[發明專利]軸承功率產生構造

有效

• 申請號: 201380025416.2
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN104350298B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: A.C.范德哈姆;F.巴特爾;J.厄斯金;S.齊格勒
• 申請（專利權）人: SKF公司
• 主分類號: F16C41/00
• 分類號: F16C41/00;H02K7/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛飛

功率產生軸承組件(100)包括功率產生部件(200、300)，集成在軸承(110)中。功率產生部件(300)利用軸承(110)的軸承內環(112)和軸承外環(116)之間的相對運動發電。密封系統(320)連接到軸承(112、116)之一。功率產生部件(300)包括發電機(310)，與磁極化材料(324)可操作接合。發電機(310)連接到非密封攜載軸承(112、116)。磁極化材料(324)集成在支撐構件中，是密封從軸承環的端表面軸向延伸的整體部分。環(112、116)之間的相對運動使發電機(310)和磁極化材料(324)接合，使發電機(310)的發電機機芯(312)產生電流。

技術領域

本發明涉及在軸承的運動期間用于產生電能的設備和方法。

背景技術

軸承可限定為任何不同的機械元件，其限制兩個或多個部件之間的相對運動僅為所希望類型的運動。這典型地允許且促進關于縱軸的自由旋轉，和/或抑制部件在相對于軸承的法線方向上的線性運動。軸承可根據它們允許的運動和根據它們的運行原理以及它們可承受的施加負荷的方向而廣泛分類。

軸承經受大量使用，導致對不同軸承部件的磨損。隨著時間，軸承上的磨損可導致機械失敗。機械失敗可能影響旋轉運動和/或軸向線性限制。控制這些運動的失敗可能導致機械依賴于軸承的悲慘失敗。

軸承的可靠性和預報維護可能影響設備的運轉和正常運行時間。軸承用于很多應用中，包括汽車、風輪機和自動化機械等中。隨著時間的推移，軸承磨損。軸承運行期間的失敗可能導致對設備的重大損害且可能危及周圍區域。如果發生某種情形，軸承失敗甚至可能潛在地導致人受傷或死亡。

軸承監測系統需要用于運行的電源。電源用于操作條件監測傳感器，為任何的計算裝置提供電源，并且為傳輸任何收集的信息到中央系統提供電源。該電源通過電線提供到裝置。

軸承的可靠性和預報維護可通過監測軸承而得到改善。監測系統會需要電源。所希望的是與軸承組件相關的電源產生系統。

發明內容

本發明針對于在包括軸承的設備運行期間產生電能的設備和相應方法。

在本發明的第一方面中，提供功率產生軸承組件，該功率產生軸承組件包括：

軸承，其包括：

軸承外環，其具有外表面、外環軸承接合內表面和外環端表面，

軸承內環，其具有軸承組件內配合表面、軸承外滾道接合表面和內環端表面，其中軸承外滾道接合表面的尺寸形成為與所述外環軸承接合內表面可旋轉地配合，

密封系統，其設置在軸承外環和軸承內環之間，其中密封系統固定到密封連接環，其中密封連接環是軸承外環和軸承內環之一，并且另一個環是相應的旋轉環，密封系統包括攜載磁極化材料的磁極化材料支撐構件，磁極化材料支撐構件設置成軸向延伸超過環端表面的密封系統的整體部分，

其中所述內環可旋轉地裝配在所述外環軸承接合內表面中；并且

發電機，其包括發電機機芯，發電機機芯包括關于磁芯纏繞的電線圈以用于產生電能，發電機連接到各自旋轉環，在徑向方向上定向發電機機芯以與磁極化材料可操作地配合；

其中軸承外環和軸承內環之間的相對運動使磁極化材料通過發電機機芯，這使發電機機芯產生電流。

在第二方面中，系統還包括處理裝置，包括一組數字指示，用于監測和分析由集成在軸承組件中的條件監測系統所提供的數字數據。

在另一個方面中，發電機還包括圓周滑動材料，其設置在相對于磁極化材料的表面上。

在另一個方面中，密封系統沿著徑向方向提供公差補償。

在另一個方面中，磁極化材料設置成使其所具有的高度大于發電機機芯的預定期望的軸向運動。