理參數(shù)以安全軸承的溫度的形式或以在外環(huán)和安全軸承支座之間出現(xiàn)的力的形式或以安全軸承的振動的形式或以在外環(huán)和安全軸承支座之間出現(xiàn)的壓力的形式存在。溫度、力、壓力或振動是安全軸承的通常的物理參數(shù)，它們隨著安全軸承的磨損增大而改變。

此外證明有利的是，傳感器設(shè)置在外環(huán)和安全軸承支座之間，因為而后可以特別好地測量由安全軸承傳遞至安全軸承支座的力。

此外證明有利的是，傳感器設(shè)計成扁平的并且被埋進薄膜中或者設(shè)置在薄膜上，因為而后傳感器可以以特別簡單的方式安裝到機器中。

此外證明有利的是，為了將安全軸承固定在機器中，圍繞外環(huán)設(shè)置安全軸承支座，其中，外環(huán)在其面向安全軸承支座的一側(cè)上具有凹部，在該凹部中設(shè)置傳感器的至少一部分。傳感器可以以特別簡單的方式設(shè)置在凹部中。

此外證明有利的是，物理參數(shù)以在外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間的間距的形式存在。在外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間的間距是安全軸承的通常的物理參數(shù)，其隨著安全軸承的磨損增大而改變。

在此關(guān)聯(lián)中證明有利的是，傳感器的至少一部分設(shè)置在外環(huán)的內(nèi)部。傳感器可以以特別簡單的方式設(shè)置在外環(huán)內(nèi)部。

此外證明有利的是，在外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間設(shè)置滾動體，或者內(nèi)環(huán)直接在外環(huán)中滑動。該設(shè)計是安全軸承的通常的設(shè)計。