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1、(10)申请公布号 CN 103687475 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103687475 A (21)申请号 201180072368.3 (22)申请日 2011.05.23 A01D 41/00(2006.01) G01M 13/04(2006.01) (71)申请人 SKF 公司 地址 瑞典哥德堡 (72)发明人 A. 科恩特劳特曼 I. 施马尔布鲁赫 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 侯宇 (54) 发明名称 方法和系统 (57) 摘要 本发明涉及一种方法、 尤其收割机控制方法， 其中， 传感器单元 (10 ； 10a ； 22。
2、a) 感应滚动轴承 (12) 的至少一个状态特征值， 并将感应得到的数 据发送给至少一个处理单元 (14 ； 14a)， 所述处理 单元 (14 ； 14a) 分析该数据， 其中， 根据至少一个 在分析中得到的结果开始至少一个方法过程。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.01.17 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2011/058351 2011.05.23 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/159659 DE 2012.11.29 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)。
3、发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103687475 A CN 103687475 A 1/1 页 2 1. 一种方法、 尤其收割机控制方法， 其中， 传感器单元 (10 ； 10a ； 22a) 感应滚动轴承 (12) 的至少一个状态特征值， 并将感应得到的数据发送给至少一个处理单元 (14 ； 14a)， 所 述处理单元 (14 ； 14a) 分析该数据， 其中， 根据至少一个在分析中得到的结果开始至少一个 方法过程。 2.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述方法过程是对收割机(16 ； 16a ； 24a)的至少 一个运行参数的至少一次控制。
4、， 和 / 或对收割机 (16 ； 16a ； 24a) 的至少一个运行参数的、 至 少一次与所述传感器单元 (10 ； 10a ； 22a) 的感应共同构成调节回路的控制。 3. 根据权利要求 2 所述的方法， 其中， 所述至少一个运行参数是所述收割机 (16 ； 16a ； 24a) 的物料输送管道 (20) 的宽度 (18) 和 / 或所述收割机 (16 ； 16a ； 24a) 的行驶速度。 4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 所述方法过程是显示过程， 其中， 将 有关所述滚动轴承(12)的损伤风险的信息显示给收割机的操作者， 和/或向操作者显示至 少一个用于降低所述滚。
5、动轴承(12)的损伤风险的处理建议， 和/或向操作者显示所述滚动 轴承 (12) 预期将在何时出现故障。 5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 所述方法实时进行。 6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 所述至少一个状态特征值是所述滚 动轴承 (12) 的转速和 / 或所述滚动轴承 (12) 的至少一个振动频率和 / 或所述滚动轴承 (12) 的温度和 / 或作用在所述滚动轴承 (12) 的轴承环上的转矩。 7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 所述滚动轴承 (12) 是收割机 (16a) 的部件， 并且通过其它收割机(24a)中的其它传感器单元(22a。
6、)分析其它数据， 并且根据对 多台收割机 (16a ； 24a) 的数据的至少多个分析结果， 将至少一个信号发送给至少一台收割 机 (16a ； 24a)。 8. 一种系统， 其被设计用于实施根据权利要求 1 至 7 中任一项所述的方法。 9. 根据权利要求 8 所述的系统， 其中， 所述系统具有收割机 (16a) 的至少一个部件， 该 部件具有滚动轴承 (12)， 并且所述系统还具有另一个部件， 该另一个部件与前述收割机的 部件不同并且具有处理单元 (14a)。 10. 一种收割机， 尤其农田切碎机， 其被设计用于实施根据权利要求 1 至 6 中任一项所 述的方法。 权 利 要 求 书 CN。
7、 103687475 A 2 1/4 页 3 方法和系统 0001 已知一种方法， 其中， 传感器单元感应滚动轴承的状态特征值， 并将感应到的数据 发送给至少一个处理单元， 所述处理单元分析数据。 0002 本发明所要解决的技术问题尤其在于， 达到高效率。 根据本发明， 所述技术问题通 过权利要求 1 的特征部分解决， 同时由从属权利要求获得本发明的其他有利的设计方式和 改进方式。 0003 一种方法、 尤其收割机控制方法， 其中建议， 传感器单元感应滚动轴承的至少一个 状态特征值， 并将感应得到的数据发送给至少一个处理单元， 所述处理单元分析该数据， 其 中， 根据至少一个在分析中得到的结果。
8、开始至少一个方法过程。 “处理单元” 尤其应理解为 具有运算单元、 存储单元、 和存储在存储单元上的运行程序的单元。利用处理单元进行的 “数据分析” 尤其应理解为， 处理单元基于数据优选检测滚动轴承的温度是否如此之高， 以 致于滚动轴承的继续使用将导致对滚动轴承的损伤， 和 / 或处理单元基于数据优选检测在 滚动轴承上是否出现振动、 尤其是沿滚动轴承径向的振动， 由于这种振动可能会导致外圈 和 / 或内圈和 / 或滚动轴承的滚动体和 / 或滚动体保持架受到损伤。利用根据本发明的设 计方式可以达到高效率。尤其可以针对滚动轴承的过负载或潜在故障采取措施。尤其可以 避免机器在运行过程中、 尤其是收割。
9、机在收割过程中发生滚动轴承的故障， 其中， 可以通过 这种故障规避来节约成本。 0004 此外还建议， 所述方法过程是对收割机的至少一个运行参数的至少一次控制， 和 / 或对收割机的至少一个运行参数的、 至少一次与所述传感器单元的感应共同构成调节回路 的控制。由此可以实现自动的保护运行。 0005 至少一个运行参数优选是收割机传输管道的宽度和 / 或收割机的行驶速度。物料 输送管道的 “宽度” 应理解为在物料输送管道整个长度上出现的物料输送管道的最小宽度。 由此可以有效地影响滚动轴承的状态数据。 0006 所述方法过程有利地是显示过程， 其中， 将有关所述滚动轴承的损伤风险的信息 显示给收割机。
10、的操作者， 和 / 或向操作者显示至少一个用于降低所述滚动轴承的损伤风险 的处理建议， 和 / 或向操作者显示所述滚动轴承预期将在何时出现故障。由此可以实现对 滚动轴承的保护运行。 0007 所述方法优选是实时进行的。所述方法是 “实时” 进行应尤其理解为， 该方法在三 秒、 优选分秒、 特别优选厘秒的时间间隔内进行。由此可以实现对滚动轴承的迅速保护。 0008 此外还建议， 所述至少一个状态特征值是所述滚动轴承的转速和 / 或所述滚动轴 承的至少一个振动频率和/或所述滚动轴承的温度和/或作用在所述滚动轴承的轴承环上 的转矩。由此能够以简单的方式排除滚动轴承潜在的或已有的损伤。 0009 所述。
11、滚动轴承有利地是收割机的部件， 并且通过其它收割机中的其它传感器单元 分析其它数据， 并且根据对多台收割机的数据的至少多个分析结果， 将至少一个信号发送 给至少一台收割机。由此可以实现多台收割机的高效同时运行。 0010 此外还提供了一种系统， 所述系统设置用于运行上述方法。 “设置” 尤其应理解为 专门安装和 / 或专门配置和 / 或专门程序化。由此可以实现高效率。 说 明 书 CN 103687475 A 3 2/4 页 4 0011 所述系统优选具有收割机的至少一个部件， 该部件具有滚动轴承， 其中所述系统 还具有另一个部件， 该另一个部件与前述收割机的部件不同并且具有处理单元。由此可以。
12、 实现高效的结构。 0012 此外还提供了一种收割机， 其被设置用于运行上述方法。以这种方式可以实现高 效率。 0013 从以下附图描述中获得其他优点。在附图中示出了本发明的实施例。附图、 说明 书和权利要求包含大量的特征的组合。本领域技术人员也可以将这些特征单独看待， 并以 合理的方式组成其他组合。 0014 图 1 示出实施根据本发明的方法的切碎机 ； 0015 图 2 示出在切碎机的自行部件中的切割物料输送路程的示意图 ； 和 0016 图 3 示出在涉及多台收割机的控制方法中连接切碎机的示意图。 0017 图 1 示出一种系统， 该系统设计用于实施按照本发明的、 实时开始的方法。所述系。
13、 统是收割机 24 并被设计为切碎机。收割机具有切碎机械 26， 所述切碎机械 26 设计用于切 碎收获作物、 尤其玉米植株， 并且所述切碎机械 26 可无损伤且无需工具地与切碎机的自行 部件脱开。在运行过程中， 收获作物通过切割辊 30 的输送管道 28 被输入， 所述切割辊 30 将输入的收获作物切割成片。 原则上可以考虑用进料辊代替输送管道28。 切割成的片输送 到第一和第二裂解辊(Cracker-Walze)32、 34处， 所述裂解辊32、 34是切碎机的自行部件的 一部分， 并且设计用于特别将玉米如此进行压缩， 使其表面开裂。裂解辊 32、 34 的间距构成 了物料输送管道20的最。
14、小宽度18， 通过所述物料输送管道输送收获作物。 收获作物穿过裂 解辊 32、 34 之后被输送到加速辊 36 处， 所述加速辊 36 这样加速收获作物， 使收获作物被输 送到切碎机的自行部件的抛出管 ( 未示出 )。 0018 收割机的自行部件具有滚动轴承 12， 所述滚动轴承 12 支承裂解辊 32。在滚动轴 承 12 上安置有收割机的自行部件的传感器单元 10， 所述传感器单元在运行过程中测量滚 动轴承 12 的内圈相对于滚动轴承 12 的外圈的转速。此外， 传感器单元 10 还测量滚动轴承 12 的温度和沿滚动轴承 12 的径向出现的振动， 即振动的幅度和频率。此外， 传感器单元 10。
15、 还测量在运行过程中出现在滚动轴承 12 上的转矩。传感器单元 10 将所有通过其感应得到 的数据以无线电方式发送给收割机24的处理单元14。 数据的发送也可以以有线方式进行。 处理单元 14 具有运算单元、 存储单元和运行程序。所述处理单元 14 借助在存储单元中存 储的算法分析数据。处理单元 14 识别出滚动轴承 12 的温度何时达到临界值， 所述临界值 使得滚动轴承 12 在以相同运行条件下继续运行时受到损伤。所述识别是通过以下方式进 行的， 即处理单元 14 将由传感器单元 10 感应得到的温度与存储在处理单元 14 中的温度值 进行比较。当感应得到的温度高于存储的温度值时， 则存在温。
16、度的临界值。通过类似的方 式利用处理单元14对由传感器单元10感应得到的振动进行分析评估。 对由传感器单元10 感应得到的振动的分析评估是现有技术， 并为本领域技术人员所知。在处理单元 14 的存储 单元中存储了以下用于所谓轴承故障频率的方程， 这是为本领域技术人员已知的 ： 0019 说 明 书 CN 103687475 A 4 3/4 页 5 0020 0021 0022 0023 在此 n 是滚动轴承的速度， z 是轴承中滚动体的数量， Dpw是滚动轴承架的直径， Dwe 是滚动体的直径， 是接触角。 如果处理单元14在感应得到的数据中识别出与利用上述方 程得出的频率相一致的频率， 则处。
17、理单元 14 便识别出临界频率。如果处理单元 14 识别出 临界频率， 那么处理单元 14 在设计为显示屏且安置在收割机 24 的驾驶室 38( 图 1) 中的显 示单元上向收割机 24 驾驶员显示警告信号， 用以对滚动轴承 12 的损伤风险进行警告。此 外， 所述显示单元还显示降低收割机损伤风险的处理建议。所述处理建议尤其可以是低速 行驶收割机24。 处理单元24可以由临界频率和出现临界频率的密集度推测滚动轴承12在 继续运行中预计何时完全故障且不可用。这通过显示单元向收割机驾驶员显示。 0024 如果处理单元 14 识别出温度的临界值， 则处理单元 14 促使收割机的运行速度降 低。附加或。
18、备选地， 处理单元 14 促使增加宽度 18。 0025 此外， 通过处理单元 14 对速度的控制可以与传感器单元 10 的感应共同构成调节 回路， 其方式为， 通过速度控制将滚动轴承 12 的温度调节到确定的非临界值上。此外， 可以 将通过处理单元 14 对宽度 18 的调节与传感器单元 10 的感应共同构成调节回路， 其方式 为， 通过宽度 18 的控制将滚动轴承 12 的温度调节到确定的非临界值上。从传感器单元 10 的感应直到由此导致的对速度的控制的时长小于半秒。 0026 原则上可行的是， 处理单元被安置在收割机之外的控制中心内， 并且通过无线电 方式将数据发送回收割机 16。此外，。
19、 传感器单元 10 和处理单元 14 可以被加装在已有的收 割机 24 上。 0027 传感器单元 10 集成在滚动轴承 12 的轴承座上。传感器单元 10 的至少一个部件 还可以集成在轴上。 0028 特别可以考虑的是， 对处理单元 14 的程序化至少部分使用程序 “ptitud decision support” 。 0029 原则上可以考虑， 所述方法还可以用于收割机 24 的其他滚动轴承、 例如尤其是切 割辊 30 或加速辊 36 的滚动轴承。在此， 显示单元显示所有涉及到的轴承的状态和 / 或损 伤风险。通过所述方法尤其还可以识别并消除由青贮作物浆汁和灰尘所造成的不利影响。 0030。
20、 在图 3 中示出了可选实施例。基本相同的构件、 特征和功能原则上被标以相同的 附图标记。然而为了对实施例进行区别， 还是在图 3 中的实施例的附图标记后加上了字母 “a” 。以下描述主要集中在与图 1 至图 2 中的实施例的区别， 其中可以引用在图 1 至图 2 的 实施例描述中相同构件、 特征和功能。 0031 图 3 示出涉及多台收割机 16a、 24a 的控制方法中的收割机 16a 的连接。在所述控 制方法中， 在每个被设计为切碎机的收割机16a、 24a中， 通过传感器单元10a以上述方式所 得到的滚动轴承12的数据被发送给安置在控制中心内的处理单元14， 相关收割机16a、 24a。
21、 说 明 书 CN 103687475 A 5 4/4 页 6 具有所述滚动轴承。处理单元 14a 分析数据。如果不同的收割机 16a、 24a 的滚动轴承 12 出现损伤风险， 则处理单元14a可以将那个具有最大损伤风险的收割机16a、 24a关闭， 并且 继续使用那个尽管存在风险但相对风险较小的收割机。被关闭的收割机 16a、 24a 根据所有 机器中的滚动轴承的状态被关闭。因此特别有利的是， 收割机 16a、 24a 在同一片土地上作 业， 并且该片土地必须在一定时间内完成作业。 0032 还可以考虑， 处理单元 14a 将发送给它的数据进行存储， 从而可以在重组收割机 时考虑该数据。由。
22、此可以避免过于保守的结构设计导致无效率的机器使用。此外， 还可以 通过数据的存储依据使用情况计划维修工作。 0033 附图标记清单 0034 10 传感器单元 0035 12 滚动轴承 0036 14 处理单元 0037 16 收割机 0038 18 宽度 0039 20 物料输送管道 0040 22 传感器单元 0041 24 收割机 0042 26 切碎机械 0043 28 输送管道 0044 30 切割辊 0045 32 裂解辊 0046 34 裂解辊 0047 36 加速辊 0048 38 驾驶室 说 明 书 CN 103687475 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103687475 A 7 。