用于中和带电的润滑剂的设施 |
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| 申请号 | CN201720762267.3 | 申请日 | 2017-06-27 | 公开(公告)号 | CN207248819U | 公开(公告)日 | 2018-04-17 |
| 申请人 | ZF; 腓德烈斯哈芬股份公司; ZF风能安特卫普有限公司; | 发明人 | 乔治·滕克霍夫; 库尔特·恩格伦; 亚历杭德罗·马丁巴里奥斯; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及一种用于中和带电的 润滑剂 的设施，尤其涉及如下设施，其具有第一 电极 (101)、第二电极(103)、至少一个测量装置和至少一个 电压 源；其中，电压源被构造成向第一电极(101)加载第一电压；并且其中，测量装置被构造成测量施加在第二电极(103)上的第二电压。第一电极的(101)的至少一部分和第二电极(103)的至少一部分布置在流动的 流体 中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于中和带电的润滑剂的设施，所述用于中和带电的润滑剂的设施具有第一电极(101)、第二电极(103)、至少一个测量装置和至少一个电压源；其中，所述电压源被构造成向所述第一电极(101)加载第一电压；并且其中， |
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| 说明书全文 | 用于中和带电的润滑剂的设施技术领域[0001] 本实用新型涉及一种用于中和带电的润滑剂的设施。 背景技术[0004] 更新的研究表明：在几微安的范围内的很小的电流也可能是危险的。推测这种电流会导致所谓的白蚀裂纹(英文：White Etching Cracks(WEC))。不过由现有技术公知的技术方案并不适合防止微安范围内的电流。实用新型内容 [0007] 所述电压源被构造成向所述第一电极加载第一电压；并且其中，[0008] 所述测量装置被构造成测量施加在所述第二电极上的第二电压；其中，[0009] 所述第一电极的至少一部分和所述第二电极的至少一部分布置在流动的流体中。 [0010] 本实用新型具有优选的改进设计方案。 [0012] 如下电子导体被称为电极，该电子导体与对应电极互相配合地与位于两个电极之间的介质处于交互作用中。第一电极和第二电极在此与之处于交互作用中的对应电极优选是接地导体，例如齿轮箱壳体和/或至少一个与该齿轮箱壳体导电连接的部件。 [0013] 电压源被构造成向第一电极加载第一电压。第一电压是第一电极与对应电极之间的电位差。 [0014] 测量装置被构造成测量施加在第二电极上的第二电压。与第一电压类似，第二电压是第二电极与对应电极之间的电位差。 [0015] 按照本实用新型，第一电极的至少一个部分和第二电极的至少一个部分布置在流动的流体中。第一电极的这部分和第二电极的这部分相应地处在共同的流体流中。 [0016] 第一电极的这部分和第二电极的这部分被流体绕流。由此，在流体和第一电极之间以及在流体和第二电极之间可以发生电荷转移。 [0017] 因此，通过第一电压的大小可以有针对性地影响流体的电荷或电位。通过测量第二电压可以测定流体的电荷或电位，以便在此基础上确定第一电压的大小。 [0018] 流体优选是润滑剂。流体尤其可以是油，例如齿轮箱油。 [0019] 在一个优选改进设计方案中，至少一个不同于第一电极和第二电极的部件导致流体起电，例如当在另一优选的改进设计方案中，部件的至少一个部分布置在流体中并且因此也像第一电极和第二电极那样被流体绕流时。这种起电可以如上面说明的那样通过加载第一电压以及借助第二电极测量第二电压来中和(neutralisieren)。 [0020] 部件可以尤其是轴承，例如滚动轴承。已经表明：滚动轴承不仅会由电流流动而受损，而且本身也负责产生电流流动。这种产生基于电荷分离的机理。当滚动体在轴承的工作面上滚动时，在滚动轴承内发生电荷分离。 [0021] 优选地，该用于中和带电的润滑剂的设施被改进成构造有至少一个调节回路。第一电压是调整参量，第二电压是被控参量，零值(Null)是基准参量且流体流是这个调节回路的调节对象。调节回路包括调节器，其获得被控参量与基准参量的偏差(也被称为调节偏差)作为输入量。调节器依赖于调节偏差地确定调整参量，也就是说第一电压。第一电压通过第一电极影响流体流的电荷或电位，即调节对象的电荷或电位。流体流的电荷或电位最终作为被控参量由第二电极接纳。 [0022] 调节回路的所说明的结构意味着流体从第一电极朝着第二电极的方向流动。因此，第二电极沿流动方向布置在第一电极之后。流动的流体在经过第二电极之前先经过第一电极。 [0023] 在一个优选改进设计方案中，调节回路的干扰参量通过部件接到调节对象上。为此，部件或部件的布置在流体中的部分按照该改进设计方案关于流体流布置在第一电极和第二电极之间。流体因此从第一电极朝着部件的方向或部件的布置在流体中的部分的方向流动并且从 那里继续朝着第二电极的方向流动。部件或部件的布置在流体中的部分关于流体流处在第二电极之前。第一电极又关于流体流处在部件或部件的布置在流体中的部分之前。第一电极比部件或部件的布置在流体中的部分更靠上游地布置。部件或部件的布置在流体中的部分又比第二电极更靠上游地布置。流动的流体因此在部件或部件的布置在流体中的部分之前先经过第一电极。此外，流动的流体在第二电极之前先经过部件或部件的布置在流体中的部分。 [0024] 由部件导致的流体起电是调节回路的干扰参量。因为零值被预定为基准参量，所以调节回路抵抗由部件引起的流体起电。 [0025] 作为备选，在一个同样优选的改进设计方案中，流体从第二电极朝着第一电极的方向流动。第一电极和第二电极在流体流中的定位因此相对上面所说明的布置方式做了交换。第二电极相应地在流体流中位于第一电极之前。第二电极比第一电极更靠上游地布置，第一电极则相应地比第二电极更靠下游地布置。 [0026] 在这种情况下，并不实施调节，而是实施控制。相应地，依赖于第二电压来控制第一电压。该控制被设计成使得第二电压通过第一电压来中和，从而产生了大小为零的流体电位差。 [0027] 在第二电极布置在上游而第一电极布置在下游的情况下，部件或部件的布置在流体中的部分在另一优选的改进设计方案中布置在第二电极之前。流动的流体在这种情况下先是经过部件或部件的布置在流体中的部分，然后经过第二电极以及最后经过第一电极。部件或部件的布置在流体中的部分比第二电极和第一电极更靠上游。第一电极比部件或部件的布置在流体中的部分和第二电极更靠下游。以第二电极为参考，部件或部件的布置在流体中的部分处在上游，第一电极则处在下游。 [0028] 第一电极的布置在流体中的部分和/或第二电极的布置在流体中的部分优选具有至少一个尖端，优选多个尖端。因为在尖端中的电荷密度特别高，所以改善了第一或第二电极与流体之间的电荷转移。 [0029] 在另一优选的改进设计方案中，第一电极和/或第二电极具有至少一条由能导电的材料构成的线材。第一电极和/或第二电极尤其可以具有多条线材。这些线材优选交织成网、形成筛或相互连接成织物。 [0030] 第一电极和/或第二电极也可以被改进成构造为刷。刷的刷毛形成了上述的线材。刷的所有刷毛尤其都可以实施成线材。因为刷的每一根刷毛都形成了尖端，所以刷显现为特别适合于在第一电极或第二电极与流体之间的电荷转移。 [0032] 当滚动体在滚道上滚动时，通过电荷分离发生了流体起电。为了防止这一点，向流体的至少一部分加载电荷的线材被这样布置，使得加载有电荷的流体部分中的至少一部分在滚动体和滚道之间穿过。通过线材使流体起电的效应以及通过滚动体在滚道上的滚动的电荷分离的效应在此抵消。因此，流体在滚动体和滚道之间穿过，尽管出现了电荷分离的效应，流体的电荷仍然比较小或被中和。附图说明 [0033] 本实用新型的优选的实施例在附图中示出。一致的附图标记在此标注相同或功能相同的特征。在附图中： [0034] 图1以第一布置方式示出了用于中和电荷的机构； [0035] 图2以第二布置方式示出了用于中和电荷的机构； [0036] 图3示出了第二布置方式连同滚动轴承； [0037] 图4示出了在滚动轴承中的电荷分离；以及 [0038] 图5示出了具有电极的滚动轴承。 具体实施方式[0039] 在图1中示出了第一电极101和第二电极103。第一电极101具有多个尖端。第二电极103构造成格栅结构。 [0040] 两个电极101、103布置在润滑剂流105中，以使在电极101、103和润滑剂之间可以发生电荷转移。 [0041] 第二电极103与电荷放大器107导电连接。由此，可以测量在第二电极103旁流过的流体的电荷。 [0042] 依赖于测得的电荷地向第一电极101加载电压。第一电极101为此与电压发生器109导电连接。 [0043] 无论是电荷放大器107还是电压发生器109都接地。 [0044] 在图1中，第一电极101布置在下游，第二电极103布置在上游。图2示出了相反的布置。此处第一电极101布置在上游，第二电极103布置在下游。在按图2的布置方式中，第一电极101也与电压发生器109互连，第二电极103也与电荷放大器107互连。 [0045] 在图3中示出了可能的应用情况。在此，除了第一电极101和第二电极103外，滚动轴承301也处在润滑剂流中。滚动轴承301布置在第一电极101和第二电极103之间。当润滑剂流105通过滚动轴承301而起电时，在第二电极103处发生了电荷转移，该电荷转移能以电压的形式被测量到。 [0046] 为了抵抗润滑剂流105的起电，在第一电极101上施加反电压。 通过第一电极101被相反地加载电荷的润滑剂从第一电极101流向滚动轴承301。在那里虽然继续发生了电荷分离，不过这种电荷分离现在导致润滑剂流105的电荷的中和。 [0047] 滚动轴承301内的电荷分离的效应在图4中示出。示出了轴承301的内圈401和滚动体403。当滚动体403在内圈401的滚道405上滚动时，润滑剂流105的首先不带电的部分在滚动体403和内圈401之间穿过。在此，发生了电荷分离。 [0048] 在图5中附加地示出了第一电极101的线材501。在润滑剂流105在滚动体403和内圈401之间穿过前，润滑剂流在线材501旁流过。 [0049] 若现在向线材加载电压，那么就发生了润滑剂流的起电。这种起电抵抗通过电荷分离引起的起电，也就是说，通过线材105引起的起电和通过电荷分离引起的起电具有相反的符号。 [0050] 附图标记列表 [0051] 101 第一电极 [0052] 102 第二电极 [0053] 105 润滑剂流 [0054] 107 电荷放大器 [0055] 109 电压发生器 [0056] 301 滚动轴承 [0057] 401 内圈 [0058] 403 滚动体 [0059] 405 滚道 |
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