用於潤滑軸承的組件的製作方法

2023-06-06 15:38:01 1

專利名稱：用於潤滑軸承的組件的製作方法
技術領域：
根據第一方面，本發明涉及用於潤滑軸承的組件。根據第二方面，本發明涉及用於潤滑軸承的系統。
背景技術：
軸承，比如球軸承或滾子軸承，需要被潤滑以正常發揮作用。更特別地，為了正常工作需要在軸承中的可移動零件之間建立潤滑薄膜。所以，需要在使用中潤滑軸承。一種潤滑軸承的方法是提供潤滑系統，該潤滑系統在其預期的應用場合中在軸承的使用期間間歇地為軸承提供潤滑劑。潤滑系統一般包括用於泵送潤滑劑的泵和用於為軸承供給潤滑劑的管道。泵一般由電動機驅動，該電動機經由電池或通過硬接線(hard wiring)被供給電源,並且潤滑劑在某個固定的時間間隔內被供給到軸承。公知系統的某些缺點是:a)它需要外部電源，或者由電池或者通過硬接線來提供。電池具有有限壽命的限制；硬接線並不總是可行的或方便的。例如它不能被容易地使用在設備的旋轉零件上。b)這種類型的系統在固定的時間間隔內提供固定量的潤滑劑。c)當前的系統僅僅提供單一類型的潤滑劑。

發明內容
本發明的目的在於克服或改善現有技術的至少一個缺點，或者提供有用的備選方案。根據第一方面，通過組件獲得這些目的中的至少一個，該組件包括:具有相對於彼此可移動的至少第一和第二零件的軸承，連到或集成在所述軸承中的發電機，用於輸出潤滑劑到至少一個潤滑點的潤滑泵以及電動機或致動器，其被連接到為該電動機或致動器提供動力的發電機上。而且，潤滑泵被連接到電動機或致動器上並被其驅動，並且潤滑泵位於軸承的外側。本發明的優點在於驅動潤滑泵的電動機或致動器將由連接到或集成在軸承中的發電機來提供動力。由於這個原因，它將是自給(self-contained)單元，其將或者如早期系統一樣在設定時間間隔內被通電或者當集成的檢測系統確定需要潤滑劑的時候「按需」被通電。在本發明的實施例中，電動機是步進電機。通過步進電機更精確地控制供給到軸承的潤滑劑量是可能的。因此，步進電機提供增加的精確性。在本發明的實施例中，組件進一步包括連接到潤滑泵的外部潤滑貯存器(reservoir)。在本上下文中的詞語外部是指該忙存器位於軸承的外側。在本發明的實施例中，發電機包括動力元件和磁元件,其中動力元件被連接到或集成在至少第一可移動零件中的一個中，並且其中磁元件被連接到或集成在第二可移動零件中。在另一實施例中，動力元件是線圈。在另一實施例中，磁元件是永磁體。在當軸承的第一和第二可移動零件是同軸定位的外環和內環並且其能夠相對於彼此旋轉的時候的情形下，動力元件或者線圈可以至少部分地繞著環被定位在環中的一個上並且磁元件可以被定位在兩個環中的另一個上。因此，當軸承旋轉時，由於當磁元件在環的旋轉期間通過動力元件時磁通量的變化而將在動力元件中產生電流。在實施例中，磁元件是位於具有交替的北極和南極的環中的一個上的磁環。在實施例中，軸承的至少第一或第二零件是保持架或保持器。在本發明的另一實施例中，軸承的至少第一或第二零件是至少一個滾動元件，比如球或滾子。在實施例中，磁元件是磁化密封。該密封可以具有交替的南極和北極。該密封用於密封在軸承的第一和第二旋轉零件之間的開口。該開口是從軸承的軸向側中的一個看去在第一和第二旋轉零件之間的開口。當然軸承的兩個軸向側都可以被磁化密封來密封。在實施例中，一個密封是磁化密封，而另一個密封是非磁化密封。在本發明的實施例中，動力元件和磁元件被連接到和/或集成在軸承的第一零件中，並且其中第二動力元件和第二磁元件被連接到和/或集成在軸承的第二可移動零件中。由於這種構造，當在兩個零件之間存在相對運動時，軸承的至少兩個可移動零件中的任一個都能夠從其各自的動力元件處輸出電能。這導致了增加的靈活性。在當動力元件和磁元件被集成到滾動軸承中，比如被集成到滾動軸承的內環和外環中時的情形下，從內環和外環中的任一個處獲得電能都將是可能的。軸承可以被使用在許多不同的應用場合中，其中或者內環或者外環旋轉，而另一個環不旋轉。因此，由於針對軸承被使用的某種應用場合的特定環境，將電線連接到或者內環或者外環以用於從動力元件輸出電能都會是有利的。因此，這種類型的滾動軸承將更靈活。而且，僅僅製造一種類型的軸承存在成本優勢，即規模經濟。在本發明的實施例中，潤滑泵經由至少一個潤滑通道或管道輸出潤滑劑到至少一個潤滑點。在本發明的實施例中，潤滑劑是潤滑脂或潤滑油中的任一種。在實施例中，當使用潤滑脂時，步進電機將在供給到軸承的潤滑脂量上提供高的精確性。在本發明的實施例中，組件進一步包括傳感器元件，以用於檢測輸出到至少一個潤滑點的潤滑劑量。在本發明的實施例中，組件進一步包括控制元件，以用於控制輸出到至少一個潤滑點的潤滑劑量。在本發明的實施例中，傳感器元件和/或控制元件由發電機來提供動力。所以，不需要傳感器和/或控制單元的任何外部電源。因此，提供了自給的潤滑單元。在本發明的實施例中，包含檢測系統以在正確的時間引入正確量的潤滑劑。在新系統與適當的檢測裝置結合的情形下，潤滑劑能夠以適當的間隔在正確的時間以正確的量被引入。在實施例中，傳感器系統由發電機來提供動力，其因此提供自給的潤滑系統。在本發明的實施例中，處理器被引入以從一個或多個傳感器(檢測系統)採集輸入，由此根據預定的算法來控制潤滑泵，以添加潤滑劑(比如潤滑脂)。處理器例如會考慮摩擦條件，溼度的存在，軸承的運行時間和溫度。處理器還可以由發電機來提供動力。在本發明的實施例中，能夠使用兩種或多種不同類型的潤滑劑。這些能夠被獨立地添加，例如一種類型可以適用於夏季而另一種適用於冬季操作；或者一種用於高速而一種用於低速。再次，在任何時間添加哪種類型的潤滑劑能夠由檢測系統自動地確定或者能夠被預編程。軸承可以是任何類型的軸承，比如滾動軸承。滾動軸承的實例是深溝球軸承,調心球軸承，角接觸球軸承，滾子軸承，比如球面滾柱軸承，圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承。沒有滾動元件的軸承的實例是滑動軸承或軸頸軸承，其同樣能夠從本發明受益。根據本發明的第二方面，通過系統來獲得目的中的至少一個，該系統包括:根據上述實施例中的任一個的組件和軸，其中兩個可移動零件中的一個被安裝在軸上。應該注意的是本發明的第一方面的所有實施例都適用於本發明的第二方面的所有實施例，反之亦然。本發明的優點在於驅動潤滑泵的電動機或致動器由連接到或集成在軸承中的發電機來提供動力。由於這個原因，當至少第一和第二零件將相對於彼此移動時，該單元將被通電，它將是自給單元。當軸承是滾動軸承時，相對運動將呈軸承環、滾動元件和保持滾動元件的保持架的相對旋轉的形式。在本發明的實施例中，軸被外部驅動，弓丨起軸的旋轉，並且由此在發電機中產生電倉泛。


參考附圖，現在將更詳細地描述本發明的示範性實施例，其中:圖1公開了根據本發明的組件和系統的橫截面圖。圖2公開了根據本發明的組件的側視圖。圖3公開了根據本發明的組件和系統的橫截面圖。附圖顯示了本發明的概略的示範性實施例，因此其不是按比例繪製的。應該理解的是所圖示和描述的實施例都是示範性的，並且本發明不被限制在這些實施例上。還應該注意的是為了更好地描述和圖解本發明附圖中的某些細節會被誇大。
具體實施例方式圖1公開了本發明的實施例。附圖是平面的橫截面圖，其中軸7的中軸線(未圖示)在平面中。附圖表示了組件I。組件I包括具有相對於彼此可旋轉的至少外環21和內環22的軸承2。滾動元件23被定位在兩個環21和22之間。而且，發電機3被連到軸承2上。還公開了用於輸出潤滑劑到至少一個潤滑點5的潤滑泵4。組件I進一步包括連接到發電機3上的電動機6，其中發電機3用於為電動機6提供動力。潤滑泵4被連接到電動機6上並由其驅動,潤滑泵4位於軸承2的外側。在本實施例中，電動機6也位於軸承2的外偵U。軸承被安裝在能夠旋轉的軸7上。軸7的旋轉將導致在發電機3中產生電能，這依次將為電動機6提供動力，該電動機驅動潤滑泵4。附圖中的虛線顯示了提供自給系統的解決方案，除了來自軸7旋轉的動能以外，其不需要任何額外的動力來驅動泵4。本實施例中表示的發電機3是分別位於外環21和內環22上的線圈31和磁體32。圖2公開了本發明的另一個實施例。附圖顯示了平面的橫截面圖，其垂直於軸承2的軸向旋轉軸(未圖示)。附圖表示了組件I。組件I包括具有相對於彼此可旋轉的外環21和內環22的軸承2。滾動元件23被定位在兩個環21和22之間。而且，發電機3被連到軸承2上。還公開了用於輸出潤滑劑到至少一個潤滑點5的潤滑泵4。組件I進一步包括被連接到發電機3上的電動機6，其中發電機3用於為電動機6提供動力。潤滑泵4被連接到電動機6上並由其驅動，潤滑泵4位於軸承2的外側。在本實施例中，電動機6也位於軸承2的外側。軸承被安裝在能夠旋轉的軸7上(在該附圖中未圖示)。軸7的旋轉將導致在發電機3中產生電能，這依次將為電動機6提供動力，該電動機驅動潤滑泵4。本實施例中表示的發電機3是分別位於外環21和內環22上的線圈31和磁體32。線圈31可以繞著外環21延伸，或者它可以在外環21的圓周的僅僅一部分上延伸。磁體也可以繞著軸承2的內環22延伸，或者它也可以在環22的圓周的一部分上延伸。在實施例中，線圈31位於內環22上，而磁體位於軸承2的外環21上。在實施例中，磁體32呈現具有交替的北極和南極的環的形式。 圖3公開了本發明的另一個實施例。附圖是平面的橫截面圖，其中軸7的中軸線(未圖示)在平面中。附圖表示了組件I。組件I包括具有相對於彼此可旋轉的至少外環21和內環22的軸承2。滾動元件23被定位在兩個環21和22之間。而且，發電機3被連到軸承2上。還公開了用於輸出潤滑劑到至少一個潤滑點5的潤滑泵4。組件I進一步包括連接到發電機3上的電動機6，其中發電機3用於為電動機6提供動力。潤滑泵4被連接到電動機6上並由其驅動，潤滑泵4位於軸承2的外側。在本實施例中，電動機6也位於軸承2的外側。軸承被安裝在能夠旋轉的軸7上。軸7的旋轉將導致在發電機3中產生電能，這依次將為電動機6提供動力，該電動機驅動潤滑泵4。附圖中的虛線顯示了提供自給系統的解決方案，其不需要任何額外的動力來驅動泵4，除了來自軸7旋轉的動能以外。本實施例中發電機3包括位於外環21和內環22上的線圈31和磁元件32，以及分別位於內環22和外環21上的另一個線圈31』和磁元件32』。由於這種構造，電能能夠或者從軸承的內環22或者從外環21被輸出。這將增加軸承2和組件I的靈活性。
權利要求
1.組件(I)，包括: 具有相對於彼此能移動的至少第一零件(21)和第二零件(22)的軸承(2)， 被連到或集成在所述軸承(2)中的發電機(3)， 用於輸出潤滑劑到至少一個潤滑點(5)的潤滑泵(4)， 被連接到發電機(3)的電動機或致動器￠)，其中發電機(3)用於為電動機或致動器(6)提供動力， 其中潤滑泵(4)被連接到電動機或致動器(6)上並由其驅動，並且其中潤滑泵(4)位於軸承⑵的外側。
2.根據權利要求1所述的組件(I)，其特徵在於，電動機(6)是步進電機。
3.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，進一步包括被連接到潤滑泵上的外部潤滑貯存器。
4.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，發電機(3)包括動力元件(31)和磁元件(32)，其中動力元件(31)被連接到或集成在能移動零件中的一個(21)中，並且其中磁元件(32)被連接到或集成在能移動零件中的另一個(22)中。
5.根據權利要求4所述的組件(I)，其特徵在於，動力元件(31)是線圈。
6.根據權利要求4或5所述的組件(I)，其特徵在於，動力元件(31)和磁元件(32)被連接到和/或集成在軸承的第一零件(21)中，並且其中第二動力元件(31』)和第二磁元件(32』 )被連接到和/或集成在軸承(2)的第二可移動零件(22)中。
7.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，潤滑泵(4)經由至少一個潤滑通道或管道輸出潤滑劑到至少一個潤滑點(5)。
8.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，潤滑劑是潤滑脂或潤滑油中的任一種。
9.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，進一步包括用於檢測輸出到至少一個潤滑點(5)的潤滑劑量的傳感器元件。
10.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，進一步包括用於控制輸出到至少一個潤滑點(5)的潤滑劑量的控制元件。
11.根據前述權利要求中任一項所述的組件(I)，其特徵在於，進一步包括在正確的時間引入正確量的潤滑劑的檢測系統。
12.根據權利要求9和/或10所述的組件，其特徵在於，傳感器元件和/或控制元件由發電機⑶來提供動力。
13.根據權利要求11所述的組件(1)，其特徵在於，檢測系統由發電機(3)來提供動力。
14.根據權利要求11所述的組件(I)，其特徵在於，進一步包括被連接到檢測系統上的處理器，其被布置成根據預定算法來控制潤滑泵(4)以添加潤滑劑到軸承中。
15.—種系統,包括: 根據權利要求1至11中任一項所述的組件(I)， 軸(7)，其中兩個能移動零件(21，22)中的一個被安裝在軸(7)上。
16.根據權利要求15所述的系統，其特徵在於，軸(7)被外部驅動，引起軸(7)的旋轉，並且由此在發電機(3)中產生電能。
全文摘要
本發明關於一種組件(1)，其包括具有相對於彼此可移動的至少第一(21)和第二(22)零件的軸承(2)，被連到或集成在所述軸承(2)中的發電機(3)，用於輸出潤滑劑到至少一個潤滑點(5)的潤滑泵(4)，被連接到發電機(3)的電動機或致動器(6)，其中發電機(3)打算為電動機或致動器(6)提供動力。潤滑泵(4)被連接到電動機或致動器(6)上並由其驅動，並且潤滑泵(4)位於軸承(2)的外側。而且，本發明關於一種包括組件(1)和軸(7)的系統。
文檔編號F16C41/00GK103185075SQ201310079860
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月4日 優先權日2012年1月2日
發明者A·貝格, B·默裡 申請人:Skf公司