端被电连接到所述RFID芯片5。
[0051]在使用中，所述RFID阅读器6产生无线射频信号以便和所述RFID芯片5进行通讯，并且从所述RFID芯片5得到相应的信息。图2中用附图标记13示意了射频(RF)信号通讯。通过采用相应规格的RFID设备，当轴承旋转时，所述RFID阅读器6和所述RFID芯片5之间的通讯仍然可以有效地工作。而且，通讯距离甚至可以达到30米。在使用中，RFID阅读器可以和计算机等外部处理设备相连，以便及时处理来自RFID阅读器的信息。
[0052]当轴承保持架处于良好状态时，所述RFID阅读器6可以从保持架4上的所述RFID芯片5正常地获得有关信息。印刷电路线12的厚度可以为大约0.1毫米，并且不具有延展性。如果轴承保持架由于长期的环境振动而出现裂纹，则印刷电路线会由于该裂纹而断裂，因而印刷电路线将不再保持导通，由此所述RFID阅读器6将不能从保持架4上的所述RFID芯片5正常地获得有关信息，由此可以指示保持架断裂的发生。
[0053]RFID阅读器的布置可以根据实际的应用状况而变化。对于铁路机车中的双排锥形滚子轴承，RFID阅读器的布置可以如图3所示。
[0054]如图3所示，所述轴承为双排锥形滚子轴承，并沿着轴承的轴向方向具有两个保持架4，所述两个保持架4轴向上分离地位于左侧和右侧上，所述两个保持架4中的每一个均设有一个RFID芯片5，即，存在两个RFID芯片5，所述两个RFID芯片5轴向上分离地位于左侧和右侧上，且所有的RFID芯片5均设置在所述轴承的轴向中间部位处。
[0055]在所述双排锥形滚子轴承的外圈的轴向中间部位处设置检查孔7，该检查孔7沿着轴承的径向方向贯穿所述外圈1，所述RFID阅读器6能够插入该检查孔7以便接近所述RFID芯片5。S卩，所述RFID阅读器6从轴承外圈中的检查孔7被插入轴承中，并且接近轴承保持架。由图3可知，采用了一个RFID阅读器6以使之插入检查孔7中，以便可以和两个RFID芯片5同时通讯。这样的设计可以实现同时监测左侧和右侧两侧的保持架的状态。
[0056]在本发明中，所述印刷电路线12可以在所述保持架4的制造过程中利用导电印刷墨水被印刷在所述保持架4的表面上。此外，所述印刷电路线12也能够以其它方式被固定在所述保持架4的表面上。
[0057]在本发明中，所述RFID芯片5可以为被动式RFID芯片，在该RFID芯片内部没有供电电源。RFID芯片可以由RFID阅读器通过射频电磁波提供能量和进行访问，因而在轴承的内部根本不需要提供额外的电源来给RFID芯片供电。RFID芯片5可以利用超高频(UHF)带进行通讯。此外，由于采用了无接触测量的方式，所以RFID阅读器不会影响轴承的正常工作。
[0058]此外，在本发明中，所述轴承系统可以包括多个轴承，所述多个轴承中的每一个轴承均设有RFID芯片5，所述多个轴承的RFID芯片5均能和位于所述多个轴承外部的同一个RFID阅读器6通过射频信号通讯。即，根据本发明，可以采用一个RFID阅读器同时与多个RFID芯片进行通讯。这样，可以通过一个RFID阅读器同时获得来自多个轴承的轴承保持架的状态信息。这意味着可以同时监测多个轴承，这非常适合用于如图3所示的火车或地铁的车轮的轴承的状态监测系统。
[0059]由上可知，根据本发明，轴承保持架采用了 RFID传感器以便提供状态信息；并且本发明采用了 RFID技术，由此可以实现无接触测量，从而可以实时监测轴承保持架的工作状态，而不影响轴承的正常工作；根据本发明，可以在轴承故障出现之前及时发出警告，从而可以避免由于损坏轴承或设备而导致的严重损失；并且可以通过使用RFID通讯技术同时监测大量的轴承保持架，这在成本方面也是非常低廉的；而且，本发明的系统可以被很容易地集成到现有的其它轴承状态监测系统中。
[0060]以上所述仅是本发明的一些具体实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理和构思的前提下，还可以对上述实施例进行各种组合或做出若干改进和变型，这些组合、改进和变型也应视为落在本发明的保护范围和构思之内。
【主权项】
1.一种轴承系统，包括轴承，所述轴承包括: 外圈⑴; 内圈⑵； 滚子(3)，所述滚子(3)在轴承的径向方向上设置在所述外圈(I)和所述内圈(2)之间；和 保持架(4)，所述保持架(4)在轴承的径向方向上也设置在所述外圈(I)和所述内圈(2)之间，并用于保持所述滚子(3)， 其特征在于， 所述轴承系统还包括状态监测系统，所述状态监测系统包括: RFID芯片(5)，所述RFID芯片(5)被固定在所述保持架(4)上； 印刷电路线(12)，所述RFID芯片(5)与所述印刷电路线(12)电连接，所述印刷电路线(12)沿着所述保持架(4)的周身设置，并在所述保持架(4)被所述印刷电路线(12)覆盖的部分保持完整的情况下保持导通；和 RFID阅读器(6)，所述RFID阅读器(6)能够通过射频信号与所述RFID芯片(5)通讯，以监测所述保持架(4)的状态。2.根据权利要求1所述的轴承系统，其特征在于， 所述保持架(4)构造为环形，并且所述保持架(4)包括: 沿着轴承的周向方向延伸的第一环形部分(9)； 沿着轴承的周向方向延伸的第二环形部分(10)，所述第二环形部分(10)和所述第一环形部分(9)沿着轴承的轴向方向彼此间隔开；和 多个轴向连接部分(11)，所述多个轴向连接部分(11)沿着轴承的轴向方向连接所述第一环形部分(9)和所述第二环形部分(10)，从而形成多个兜孔(8)，所述兜孔(8)用于容纳所述滚子(3)， 其中，所述RFID芯片(5)与所述印刷电路线(12)均被设置在所述保持架(4)的不与所述滚子(3)接触的部分的表面上。3.根据权利要求2所述的轴承系统，其特征在于， 所述RFID芯片(5)被固定在所述第一环形部分(9)和所述第二环形部分(10)中的任一个环形部分的轴向外侧表面上，而所述印刷电路线(12)则以周向环绕的方式设置在所述第一环形部分(9)、所述第二环形部分(10)和所述轴向连接部分(11)中的至少一个的内周表面和/或外周表面上。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的轴承系统，其特征在于， 所述轴承为双排锥形滚子轴承，并沿着轴承的轴向方向具有两个保持架(4)，所述两个保持架(4)中的每一个均设有一个RFID芯片(5)，且所有的RFID芯片(5)均设置在所述轴承的轴向中间部位处， 在所述双排锥形滚子轴承的外圈的轴向中间部位处设置检查孔(7)，该检查孔(7)沿着轴承的径向方向贯穿所述外圈(I)，所述RFID阅读器(6)能够插入该检查孔(7)以便接近所述RFID芯片(5)。5.根据权利要求1-3中的任一项所述的轴承系统，其特征在于， 所述印刷电路线(12)在所述保持架(4)的制造过程中利用导电印刷墨水被印刷在所述保持架(4)的表面上。6.根据权利要求1-3中的任一项所述的轴承系统，其特征在于， 所述RFID芯片(5)为被动式RFID芯片，在该RFID芯片内部没有供电电源。7.根据权利要求1-3中的任一项所述的轴承系统，其特征在于， 所述轴承系统包括多个轴承，所述多个轴承中的每一个轴承均设有RFID芯片(5)，所述多个轴承的RFID芯片(5)均能和位于所述多个轴承外部的同一个RFID阅读器(6)通过射频信号通讯。8.一种用于轴承的保持架，所述保持架(4)构造为环形，并且所述保持架(4)包括: 沿着轴承的周向方向延伸的第一环形部分(9)； 沿着轴承的周向方向延伸的第二环形部分(10)，所述第二环形部分(10)和所述第一环形部分(9)沿着轴承的轴向方向彼此间隔开；和 多个轴向连接部分(11)，所述多个轴向连接部分(11)沿着轴承的轴向方向连接所述第一环形部分(9)和所述第二环形部分(10)，从而形成多个兜孔(8)，所述兜孔(8)用于容纳滚子⑶， 其特征在于， RFID芯片(5)和印刷电路线(12)被设置在所述保持架(4)上，其中，所述RFID芯片(5)与所述印刷电路线(12)电连接，所述印刷电路线(12)沿着所述保持架(4)的周身设置，并在所述保持架(4)被所述印刷电路线(12)覆盖的部分保持完整的情况下保持导通，并且所述RFID芯片(5)用于通过射频信号与位于所述保持架(4)外部的RFID阅读器(6)通讯。9.根据权利要求8所述的用于轴承的保持架，其特征在于， 所述RFID芯片(5)被固定在所述第一环形部分(9)和所述第二环形部分(10)中的任一个环形部分的轴向外侧表面上，而所述印刷电路线(12)则以周向环绕的方式设置在所述第一环形部分(9)、所述第二环形部分(10)和所述轴向连接部分(11)中的至少一个的内周表面和/或外周表面上。10.根据权利要求8或9所述的用于轴承的保持架，其特征在于， 所述印刷电路线(12)在所述保持架(4)的制造过程中利用导电印刷墨水被印刷在所述保持架(4)的表面上。11.根据权利要求8或9所述的用于轴承的保持架，其特征在于， 所述RFID芯片(5)为被动式RFID芯片，在该RFID芯片内部没有供电电源。
【专利摘要】本发明涉及轴承系统和用于轴承的保持架。所述轴承系统包括轴承，所述轴承包括：外圈；内圈；滚子，所述滚子在轴承的径向方向上设置在外圈和内圈之间；和保持架，所述保持架在轴承的径向方向上也设置在外圈和内圈之间，并用于保持滚子，其特征在于，所述轴承系统还包括状态监测系统，所述状态监测系统包括：RFID芯片，所述RFID芯片被固定在保持架上；印刷电路线，所述RFID芯片与印刷电路线电连接，印刷电路线沿着保持架的周身设置，并在保持架被印刷电路线覆盖的部分保持完整的情况下保持导通；和RFID阅读器，所述RFID阅读器能够通过射频信号与RFID芯片通讯，以监测保持架的状态。本发明的技术方案能更有效和可靠地监测轴承保持架的状态。
【IPC分类】F16C41/00, F16C33/38, F16C33/48
【公开号】CN105570320
【申请号】CN201410545623
【发明人】魏来, 胡华亮, 何晨雨
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月15日
【公告号】EP3009817A1, US20160108969