帶檢測器的滾動軸承單元的制作方法

專利名稱：帶檢測器的滾動軸承單元的制作方法
技術領域：
本發明的帶檢測器的滾動軸承單元用于承受大負荷、且在發生了突發性的軸承損壞時更換軸承要花費大量的人力和時間的象在軋鋼用軋機的軋輥和造紙機械的各類輥的傳動支承部這樣的機械設備的滾動支承部上，或用于滾動支承部的數量多、在開始使用每個軸承時都要進行維護管理的大型機械設備的滾動支承部上。
背景技術：
在使用例如在支承軋鋼用軋機的軋輥的輥頸上用的滾動軸承這樣的承受大負荷，且在發生突發性的軸承損壞時為修復要花費大量人力和時間的機械設備的滾動支承部時有必要防止突發性的軸承損壞。為此，一般在使用這樣的滾動軸承時，在測量運行中的滾動軸承的振動和溫度的同時，還要基于測出的振動和溫度檢測出是否能發生異常的現象。比如，現在為檢測出滾動軸承的異常，把由加速度計組成的振動檢測器和由熱電偶構成的溫度檢測器安裝在收容滾動軸承外殼的一處上，同時，把這些檢測器與在外面設置的輸出裝置用電氣配線以有線方式連接起來。然后，在使用這樣的帶檢測器的滾動軸承單元時，通過所述各檢測器借助于所述外殼間接地測量滾動軸承的振動和溫度。然后每隔一段規定的時間，在所述輸出裝置把由所述各檢測器檢測出的振動和溫度分別與預先規定的與之有關的閾值進行比較、判斷，在所述振動等超過該閾值時由輸出部將發生異常的指示輸出并告知運行管理人員。
另外，在滾動支承部多的大型機械設備中的滾動支承部使用的軸承中，由于各滾動軸承的使用狀態不同使得各滾動軸承的使用壽命也不同。因此，在更換這些滾動軸承后再使用機械設備時，各個滾動軸承的開始使用時間不同。為此在這樣的大型機械設備中，在各滾動軸承上必須管理其開始使用時間和使用狀態。過去為了管理該開始使用時間，操作人員在把各滾動軸承安裝在滾動支承部時，要把各軸承的開始使用時間、識別記號、安裝位置、安裝的外殼和輥的編號、軸承精度等數據輸入到計算機或用手寫方式記在記錄紙上。由于可以用上述各滾動軸承的開始使用時間等數據在某種程度上預測各滾動軸承的壽命，因此，通過管理這些數據，可以在各滾動軸承達到壽命之前更換這些滾動軸承。
上述的現有技術中使用的帶檢測器的滾動軸承單元存在以下應該解決的問題。
(1)由于使用電氣配線等有線方式連接安裝在外殼上的檢測器和輸出裝置，在需要比較頻繁地進行軋輥更換時，所述電氣配線成為障礙，使該更換軋輥的作業很麻煩。
(2)由于是通過外殼間接地測量滾動軸承的振動和溫度，所以必須提高根據該振動和溫度的測量值的滾動軸承的異常檢測的精度。
(3)由于操作人員把各滾動軸承的開始使用時間等的數據輸入到計算機中或記錄在記錄紙上的這項工作有時不在安裝滾動軸承作業的當時或現場進行，所以可能產生記錄所述數據的偏差，而為了不發生偏差而注意進行記錄，又會使記錄工作很麻煩。
本發明的帶檢測器的滾動軸承單元就是為解決這些問題而發明的。

發明內容
本發明的各種帶檢測器的滾動軸承都具有一側為滾動圈另一例為固定圈的相互滾動的外圈和內圈、在所述外圈的內周面形成的外圈軌道和在內圈的外周面形成的內圈軌道之間自由滾動設置的多個滾動體、和測量包含所述各滾動體的滾動軸承的溫度和振動中至少一個的檢測器裝置。
另外，在本發明第一方面的帶檢測器的滾動軸承單元中，所述檢測器設置在作為所述固定圈的外圈或內圈的軸向端部上，或者設置在與該外圈或內圈的軸向端面重合狀態下設置的端部部件的一部分上，或者設置在保持所述各滾動體中至少一部分的保持器的軸向端部上；而且，所述檢測器裝置具有檢測溫度和振動之中至少一個的檢測部、和把從該檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號作為無線信號發射的發射裝置；在與支承所述檢測裝置的部件不同的部件的一部分上，至少設置接收所述發射裝置發出的無線信號的接收裝置中的一部分。
另外，在本發明第二方面的帶檢測器的滾動軸承單元中，所述檢測器設置在作為所述固定圈的外圈或內圈的軸向端部上，或者設置在與該外圈或內圈的軸向端面重合狀態下設置的端部部件的一部分上，而且，所述檢測裝置具有檢測溫度和振動之中至少一個的檢測部、可自由記錄表示從該檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號和就有關所述滾動軸承應管理的事項的數據的存儲器、和用于連接外部輸入輸出裝置的連接器，該連接器具有用于記錄在存儲器上表示所述滾動軸承應管理的事項的數據輸入部和用于輸出從所述存儲器取出的數據的輸出部。
另外，在本發明第三方面的帶檢測器的滾動軸承單元中，所述檢測器設置在作為所述固定圈的外圈或內圈的軸向端部上，或者設置在與該外圈或內圈的軸向端面重合狀態下設置的端部部件的一部分上，或者設置在保持所述各滾動體中至少一部分的保持器的軸向端部上，而且，所述檢測器裝置具有檢測溫度和振動之中至少一個的檢測部和可自由記錄表示從該檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號和就有關所述滾動軸承應管理的事項數據的存儲器、把表示該數據的信號作為無線信號發射的第一發射裝置和第一接收裝置；在與支承所述檢測裝置的部件一不同的部件上，至少設置用于接收所述第一發射裝置發出的無線信號的第二接收裝置中的一部分，并至少設置用于把表示就有關所述滾動軸承單元的應管理的事項數據作為無線信號發出的第二發射裝置的一部分；所述第一接收裝置自由地接收第二發射裝置發出的無線信號。
根據上述那樣構成的本發明的帶檢測器的滾動軸承單元，可以把表示從檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號的結果輸出給在接收裝置一方設置的輸出裝置的輸出部和在外部輸入輸出裝置設置的輸出部，使運行管理人員很容易確認滾動軸承是否發生異常。另外，由于不需要引出用于傳出從卡合固定外圈或內圈的部件上的所述信號的電氣配線和電纜，所以容易實現更換卡合固定外圈或內圈的部件和滾動軸承的操作。
另外，由于在滾動軸承的一部分上直接設置檢測裝置，而可以提高檢測溫度和振動的精度。而且沒有必要用電氣配線連接用于把基于對溫度和振動的檢測值的所述滾動軸承的是否發生異常告知運行管理人員的輸出裝置和外部輸入輸出裝置及所述檢測裝置(本發明第一、第三方面的情況)。而檢測裝置具有用于連接外部輸入輸出裝置的連接器。因此，使更換所述卡合固定外圈或內圈的部件和滾動軸承的作業更容易進行。另外，在本發明第二和第三方面所述的帶檢測器的滾動軸承單元中，使用與檢測裝置連接的外部輸出輸入裝置的輸入部和設在第二發射裝置一側的輸入部可以把表示滾動軸承單元的應該管理的事項記錄在存儲器中。為此，操作人員可以幾乎在安裝滾動軸承作業的同時，在進行安裝作業場所附近把所述數據記錄下來，在能抑制記錄該數據的偏差的同時力圖使記錄該數據的作業容易化。


圖1是表示本發明實施方式的第一例的半部剖面圖；圖2是取出檔圈和檢測裝置后從右方看圖1的局部放大圖；圖3是表示檢測裝置和收納殼體的簡要分解立體圖；圖4是在第一例中使用的檢測裝置的方框圖；圖5是取出壓蓋和接收天線后從左方看圖1的局部放大圖；圖6是檢測裝置另一例的方框圖；圖7是表示本發明實施方式的第二例的與圖5同樣的圖；圖8是表示第三例的半部剖面圖；圖9是表示只把在第四例中使用的四列圓錐滾動軸承取出后的半部剖面圖；圖10是表示第五例的半部剖面圖；圖11是表示在第五例使用的檢測裝置和收納殼體的簡要分解立體圖；圖12是表示第五例的檢測裝置的方框圖；圖13是表示檢測裝置另一例的方框圖；圖14是表示本發明實施方式第六例的半部剖面圖；圖15是表示第七例相當于圖1中A部的剖面圖；圖16是表示在第七例中使用的檢測裝置和收納殼體的簡要分解立體圖；圖17是表示第七例的檢測裝置的方框圖；圖18是表示檢測裝置另一例的方框圖。
具體實施例方式
圖1到圖5是表示對應于本發明第一方面的本發明第一例的圖。在本例，在用于對鋼鐵等金屬材料進行軋制加工的軋機1的支承輥2的軸向兩端部的滾動支承部安裝有帶檢測器的滾動軸承單元3。即，把安裝在所述支承輥2的軸向兩端面中心部的輥頸4支承在使用時也不轉動的殼體5的內側，由四列圓柱滾動軸承6自由滾動地支承著。另外，由該四列圓柱滾動軸承6、檢測裝置7和接收裝置8構成所述帶檢測器滾動軸承單元3。其中的四列圓柱滾動軸承6在內圈軌道10、10和外圈軌道12、12之間分別設置多個圓柱滾柱13、13。其中內圈軌道10、10設置在外卡合固定在所述輥頸4的一對內圈9、9的外周面；外圈軌道12、12設置在內卡合固定在所述殼體5的一對外圈11、11的內周面。
另外，在所述一對外圈11、11之間設置襯圈14的同時，在相互重合的兩外圈11、11和襯圈14的軸向兩側設置一對檔圈15、15。另外，所述各圓柱滾柱13由保持器16、16保持。進而，壓蓋17在把該壓蓋17的軸向內側面(圖1的左側面)靠近外徑的部分碰到所述外殼5的軸向外端面的狀態下固定在所述殼體5的軸向外端部。為此，在把所述壓蓋17的軸向內側面靠近外徑的部分碰到所述外殼5的軸向外端面的狀態下，把多根螺栓18插入設在所述壓蓋17的一部的通孔75上，進而把這些螺栓18的螺紋部的前端與設在所述殼體5的軸向外端面的螺孔76螺合并擰緊。在該狀態，在所述壓蓋17的軸向內側面經向中間部與在所述殼體5的軸向內端部(圖1的左側部)的內周面設置的臺階面19之間夾著所述一對外圈11、11、檔圈15、15和所述襯圈14。另外，在本例，在所述輥頸4的軸向兩端面的軸向中心部設置小直徑的圓柱部20的同時，在該圓柱部20的外周面和所述壓蓋17的內周面之間安裝四列圓錐滾柱軸承21。
然后，在所述一對檔圈15、15中，在一側(圖1的右側)的檔圈15的軸向外端部(圖1的右端部)支持著所述檢測裝置。因此在本例，在所述一側檔圈15的軸向外端面的圓周向的一部分上形成圓弧形的槽22。然后，在該槽22的內側支持圓弧形的檢測裝置7。該檢測裝置7，如圖3，圖4所示，具有檢測部23、控制部24、發射裝置25、用于使所述檢測部23～發射裝置25工作的電源26。所述檢測部23具有振動檢測器(加速度檢測器)27和溫度檢測器28。所述控制部24具有一對比較電路29、29和發射控制部30。其中比較電路29、29從接通電源26后每隔規定時間把表示從所述檢測器27、28取出的輸出信號的檢測值與各自預先確定的規定閾值進行比較；發射控制部30具有把表示在兩個比較電路29、29比較的結果的信號進行合成，通過所述發射裝置25作為無線信號(電磁波)發射的功能。另外，所述發射裝置25具有主體部31、與該本體部31連接的發射天線32。
另外，在本例中，把構成所述檢測裝置7的電源26、檢測部23、控制部24和構成發射裝置的主體部31支承在由合成樹脂作成的收納殼體33的收納部34的內側，同時，在構成該收納殼體33的平板狀的蓋部35的側面設置所述發射天線部32。該發射天線部32是把薄壁導體作成波紋形狀，印刷在所述蓋部35的側面。然后，用導線36連接該發射天線32的端部和所述構成發射裝置的主體部31。所述收納部34在把構成所述檢測裝置7的各部檢測部23、控制部24、主體部31支持在內側的狀態下，通過螺絲37、37與所述蓋部35結合。然后，在這樣把檢測裝置7支持在收納殼體33的狀態下，把檢測裝置7保持在設在所述一例的檔圈15的槽22內。在本例中，該側的檔圈15相對于本發明第一方面所述的端部部件。
另外，在所述壓蓋17的軸向內側面經向中間部，在與保持在所述一側的檔圈15上的檢測裝置7幾乎對著的位置上設置構成所述接收裝置8的接收天線38。該接收天線38，如圖5所示，是把薄壁導體40作成波形印刷在圓弧形的基板39上而形成的。然后，把在該薄壁導體40的端部連接其一端的電纜41插在所述壓蓋17的軸向，同時，把所述電纜41的另一端連接在設在所述壓蓋17的軸向外側面(圖1的右側)的連接器42上。然后，該連接器42與設在電纜44的另一端的插銷45連接，該電纜44把所述連接器42的一端連接在構成所述發射裝置8的主體部。所述接收裝置8可以通過所述接收天線38隨時接收從所述檢測裝置7中發出的無線信號。然后，在構成該接收裝置8的主體部43的一側設置圖中未表示的輸出裝置。該輸出裝置在所述接收裝置8接收無線信號時，該無線信號表示的由所述各比較電路29、29比較的結果由顯示部等的輸出部輸出。
根據所述構成本發明的帶檢測器滾動軸承單元，運行管理人員通過監視由所述輸出裝置的輸出部輸出的結果，可以很容易地確定四列圓柱滾動軸承6是否發生異常。另外，在本例中，設在檢測裝置7上的控制部24每隔規定的時間把在檢測部23檢測出的檢測值和規定的閾值進行比較，并把比較的結果用無線信號通過發射裝置25發射出來。這樣與在控制部進行經常比較，把比較的結果用無線信號發射出來相比，可以實現節省設在所述檢測裝置7上的電源26的功率消費。
另外，在本例，由于把從所述檢測裝置7取出經比較電路29、29處理的信號送到所述輸出裝置，所以可以把從發射裝置8的主體部43中引出的電纜44的端部與設在壓蓋17的一部分的連接器42連接。為此，在本例就沒有必要引出電氣配線和電纜，而這些電氣配線和電纜是用于取出從作為內卡合固定外圈11、11的部件的殼體5的一部的所述信號的。從而，在更換支承輥2和四列圓柱滾動軸承6時，只需從所述殼體5拆下所述壓蓋17，可以防止所述電纜44對所述支承輥2等的更換作業的影響。使該更換作業更容易。而且，在本例，由于把設在所述電纜44的端部上的插銷45連接在設在所述壓蓋17上的連接器42上，所以只需從所述連接器42上拆下所述插銷45，可以防止所述電纜44對所述更換作業的影響。為此，可以更高效地進行該更換作業。
另外，在本例，由于把具有檢測部23的檢測裝置7保存在構成四列圓柱滾動軸承6的一側的檔圈15的一部分上，與在外殼5的一部分上設置溫度檢測器和振動檢測器相比，可以提高四列圓柱滾動軸承6的溫度和振動的檢測值本身的精度和根據其檢測值檢測出四列圓柱滾動軸承6的異常情況的精度。而且，在本例中，在所述檢測裝置17上設置可自由發射無線信號的發射裝置25，而該無線信號是表示把所述溫度和振動的檢測值與規定的閾值進行比較的結果的。同時，在與作為支持所述檢測裝置7的部件的一側的檔圈15不同的部件的壓蓋17的一部分上，設置用于接收所述無線信號的接收裝置8。為此，沒有必要用電氣配線等有線方式連接用于把四列圓柱滾動軸承6的異常現象通知運行管理人員的輸出裝置和所述檢測裝置7。因此，可以使更換支承輥2和四列圓柱滾動軸承6的作業更容易地進行。
另外，在本例，把檢測裝置7在支承在收納殼體33的狀態下支承在一側的檔圈15的一部分上，但是也可以省略該收納殼體33，把構成檢測裝置7的各部件檢測部23～電源26直接支承在所述一側的檔圈15的一部分上。另外，在本例，把檢測裝置7保持在設在所述一側的檔圈15的圓周方向的一部分的槽22內，但是也可以在所述一側的檔圈15的圓周方向形成貫通軸向的通孔，把檢測裝置7保持在該通孔內。另外，也可以與本例不同，如圖6所示，從構成檢測裝置7的控制部24中省略比較電路29(參照圖4)，該控制部24也可僅由發射控制部30構成。此時，該控制部24每隔規定的時間把表示在檢測部23檢測出的四列圓柱滾動軸承6的溫度和振動的檢測用無線信號通過發射裝置25發射出來。因此，在此時設在接收裝置8一側的輸出裝置的輸出部直接(不與規定閾值進行比較)輸出所述溫度和振動的檢測值。從而也可以在所述輸出裝置上設置對所述檢測值和所述閾值進行比較的比較電路，也可以把所述比較電路比較的結果輸出給輸出部。
另外，圖7表示仍然對應本發明第一方面的實施方式的第二例。在本例，把大致為圓環狀的接收天線38a與所述壓蓋17同圓心地設置在壓蓋17的軸向內側面(圖7的表面一側)的徑向中間部。然后，把該接收天線38a的圓周方向的一部與設在一側的檔圈15的檢測裝置7(參照圖1，圖2)相對置。這樣在本例中，使用時所述一側的檔圈15即使相對所述壓蓋17轉動，設在該一側的檔圈15上的檢測裝置7也可以對著所述接收天線38a的一部分，可以良好地用接收裝置8接收從所述檢測裝置7發出的無線信號。
由于其他的結構和作用與所述第一例相同，所以省略了重復的圖示及說明。
接著，圖8表示仍然對應本發明第一方面的實施方式的第三例。在本例的帶檢測器滾動軸承單元中，工作輥46的輥頸47可自由轉動地支持在殼體48上。另外在本例的帶檢測器滾動軸承單元3上具有四列圓錐滾動軸承49。該圓錐滾動軸承49在內圈軌道51、51和外圈軌道53、53之間分別設置多個錐滾子54、54，該內圈軌道51、51設置在外卡合固定在所述工作輥46的輥頸47的一對內圈50、50的外周面，該外圈軌道53、53設置在內卡合固定在所述外殼5的三個外圈52a、52b的內周面。另外，在把壓蓋17固定在所述殼體5的軸向外端部(圖8的右端部)的同時，把所述各外圈52a、52b和在這些外圈52a、52b之間設置的一對襯圈14、14夾在該壓蓋17軸向內側面(圖8的右側面)和設在所述殼體5的軸向內端部(圖8的左端部)的內周面的臺階面19之間。然后，在所述三個外圈52a、52b中，把檢測裝置7保持在軸向外端側(圖8的右端側)的外圈52a的軸向外端部(圖8的右端部)。另外，在所述壓蓋17軸向內側面上與檢測裝置7幾乎相對的位置設置構成接收裝置8的接收天線38。
在這樣的本例中，由于在所述軸方向外端側的外圈52a的一部分直接設置檢測裝置7，所以可以進一步提高檢測四列圓錐滾動軸承49的異常現象的精度。由于其他的結構和作用與所述的圖1到圖5所示的第一例相同，在同樣的部分采用同一附號，省略重復的說明。
以下圖9表示仍然是對應本發明第一方面的實施方式的第四例。在本例，與所述的圖8所示的第三例同樣帶檢測器的轉動軸承單元具有四列圓錐滾動軸承49。在本例中，特別把一對圓環狀的密封保持器55、55在從軸向兩側夾持多個外圈52a、52b和襯圈14、14的狀態下設置在該四列圓錐滾動軸承49的軸向兩端部。然后，分別把密封環56、56的外周邊緣卡在所述各密封保持器55、55的內周面，同時，把這些密封環56、56的內周邊緣全圓周相互滑動連接在一對內圈50、50的外周面的軸向端部。然后，通過這些密封環56、56把所述四列圓錐滾動軸承49的內部空間的兩端部塞住。在本例中特別在設置在所述一對密封保持器55、55中的一側(圖9的右方)的密封保持器55的軸向外側面(圖9的右側面)的槽22內保持檢測裝置7。在本例中，所述一側的密封保持器55相當于本發明第一方面所述的端部部件。
本例的其他結構和作用由于與圖8所示的所述第三例相同，故省略重復的附圖和說明。
另外，圖10到圖12是對應于本發明第二方面的實施方式的第五例。在本例中，與所述各例不同，在檢測裝置7中不設置以無線信號用于發射表示在檢測部23檢測出的檢測值的發射控制部30和發射裝置25(參照圖4、圖6)，代替它的是在所述檢測裝置7中設置連接器57。然后，把構成檢測裝置7的控制部24由一對比較電路29、29和存儲器58和接口部59構成。再把所述檢測裝置7保持在構成四列圓柱滾動軸承6的一對檔圈15、15中的一側檔圈15的一部分上(圖10的右方)，同時，在壓蓋17與所述這一側檔圈15相碰的狀態下，把所述連接器57的連接部與該壓蓋17的軸向內側面(圖10的左側面)對上。另外，在該壓蓋17軸向內側面的一部分在與所述連接器57的連接部對著的位置設置插銷60，使該插銷60的連接部處于從所述壓蓋17軸向內側面突出的狀態。然后，再把該插銷60和所述連接器57連接起來。另外，所述插銷60和設在所述壓蓋17軸向外側面(圖10的右側面)的連接器42通過插通軸向所述壓蓋17的電纜41連接。另外，設置在從圖中未表示出的外部輸出輸入裝置引出的電纜端部的插銷自由連接在所述連接器42上。該外部輸出輸入裝置包括用于在所述存儲器58中記錄表示就關于所述四列圓柱滾動軸承6的應管理的事項數據的輸入部、用于輸出從所述存儲器58中取出的數據的輸出部和控制部。
在把本例的帶檢測器滾動軸承單元安裝后，馬上把設在從所述外部輸出輸入裝置中引出的電纜的端部的插銷連接在設在所述壓蓋17的軸向外側面的連接器42上。然后，在進行安裝的場所附近，通過設在所述外部輸出輸入裝置的輸入部輸入進行安裝的四列圓柱滾動軸承6的識別記號，開始使用時期、安裝位置、軸承精度、安裝的外殼5和支承輥2的編號等有關所述四列圓柱滾動軸承6的管理事項的數據。然后，將該數據通過所述接口部59記錄在所述存儲器58上。完成了這些操作以后，把設在所述外部輸出輸入裝置的電纜的端部的插銷從設在所述壓蓋17的連接器42上取下。
另外，在使用本例的帶檢測器的滾動軸承單元時，每隔規定的時間構成檢測裝置7的各比較電路把由檢測部23檢測出的檢測值與規定的閾值進行比較。然后把表示這樣進行比較的結果的數據記錄在所述存儲器58上。在使用時運行管理人員確認四列圓柱滾動軸承6是否發生異常時，把設置在所述外部輸出輸入裝置的電纜的端部的插銷連接在設在所述壓蓋17的連接器42上。然后，把四列圓柱滾動軸承6的應管理事項和由所述各比較電路29、29比較得到的結果及在所述外部輸出輸入裝置的顯示部等的輸出部輸出的意圖輸入到所述外部輸出輸入裝置的輸入部。根據這些輸入數據，設置在所述外部輸出輸入裝置中的控制部通過所述接口部59從所述存儲器58中讀取數據，把該讀取的結果輸出給所述輸出部。
根據所述的本例的帶檢測器的滾動軸承單元，運行管理人員可以把規定的輸入輸到外部輸出輸入裝置的輸入部，把在各比較電路29、29中比較的結果在外部輸出輸入裝置的輸出部輸出，從而可以容易確認四列圓柱滾動軸承6是否發生異常。另外，在本例中，通過所述輸出部，可以容易確認四列圓柱滾動軸承6的識別記號和開始使用時間等的有關四列圓柱滾動軸承6的應管理事項。另外，在本例中，由于可以在所述輸出部輸出該四列圓柱滾動軸承6的識別記號的同時把所述各比較電路29、29中比較的結果也輸出，所以在軋機1上使用多個滾動軸承時也可以很容易確認在所述輸出部輸出的結果是所述圓柱滾動軸承6的情況。另外，在本例中，使用與檢測裝置7連接的外部輸出輸入裝置可以在所述存儲器58中存儲表示就有關所述四列圓柱滾動軸承6應管理事項的數據。因此，操作人員幾乎可以在安裝所述四列圓柱滾動軸承6的同時，在進行該安裝的場地附近記錄所述數據，并可以抑制記錄該數據作業的差錯，同時實現容易地記錄該數據的作業。
另外，在本例的情況下，運行管理人員也可以只在確認所述四列圓柱滾動軸承6有無異常情況的情況下把從外部輸出輸入裝置引出的電纜的端部與設在壓蓋17上的連接器42連接起來，所以可以防止所述電纜成為影響使用的障礙，同時實現容易地進行支承輥2和四列圓柱滾動軸承60更換作業。另外，在本例中，由于把檢測裝置7保持在所述一側的檔圈15的一部分上，同時把該檢測裝置7的連接器57與設置在所述壓蓋17上的插銷60相連接，在實現提高四列圓柱滾動軸承6的異常現象的檢測精度的同時，可以比較容易地進行所述支承輥2和四列圓柱滾動軸承6的更換作業。
另外，與本例不同，也可以把設在從所述外部輸出輸入裝置中引出的電纜上的插銷和設在所述壓蓋17上的連接器42在使用時經常處于連接狀態。即使在這種狀態下，在進行更換所述支承輥2時，在把所述壓蓋17從所述殼體5上取下的同時只須把設在所述電纜上的插銷從設在所述壓蓋17的連接器42上取下，可以防止所述電纜44成為所述更換作業的障礙，實現容易地進行該更換作業。
有關其它的結構和作用，由于與所述圖1到圖5所示的第一例相同，所以在相同部分采用相同符號，并省略重復的說明。
另外，與本例不同，如圖13所示，也可以把比較電路29(參照圖12)從構成檢測裝置7的控制部24中省略，把該控制部僅由存儲部58和接口部59構成。在該場合下，所述控制部24每隔規定的時間用存儲部58記錄表示在檢測部23檢測出的多列圓柱滾動軸承6的溫度和振動檢測值的數據。這樣，在該場合可以把表示所述檢測值的數據直接地輸出給設在外部輸入輸出裝置的輸出部。從而，在該外部輸入輸出裝置上設置對所述溫度和振動檢測值與規定閾值進行比較的比較電路，可以用該比較電路把比較結果輸出給所述輸出部。
圖14表示仍然是對應本發明第二方面的實施方式的第六例。本例的帶檢測器的滾動軸承單元3具有如上述的圖10～圖12中所示的第五例的結構和上述圖8所示的第三例的結構組合起的結構。即在本例的情況下，在所述的圖10～圖12中所示的第五例中，使用四列圓錐滾動軸承49代替四列圓柱滾動軸承6，同時在構成該四列圓錐滾動軸承49的軸向外端側(圖14的右端側)的外圈52a的軸向外端部(圖14的右端部)上保持檢測裝置7。
關于其它的結構和作用，由于與上述的圖10～圖12中所示的第五例或所述的圖8所示的第三例的情況一樣，所以同等部分采用同一符號，省略重復說明。
下面，圖15～圖17表示對應本發明第三方面的第七例。本例的帶檢測器的滾動軸承單元3包括四列圓柱滾動軸承6、檢測器裝置7及外部輸入輸出裝置64。而在構成在所述四列圓柱滾動軸承6的一對擋圈15中，在圖15所示的一方的擋圈15的一部分上設置的槽部22內支持著所述檢測裝置7。該檢測裝置7如圖16～圖17所示，包括檢測部23、控制部24、第一發射裝置61和第一接收裝置62及這些23、24、61、62各部件動作的電源26。所述控制部24包括一對比較電路部29、29，存儲器58和發射接收控制部63。其中，各比較電路部29、29從接通電源26后每隔規定的時間，把表示從構成所述檢測部23的振動檢測器27或溫度檢測器28取出的輸出信號的檢測值與各自的預先規定的閾值比較。所述存儲器58記錄表示由所述各比較電路部29、29比較的結果的數據、四列圓柱滾動軸承6的識別信號、開始使用時間、安裝位置、軸承精度、安裝殼體5和支承輥2的編號等和表示就有關四列圓柱滾動軸承6應管理的事項數據。所述發射接收控制部63具有將從構成所述外部輸入輸出裝置64的第二發射裝置65向所述第一接收裝置62發射無線信號并使記錄在所述存儲器58中的數據的一部分或全部作為無線信號發射給所述第一發射裝置61的機能。
在本例的情況下，將分別構成所述檢測器裝置7的檢測部23、控制部24、電源26和構成第一發射裝置61和第一接收裝置62的主體部67、68支持在構成收納殼體33的收納部34內。而在構成該收納殼體33的蓋部35的側面上設置分別構成所述第一發射裝置61和第一接收裝置62的發射信號、接收信號的兩個天線部69、70。之后將所述收納部34和所述蓋部35用螺釘37(參照圖2)結合起來。這樣支持在收納殼體33上的檢測裝置7保持在設置在所述一側的檔圈15的一部分上的槽22內。在本例的情況下，該側的擋圈15相當于在本發明第三方面中所述的端部部件。
所述外部輸入輸出裝置64包括第二發射裝置65和第二接收裝置66、控制部、輸入部及有顯示部等的輸出部(圖中未示出)。其中，第二發射裝置65包括主體部71和與該主體部71連接的發射天線72。所述第二接收裝置66包括主體部73和與該主體部73連接的接收天線74。而在固定于外殼5軸向外端部(圖15的右端部)的壓蓋17的軸向內側面(圖15的左側面)的徑向中間部，在與所述檢測裝置7的發射天線部69幾乎相對的位置上設置構成所述第二接收裝置66的接收天線74。同樣，在與所述檢測裝置7的接收天線部70幾乎相對的位置上設置有構成所述第二發射裝置65的發射天線72。把一端連接在這兩個接收發射天線72、74的端部上的電纜41插通在所述壓蓋17的軸向，同時，把所述電纜41的另一端與設在所述壓蓋17的軸向外側面(圖1的右側面)的連接器42相連接。使分別與構成所述第二發射裝置65和第二接收裝置66的各主體部71、72的一端連接的并設置在電纜44a、44b的另一端的插頭45連接在該連接器42上。
所述第二接收裝置66通過所述接收天線72能自由接收從構成所述檢測器7的第一發射裝置61發射的無線信號。另外，構成所述外部輸入輸出裝置64的控制部具有下述功能在所述第二接收裝置66接收到無線信號時，使表示無線信號的數據通過所述輸入輸出部輸出，并且根據通過輸入到所述輸入部傳送信號由所述第二發射裝置65發射無線信號。而且，所述檢測器裝置7的發射接收兩個天線部69、70和所述第二發射接收裝置65、66的發射接收信號的兩個天線部72、74除按本例那樣分別設置外，也可以互相共用一個天線。
本例的帶檢測器的滾動軸承單元的安裝進行后，立刻在所述外部輸入輸出裝置64的輸入部輸入進行安裝的四列圓柱滾動軸承6的識別記號、開始使用時間、安裝位置、軸承精度、安裝的外殼5及支承輥2的編號等表示有關四列圓柱滾動軸承6應管理的事項數據。表示輸入到該輸入部的數據的信號作為無線信號由所述第二發射裝置65發射，之后用設在所述檢測器裝置7的第一接收裝置62接收該無線信號，將表示該無線信號的數據記錄在所述存儲器58上。
另外，在使用本例的帶檢測器的滾動軸承單元時，每隔規定的時間，設在所述檢測器裝置7上的各比較電路部29、29就把用振動檢測器27或溫度檢測器28檢測出的檢測值與規定的閾值進行比較，然后，把表示進行這樣的比較后的結果的數據記錄在所述的存儲器58中。使用時，在運行管理人員確認四列圓柱滾動軸承6有無異常時，將確認這種有無異常的旨意輸入給所述外部輸入輸出裝置64的輸入部。由該輸入而來的信號，由所述第二發射裝置65作為無線信號發射，由所述第一接收裝置62接收。之后，根據該接收記錄在存儲在存儲器58中的并表示經所述各比較電路29、29比較過的結果的數據和表示有關所述四列圓柱滾動軸承6應管理事項的數據作為無線信號由所述第一發射裝置61發射。構成所述外部輸入輸出裝置64的控制部在構成所述外部輸入輸出裝置64的第二接收到裝置66接收到無線信號時，使所述輸出部輸出所述數據。
根據所述的本例的帶檢測器的滾動軸承單元，由于運行管理人員用外部輸入輸出裝置64進行規定的輸入，所以能夠通過輸出部輸出由構成檢測裝置7的各比較電路29、29比較過的結果，可以容易地確認四列圓柱滾動軸承6有無異常。用所述外部輸入輸出裝置64的輸出部可以很容易地確認四列圓柱滾動軸承6的識別記號等有關四列圓柱滾動軸承6的應管理的事項。在本例的情況下，由于在確認該四列圓柱滾動軸承6的識別信號的同時，由于可以把用所述各比較電路部29、29比較后的結果輸出給所述輸出輸入部，所以即使在軋機1上使用多個滾動軸承的場合，所述輸出部上輸出的結果也能很容易地確認有關所述四列圓柱滾動軸承6的事項。而且，在本例的情況下，用所述外部輸入輸出裝置64可以將表示有關四列圓柱滾動軸承6應管理的事項的數據記錄在存儲器58上。這是因為操作人員幾乎在安裝所述四列圓柱滾動軸承6的同時，能在進行該安裝處附近記錄所述數據，能夠抑制該數據記錄作業的差錯，同時可實現容易進行該數據的記錄作業。
另外，在本例的情況下，在進行支承輥2和四列圓柱滾動軸承6的更換作業時，在從外殼5上拆下壓蓋17的同時，通過從設置在所述壓蓋17的連接器42上拆下設置在所述電纜上的插頭，可以防止上述電纜44影響所述更換作業的事，可以實現該更換作業容易進行。而且，在本例的情況也和所述的圖10～圖14表示的第5例～第6例的情況一樣，運行管理人員只在確認所述四列圓柱滾動軸承6有無異常時才能將設在從外部輸出輸入裝置導出的電纜的端部的插頭接在設置于壓蓋17的連接器42上。
在本例的情況下，為了支持在構成四列圓柱滾動軸承6一例的擋圈15的一部分上有檢測部23的檢測裝置7，與在外殼5的一部分上設置溫度檢測器和振動檢測器的場合相比，可以實現提高根據四列圓柱滾動軸承6的溫度和振動檢測值自身的精度和同時根據該檢測值也可以實現提高四列圓柱滾動軸承6異常檢測的精度。而且，在本例的情況，設置隨時可發射信號的第一發射裝置61，該發射裝置將表示在所述檢測裝置7上所述溫度和振動的檢測值與規定的閾值比較的結果的信號作為無線信號發射，同時設置第二接收裝置，該接收裝置在作為支持所述檢測裝置7的部件的一側的檔圈15和作為別的部件的壓蓋的一部分上用于接收所述無線信號。這是因為用于使運行管理人員得知四列圓柱滾動軸承6有無異常的外部輸入輸出裝置64和所述檢測裝置7沒必要用電氣配線等有線連接，所以可以更容易實現更換所述支承輥2的作業。
對于其它的結構及作用，由于與所述的圖1～圖5所示的第一例情況相同，故相同部分采用相同的符號，省略重復說明。
另外，與本例的情況不同，檢測器7也可以如圖18所示，使用省略掉比較電路29(參照圖17)的檢測器。在這種情況下，每隔規定的時間，將表示由檢測部23檢測出的四列圓柱滾動軸承6的溫度和振動的檢測值的數據記錄在構成檢測器裝置7的存儲器58上。為此，在這種情況下，表示該檢測值的數據直接地(沒有與規定的閾值比較)輸出給外部輸入輸出裝置64的輸出部，因此，在該外部輸入輸出裝置64上也可以設置進行所述檢測值和規定的閾值比較的比較電路。用該比較電路也能將比較結果由所述輸出部輸出。另外，如在圖中省略的，用本例的帶檢測器的滾動軸承單元也能使用四列圓錐轉動軸承代替四列圓柱滾動軸承6。
與所述各例的情況不同，在本發明第一方面和本發明第三方面所述的帶檢測器的滾動軸承單元的場合，在用于保持多個圓柱滾軸和圓錐滾軸等轉動體的保持器的軸向端部上也可以設檢測器裝置。另外，在本發明第一方面和本發明第三方面所述的帶檢測器的滾動軸承單元的場合，不限于將無線信號作為電波發射、接收的信號。該無線信號如果是在發射裝置和接收裝置之間能用無線的方式發射接收信號，也可以是光信號、超聲波信號和電磁信號等。在上述的各例中，雖然對將滾動軸承作為四列滾動軸承的情況進行了說明，但本發明不限于滾動軸承這樣的結構。例如也可以把滾動軸承作成單列和雙列(兩列)或四列之外的三列以上的多列的滾動軸承。
本發明的帶檢測器的滾動軸承單元由于按上述那樣構成而起作用，可以實現提高檢測各種產業機械等的轉動支持部的異常精度，同時可以實現設在轉動支持部上的零件更換作業容易進行。進而在抑制表示滾動軸承單元中應該管理的事項的數據的記錄差錯的同時，可以容易實現進行數據記錄。
權利要求
1.一種帶檢測器的滾動軸承，該滾動軸承具有一側為滾動圈另一側為固定圈的相互滾動的外圈和內圈、在所述外圈的內周面形成的外圈軌道和在內圈的外周面形成的內圈軌道之間自由滾動設置的多個滾動體、測量包含所述各滾動體的滾動軸承的溫度和振動中至少一個的檢測器裝置，其特征在于所述檢測器設置在作為所述固定圈的外圈或內圈的軸向端部上，或者設置在與該外圈或內圈的軸向端面重合狀態下設置的端部部件的一部分上，或者設置在保持所述各滾動體中至少一部分的保持器的軸向端部上；而且，所述檢測器裝置具有檢測溫度和振動之中至少一個的檢測部、和把從該檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號作為無線信號發射的發射裝置；在與支承所述檢測裝置的部件不同的部件的一部分上，至少設置接收所述發射裝置發出的無線信號的接收裝置中的一部分。
2.一種帶檢測器的滾動軸承，該滾動軸承具有一側為滾動圈另一側為固定圈的相互滾動的外圈和內圈、在所述外圈的內周面形成的外圈軌道和在內圈的外周面形成的內圈軌道之間自由滾動設置的多個滾動體、測量包含所述各滾動體的滾動軸承的溫度和振動中至少一個的檢測器裝置，其特征在于所述檢測器設置在作為所述固定圈的外圈或內圈的軸向端部上，或者設置在與該外圈或內圈的軸向端面重合狀態下設置的端部部件的一部分上，而且，所述檢測裝置具有檢測溫度和振動之中至少一個的檢測部、可自由記錄表示從該檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號和就有關所述滾動軸承應管理的事項的數據的存儲器、和用于連接外部輸入輸出裝置的連接器，該連接器具有用于記錄在存儲器上表示所述滾動軸承應管理的事項的數據輸入部和用于輸出從所述存儲器取出的數據的輸出部。
3.一種帶檢測器的滾動軸承，該滾動軸承具有一側為滾動圈另一側為固定圈的相互滾動的外圈和內圈；在所述外圈的內周面形成的外圈軌道和在內圈的外周面形成的內圈軌道之間自由滾動設置的多個滾動體；測量包含所述各滾動體的滾動軸承的溫度和振動中至少一個的檢測器裝置，其特征在于所述檢測器設置在作為所述固定圈的外圈或內圈的軸向端部上，或者設置在與該外圈或內圈的軸向端面重合狀態下設置的端部部件的一部分上，或者設置在保持所述各滾動體中至少一部分的保持器的軸向端部上，而且，所述檢測器裝置具有檢測溫度和振動之中至少一個的檢測部和可自由記錄表示從該檢測部檢測出的輸出信號或將該輸出信號進行處理后的信號和就有關所述滾動軸承應管理的事項數據的存儲器、把表示該數據的信號作為無線信號發射的第一發射裝置和第一接收裝置；在與支承所述檢測裝置的部件一不同的部件上，至少設置用于接收所述第一發射裝置發出的無線信號的第二接收裝置中的一部分，并至少設置用于把表示就有關所述滾動軸承單元的應管理的事項數據作為無線信號發出的第二發射裝置的一部分；所述第一接收裝置自由地接收第二發射裝置發出的無線信號。
4.一種在多列(含兩列)滾動軸承單元上設有如權利要求1、2或3所述的檢測器系統的帶檢測器的滾動輛承單元。
5.一種在多列(含兩列)滾動軸承單元上設有如權利要求1、2或3所述的檢測器系統的帶檢測器的滾動輛承單元，該多列(含兩列)滾動輛承單元用于支承金屬軋制設備的金屬軋機的軋輥轉動的輥頸部。
6.一種在多列(含兩列)滾動軸承單元上設有如權利要求1、2或3所述的檢測器系統的帶檢測器的滾動輛承單元，該多列(含兩列)滾動輛承單元用于支承造紙機械的抄紙機的各類輥轉動的輥頸部。
全文摘要
本發明提供一種既能實現提高檢測轉動支持部的異常精度又能實現容易進行更換設在該轉動支持部上零件的作業的帶檢測器的滾動軸承。在該滾動軸承的殼體(5)的內周面和支承輥(2)的外周面之間安裝四列圓柱滾動軸承(6)，在設在四列圓柱滾動軸承(6)軸向端部的檔圈(15)的一部分上支持著檢測裝置7，該檢測裝置(7)具有用于檢測溫度和振動的檢測部和用于把從該檢測部取出的輸出信號經過處理后的信號作為無線信號發射出去的發射裝置。在與所述檔圈(15)不同的部件壓蓋(17)的一部分上設置用于接收所述發射裝置發射的無線信號的接收裝置(8)的一部分的接收天線(38)。
文檔編號F16C19/54GK1405543SQ0213205
公開日2003年3月26日 申請日期2002年9月11日 優先權日2001年9月11日
發明者佐藤幸夫, 遠藤茂 申請人:日本精工株式會社