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JPH0733982B2 - ころがり軸受の監視装置 - Google Patents
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JPH0733982B2 - ころがり軸受の監視装置 - Google Patents

ころがり軸受の監視装置

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JPH0733982B2
JPH0733982B2 JP4225535A JP22553592A JPH0733982B2 JP H0733982 B2 JPH0733982 B2 JP H0733982B2 JP 4225535 A JP4225535 A JP 4225535A JP 22553592 A JP22553592 A JP 22553592A JP H0733982 B2 JPH0733982 B2 JP H0733982B2
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ring
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ヴェルター ヴォルフガング
ヴォツニアク ヨハネス
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ころがり軸受における
転動軌道での損傷または軸受リングの隣接域での損傷を
識別し監視する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば大型ころがり軸受を沖合領域にお
けるクレーン又はブイで使用する際の種々異なる使用ケ
ースに対して検査装置を設けることは重要である。この
検査装置は破壊されたり、軸受部を分解することなしに
軸受リングの転動軌道ないし隣接領域においての欠陥及
びひび割れを検出することができる。
【０００３】このことに対してＤＥ−２４１８０５６Ａ
１号公報では、軸受の内外輪の間のずれ（不整合）を測
定することが提案されている。軌道又は転動体が摩耗し
た場合には軸受の内外輪の間でずれが生じる。このずれ
は軌道ないし転動体の損傷具合を示唆するものである。
軌道でのひび割れないし軌道と軸受リング間の移行部で
のひび割れはこの手法では検出されない。これに対して
ＥＰ０２２８７３１Ａ１号公報には次のようなことが提
案されている。すなわち少なくとも１つの軸受リング内
に、超音波ゾンデを挿入することのできる少なくとも１
つの開口部を設けることが提案されている。この手法で
は他の軸受リングとの連結面を介して材質欠陥が識別さ
れる。この構成における欠点は、表面の欠陥が間接的に
しか検出されないことである。すなわち軌道システムに
おける損傷の危険性のある領域での表面の欠陥を測定検
出するためには、連結面に結合されている超音波測定装
置の検査ヘッドでまず軸受リングの一部を走査検出しな
ければならない。そのことにより材料成分又は組織の変
化からエラー表示が行われるものとなる。その他に測定
範囲が、発生したひび割れの深さまでは正確に検出する
ことのできない程度に制限される。さらに不都合な点と
して、これまでに公知の全ての測定方式ではセンサない
し測定ゾンデに対して次のような電気的な接続手段が必
要となることである。すなわち軸受リング内の切欠部を
通って延在し差込コネクタを介して評価機器に接続する
ような電気的接続手段が必要となることである。沖合領
域における使用ケース、例えば一部は水面下に位置する
ブイでの大型ころがり軸受の使用ケースでは、このよう
な構成はその使用に際してしばしば困難が伴うだけであ
る。なぜならこのようなケースでは簡単に短絡が生じ、
軸受リングヘの接近が困難だからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一方
で軌道ないし軌道から軸受リングへの移行部におけるひ
び割れ及び損傷を正確に測定検出することができ、他方
でその測定結果を軸受リング内の切欠部なしにコネクタ
とケーブルにより評価機器に供給することのできるよう
な、ころがり軸受における軌道での損傷を識別し監視す
る装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、転動体構成空間内に１つ又は複数のセンサが複数の
転動体の間に配置されており、該センサの測定信号は電
磁的手段を介して軸受外部のアンテナに供給されるよう
に構成されて解決される。
【０００６】本発明によって得られる利点は、監視装置
に対して付加的な構成空間をころがり軸受内に設ける必
要がないことである。さらに監視装置が軸受の位置とそ
の周囲から影響を受けることなく作動され得るものとな
る。軸受装置までの特別な接近手段は何ら必要なくな
る。請求項３の構成によれば監視装置に対するエネルギ
の供給に関して耐用寿命の制限がなくなる。有利には、
従来用いられていた超音波センサの代わりに請求項５に
記載のように高周波電磁コイルを使用することにより連
続的監視が可能となる。このセンサは超音波センサと違
って検査すべき軸受リングに当接しない。そのため擦れ
摩擦作用による摩耗が生じない。
【０００７】本発明の有利な構成例及び変化実施例は従
属請求項に記載される。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【０００９】大型ころがり軸受は外輪１と内輪２とから
なっている。この外輪及び内輪の間には転動軌道３，４
上に転動体５が配置されている。この実施例では転動体
は円筒ころである。ころ５の案内及び分離のために保持
器６が設けられている。この保持器６のウエブ１２は前
記ころ５の間へ係合している。転動軌道３，４及び転動
軌道３から軸受リング２への移行部７の一部は熱処理が
施されているため、この部分は硬質層８，９となってい
る。転動軌道３内の損傷１０又は転動軌道と軸受リング
との間の移行部７内のひび割れを監視するために、１つ
又は複数のウエブ１２に２つの高周波電磁コイル１３，
１４が配置されている。これらのコイルのアクティブ領
域内の高周波電磁場１５，１６により転動軌道３又は移
行部７の鉛直平面に渦電流が生じる。この磁気結合作用
により振動性回路に、空隙の変化に依存する減衰が生じ
る。この減衰に基づく振幅変化が測定信号量として定め
られる。
【００１０】図２には測定信号処理転送部が系統的に示
されている。信号処理とその後の信号伝送のために、発
振器１７、復調器１８、信号処理回路１９、乗算器２
０、送信部２１、送信アンテナ２２、受信アンテナ２
３、受信部２４、復調器２５、逆変換器２６、フィルタ
２７、信号処理回路２８が設けられている。これらの構
成素子はまとめて一緒に設けるか又は複数の構成部とし
て保持器６の他のウエブ１２に同様に収容することがで
きる。センサとしての高周波コイル１３，１４と、軸受
の保持器内に設けられた送信部も含めた所属の電子装置
の作動エネルギのためにバッテリ２９を使用することが
可能である。この場合有利には、適切な手法を用いるこ
とによってこれらの構成素子が電子信号により投入接続
及び遮断されるように保証される。
【００１１】実施例では作動エネルギが軸受を介して外
部から誘導的に供給される。このために軸受の外輪１内
には転動体構成空間に隣接して誘導コイル３０が配置さ
れる。この誘導コイル３０に励起されたエネルギは保持
器６に取付けられた二次コイル３１に誘導的に伝送さ
れ、整流器３２を介してここに配置された構成素子へ供
給される。
【００１２】転動体構成空間内での測定を補充するため
に、誘導型距離センサ３３，３４を用いて軸受リング
１，２の半径方向及び軸方向での相互間のずれ（不整
合）を測定することが可能である。この距離測定センサ
３３，３４の基本的に可能な配置構成は、図３及び図４
に示されている。これらのセンサは例えば支持台３５又
はクランプ３６を介して軸受リングの１つ、例えば内輪
２に取付けることができる。その場合センサは外輪１の
測定リング３９の相応する測定面３７，３８に向けられ
る。これらの距離測定センサに対する信号処理は、転動
体構成空間内のセンサの信号処理と同様に、発振器１
７、復調器１８、増幅器４０、直線整流器４１、フィル
タ２７、信号処理回路２８により行われる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、監視装置に対して付加
的な構成空間をころがり軸受内に設ける必要がなくな
り、さらに監視装置を軸受の位置及びその周囲から影響
を受けることなく作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸受周辺部も含めた本発明による測定装置を示
した図である。
【図２】センサとして高周波電磁コイルを備えた測定装
置の構成を示した図である。
【図３】軸受リング相互の軸方向での移動距離を測定す
るための誘導型距離センサ装置を示した図である。
【図４】軸受リング相互の半径方向での移動距離を測定
するための誘導型距離センサ装置を示した図である。
【符号の説明】
１ 外輪 ２ 内輪 ３ 転動軌道 ４ 転動軌道 ５ 転動体（ころ） ６ 保持器 ７ 移行部 ８ 硬質層 ９ 硬質層 １０ 損傷 １２ ウエブ １３ 高周波電磁コイル １４ 高周波電磁コイル １５ 高周波電磁場 １６ 高周波電磁場 １７ 発振器 １８ 復調器 １９ 信号処理回路 ２０ 乗算器 ２１ 送信部 ２２ 送信アンテナ ２３ 受信アンテナ ２４ 受信機 ２５ 復調器 ２６ 逆変換器 ２７ フィルタ ２８ 信号処理回路 ２９ バッテリ ３０ 誘導コイル ３１ 二次コイル ３２ 整流器 ３３ 距離センサ ３４ 距離センサ ３５ 支持台 ３６ クランプ ３７ 測定面 ３８ 測定リング ３９ 測定リング ４０ 増幅器 ４１ 直線整流器
フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング ヴェルター ドイツ連邦共和国 リップシュタット−リ クスベック アム アイヒェンヒューゲル ８ (72)発明者 ヨハネス ヴォツニアク ドイツ連邦共和国 リップシュタット−リ ッパーローデ モールカンプシュトラーセ ５ (56)参考文献 特開 昭58−150859（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ころがり軸受における転動軌道での損傷
    または軸受リングの隣接領域での損傷を識別し監視する
    装置において、 転動体構成空間内に１つ又は複数のセンサが複数の転動
    体（５）の間に配置されており、該センサの測定信号は
    電磁的手段を介して軸受外部のアンテナ（２３）に供給
    されることを特徴とする、ころがり軸受の監視装置。
  2. 【請求項２】 前記センサ及び所属の送信部（２１）は
    前記転動体構成空間内に同様に配置されたバッテリ（２
    ９）によって作動される、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記センサ及び所属の送信部（２１）に
    作動エネルギが外部から前記軸受を通って誘導的に供給
    される、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記軸受リング（１）の１つに誘導コイ
    ル（３０）が前記転動体構成空間に隣接して配置されて
    いる、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記センサとして１つ又は複数の高周波
    電磁コイル（１３，１４）が使用され、摩耗又はひび割
    れの危険性のある転動軌道領域に配置される、請求項１
    〜４いずれか１記載の装置。
  6. 【請求項６】 付加的に、前記軸受リング外に配置され
    た誘導型距離測定センサ（３３，３４）が半径方向及び
    ／又は軸方向での前記軸受の遊びの変化を測定する、請
    求項１〜５いずれか１記載の装置。
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