JP2011219208A - Suspender for rolling bearing and assembling method of rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、転がり軸受を軸方向上方に吊り上げるために用いられる転がり軸受用吊り具およびこの吊り具を用いた転がり軸受の組み付け方法に関する。 The present invention relates to a rolling bearing suspension used for lifting a rolling bearing upward in the axial direction and a method of assembling a rolling bearing using the suspension.
風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受は、吊り具で上方に吊り上げられてハウジングおよび回転軸に組み込まれる。このように大型の転がり軸受を吊り上げる方法としては、転がり軸受の内輪又は外輪の端面に軸方向の孔を設け、この孔に吊り輪を挿入固定し、この吊り輪を軸方向に吊り上げるものが知られている。 A large-sized rolling bearing used for a main shaft or the like of a wind power generator is lifted upward by a lifting tool and incorporated in a housing and a rotating shaft. As a method for lifting such a large rolling bearing, an axial hole is provided in the end face of the inner ring or outer ring of the rolling bearing, the hanging ring is inserted and fixed in this hole, and the lifting ring is lifted in the axial direction. It has been.
例えば、特許文献1では、軸受の内輪の端面にねじ孔を設け、このねじ孔に吊り輪をねじ結合することで、軸方向の吊り上げを行っている。また、特許文献2では、外輪に形成した軸方向の貫通孔にボルトを挿入し、ボルトの一端を軸方向に吊り上げると、ボルトの他端に取り付けたナットと内輪の端面とが軸方向に係合し、これにより軸受が吊り上げられる。
For example, in
特許文献3では、軌道輪である外輪の外径面又は内輪の内径面に係合孔を設け、吊り具のスリーブに設けられたねじ部の先端側に形成された小径部を上記の係合孔に係合させることにより、軸受を上方に吊り上げられる。
In
従来の転がり軸受用吊り具は、いずれも、軌道輪である内輪又は外輪に貫通孔やねじ孔あるいは係合孔を形成する必要がある。しかし、大型転がり軸受の重量に耐える貫通孔やねじ孔、係合孔を軌道輪に形成すると、軌道輪が部分的に薄肉となって、強度不足を招く恐れがある。このため、孔の径や形成する場所が制限されて内輪や外輪の設計に支障をきたすことになる。設計上、貫通孔やねじ孔、係合孔を軌道輪に設けられたとしても、そのための追加の加工が必要であり、コスト高となる。 In any conventional rolling bearing suspension, it is necessary to form a through hole, a screw hole, or an engagement hole in an inner ring or outer ring that is a race. However, if a through hole, a screw hole, or an engagement hole that can withstand the weight of a large-sized rolling bearing is formed in the raceway ring, the raceway ring is partially thinned, which may cause insufficient strength. For this reason, the diameter of a hole and the place to form are restrict | limited, and it will interfere with the design of an inner ring | wheel or an outer ring | wheel. Even if a through hole, a screw hole, and an engagement hole are provided in the raceway by design, additional processing for that is required, resulting in high costs.
また、風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受は、その軌道輪が薄肉で浸炭処理品もあり、ねじ孔を設けると割れの問題が生じる場合がある。そのため、従来のねじ孔を設ける方法では、十分に満足した設計ができないことがある。 In addition, large-sized rolling bearings used for main shafts of wind power generators and the like have thin bearing rings and carburized products, and if screw holes are provided, cracking may occur. For this reason, the conventional method of providing a screw hole may not be able to achieve a sufficiently satisfactory design.
本発明の目的は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、転がり軸受の設計に支障をきたすことなく、かつ軌道輪である内輪や外輪に追加の加工を必要としないで、転がり軸受を吊り上げることができる転がり軸受用吊り具、およびこの吊り具を用いた転がり軸受の組み付け方法を提供するもので、特に、風力発電機の主軸等の転がり軸受用に好適な吊り具、およびこの吊り具を用いた組み付け方法を提供するものである。 The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems. A rolling bearing is manufactured without hindering the design of the rolling bearing and without requiring additional processing on the inner ring and outer ring that are race rings. The present invention provides a lifting device for a rolling bearing that can be lifted, and a method for assembling a rolling bearing using the lifting device, and particularly a lifting device suitable for a rolling bearing such as a main shaft of a wind power generator, and the lifting device. The assembling method using is provided.
本願の発明者らは、前述した従来技術の課題に対して、軌道輪である内輪又は外輪に吊り具のための追加の加工を施すことなく、軸受構成部品の軸方向に向いた面、特に好ましくは、つば面に吊り具の爪型部材を係合させること、および転がり軸受の組み付け方法として、上記の吊り具を用いて軸受構成部品の予備組立体の状態を利用して吊り上げることにより、軸受の設計面および吊り上げ・組み付け作業面の両面において、顕著なメリットが得られることに着目した。 The inventors of the present application, in response to the above-described problems of the prior art, do not perform any additional processing for the suspension on the inner ring or outer ring, which is a raceway, Preferably, by engaging the claw-shaped member of the lifting tool with the flange surface, and as a method of assembling the rolling bearing, by using the above-mentioned lifting tool and lifting it using the state of the preliminary assembly of the bearing components, We paid attention to the remarkable merit in both the design side of the bearing and the lifting and assembly work surface.
本発明は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に配置された複数の転動体と、前記内輪と外輪との間に配置され、前記転動体を収容する保持器とを構成部品とする転がり軸受を吊り上げるための吊り具であって、前記吊り具は、吊り輪が取り付け可能な固定部材と、この固定部材に固定した爪型部材とからなり、この爪型部材を、前記転がり軸受の構成部品の軸方向に向いた面に係合させることを特徴とするものである。 The present invention includes an inner ring having a raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a raceway surface on the inner periphery, and a plurality of rolling elements disposed in a circumferential direction between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring, A lifting device for lifting a rolling bearing that is disposed between the inner ring and the outer ring and includes a cage that houses the rolling element as a component, and the lifting device is a fixing member to which a suspension ring can be attached And a claw-shaped member fixed to the fixing member, and this claw-shaped member is engaged with the axially facing surface of the component part of the rolling bearing.
風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受を構成する薄肉で浸炭処理の軌道輪であっても、ねじ孔を設けない構造のため、割れの問題等の問題が生じる恐れがなく、さらに設計面では、ねじ孔のスペースを確保する必要がないので、軸受の設計自由度が向上し、ひいては軸受の定格荷重の確保が可能となる。また、貫通孔やねじ孔などの追加の加工が不要で、コスト低減が図られる。 Even if it is a thin and carburized raceway ring that constitutes a large rolling bearing used for the main shaft of a wind power generator, etc., there is no risk of problems such as cracking due to the structure without screw holes, Further, in terms of design, it is not necessary to secure a space for the screw hole, so that the degree of freedom in designing the bearing is improved, and as a result, the rated load of the bearing can be secured. In addition, additional processing such as through holes and screw holes is not required, and costs can be reduced.
吊り具の爪型部材を係合させて吊り上げる対象を、転がり軸受の内輪と転動体と保持器からなる予備組立体、あるいは組み立て前の内輪又は外輪とすることができる。また、複列円すいころ軸受又は複列自動調ころ軸受とした場合は、内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を確実に係合させ、重量が嵩む転がり軸受の吊り上げ作業を容易に、かつ効率的に行うことができる。 The object to be lifted by engaging the claw-shaped members of the lifting tool can be a preliminary assembly composed of the inner ring, rolling elements and cage of the rolling bearing, or the inner ring or outer ring before assembly. In addition, when a double row tapered roller bearing or a double row automatic roller bearing is used, the claw-shaped member of the lifting tool is securely engaged with the small collar surface of the inner ring, and the lifting work of the rolling bearing that is heavy can be easily performed. And can be performed efficiently.
吊り具で吊り上げる転がり軸受を、風力発電機用軸受としたことにより、内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を確実に係合させ、重量が嵩む転がり軸受を地上高く吊り上げる作業を容易に、かつ効率的に行うことができる。 By making the rolling bearing lifted by the lifting gear into a wind power generator bearing, the claw-shaped member of the lifting gear is securely engaged with the small brim surface of the inner ring, and the work of lifting the rolling bearing that is heavy to the ground is easy. And can be performed efficiently.
吊り具の固定部材が環状に形成され、内輪の端面に当接する構造としたので、固定部材が内輪により正確に位置決めされ、爪型部材の突起部を内輪の小つば面に確実に係合させることができる。 Since the fixing member of the lifting tool is formed in an annular shape and abuts against the end surface of the inner ring, the fixing member is accurately positioned by the inner ring, and the protrusion of the claw-shaped member is securely engaged with the small collar surface of the inner ring. be able to.
吊り具の固定部材がHRC32以上の硬さを有することにより、固定部材の強度を確保しつつ軽量な吊り具が実現でき、吊り具の材料コストや吊り上げ総重量の増加を抑制することができる。 When the fixing member of the lifting tool has a hardness of HRC32 or higher, a lightweight lifting tool can be realized while securing the strength of the fixing member, and an increase in the material cost and the total lifting weight of the lifting tool can be suppressed.
吊り具の爪型部材が内輪の小つば面に係合させる構造にしたことにより、浸炭処理した内輪であっても、割れ等の問題なく、吊り具の装着を可能にでき、また、吊り具の装着作業および分離作業が容易に行える。 By adopting a structure in which the claw-shaped member of the hanger is engaged with the small brim surface of the inner ring, it is possible to mount the hanger without problems such as cracking even if the inner ring is carburized. Can be easily mounted and separated.
吊り具の爪型部材を、保持器及びころに干渉しない形状にし、内輪の小つば端面側から挿入可能にしたことにより、吊り具の装着作業および分離作業を容易に行える。 Since the claw-shaped member of the hanger is shaped so as not to interfere with the cage and the rollers, and can be inserted from the small collar end surface side of the inner ring, the hanger can be easily mounted and separated.
吊り具の爪型部材の係合面を中高形状にしたことにより、吊り具の装着作業、吊り上げ時に係合面が内輪の小つば面にエッジ当たりすることがなく、小つば面に傷を生じることがない。 By making the engagement surface of the claw-shaped member of the lifting device into a medium-high shape, the engagement surface does not hit the small collar surface of the inner ring at the time of attaching and lifting the lifting tool, and the small collar surface is damaged. There is nothing.
吊り具の爪型部材の少なくとも係合面の硬度を、軌道輪の硬度よりも低くしたことにより、吊り具の装着作業、吊り上げ時に小つば面に傷を生じることがない。 By making the hardness of at least the engaging surface of the claw-shaped member of the hanger lower than the hardness of the raceway ring, the brim surface is not damaged during the hanger mounting operation and lifting.
吊り具の爪型部材が固定部材の円周上に3個以上配置されていることにより、バランスよく吊り上げることができる。 Since three or more claw-shaped members of the lifting tool are arranged on the circumference of the fixing member, the lifting tool can be lifted in a balanced manner.
吊り具の爪型部材の配置個数が下記の関係を満たすことにより、必要強度を確保でき、信頼性のある吊り具を実現できる。
吊り上げ総重量/(爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積×配置個数)<爪型部材の降伏応力
When the number of the nail-shaped members of the suspension satisfies the following relationship, the required strength can be ensured and a reliable suspension can be realized.
Total weight of lifting / (contact area between the engaging surface of the claw-shaped member and the bearing ring × number of arrangement) <yield stress of the claw-shaped member
吊り具の爪型部材を固定部材にボルトにより締付け固定するものであって、前記固定部材にねじ孔を設けると共に、前記爪部材に、固定部材の周方向に調節可能な長円形状の貫通穴を設けたことにより、ころの個数や奇数・偶数などに拘わらず、爪型部材の周方向の位置調節によって、円すいころ間に干渉しないように挿入することが可能になる。 An oval through-hole for fixing a claw-shaped member of a lifting tool to a fixing member with a bolt, wherein the fixing member is provided with a screw hole and adjustable in the circumferential direction of the fixing member. Thus, regardless of the number of rollers, the odd number or the even number, etc., it is possible to insert the claw-shaped member so as not to interfere between the tapered rollers by adjusting the position of the claw-shaped member in the circumferential direction.
吊り具の爪型部材の周方向に調節可能な長さを、爪型部材の中心に対して両側に5mm以上とすると共に、爪型部材に突出部を設けて固定部材に係合させたことにより、爪型部材の強度が確保され、かつボルト周りのモーメントに対応できる。 The length that can be adjusted in the circumferential direction of the nail mold member of the hanger is set to 5 mm or more on both sides with respect to the center of the nail mold member, and the nail mold member is provided with a protrusion to be engaged with the fixing member. As a result, the strength of the claw-shaped member can be ensured and the moment around the bolt can be accommodated.
本件の第2の発明は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に配置された複数の転動体と、前記内輪と外輪との間に配置され、前記転動体を収容する保持器とを備えた転がり軸受の組み付け方法であって、使用機器のハウジングに前記外輪を組み付ける工程と、前記内輪と転動体と保持器からなる予備組立体を準備する工程と、前記予備組立体の内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を係合させ、該吊り具により前記予備組立体を吊り上げる工程と、前記吊り具と分離した前記予備組立体をハウジングに装着された外輪内に挿入する工程からなることを特徴とするものである。組み付け作業が容易で、かつ効率的に行うことができる。 A second aspect of the present invention includes an inner ring having a raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a raceway surface on the inner periphery, and a plurality of circumferentially arranged between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring. A method of assembling a rolling bearing comprising a rolling element and a retainer that is disposed between the inner ring and the outer ring and accommodates the rolling element, the step of assembling the outer ring to a housing of a device used, and the inner ring A step of preparing a pre-assembly comprising a rolling element and a cage, and a step of engaging a claw-shaped member of a hanger with a brim surface of the inner ring of the pre-assembly and lifting the pre-assembly by the hanger And the step of inserting the preliminary assembly separated from the hanger into an outer ring mounted on a housing. Assembly work is easy and can be done efficiently.
本発明に係る転がり軸受の組み付け方法は、風力発電機用転がり軸受の組み付け方法として、特に好適である。 The method for assembling the rolling bearing according to the present invention is particularly suitable as a method for assembling the rolling bearing for wind power generator.
本発明の転がり軸受用吊り具を用いることにより、風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受を構成する薄肉で浸炭処理の軌道輪であっても、ねじ孔を設けない構造のため、割れの問題等の問題が生じる恐れがない。さらに設計面では、ねじ孔のスペースを確保する必要がないので、軸受の設計自由度が向上し、ひいては軸受の定格荷重の確保が可能となる。また、貫通孔やねじ孔などの追加の加工が不要で、コスト低減が図られる。 Even if it is a thin-walled carburized bearing ring that constitutes a large-sized rolling bearing used for a main shaft of a wind power generator, etc. by using the rolling bearing suspension of the present invention, it has a structure in which no screw hole is provided. There is no risk of problems such as cracking. Further, in terms of design, it is not necessary to secure a space for the screw hole, so that the degree of freedom in designing the bearing is improved, and as a result, the rated load of the bearing can be secured. In addition, additional processing such as through holes and screw holes is not required, and costs can be reduced.
本発明の転がり軸受の組み付け方法では、使用機器のハウジングに前記外輪を組み付ける工程と、前記内輪と転動体と保持器からなる予備組立体を準備する工程と、前記予備組立体の内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を係合させ、該吊り具により前記予備組立体を吊り上げる工程と、前記吊り具と分離した前記予備組立体をハウジングに装着された外輪内に挿入する工程からなるので、組み付け作業が容易で、かつ効率的に行うことができる。 In the method of assembling the rolling bearing according to the present invention, the step of assembling the outer ring to the housing of the equipment to be used, the step of preparing a preliminary assembly comprising the inner ring, the rolling elements and the cage, and the small collar of the inner ring of the preliminary assembly Engaging a claw-shaped member of a lifting tool with a surface, lifting the preliminary assembly with the lifting tool, and inserting the preliminary assembly separated from the lifting tool into an outer ring mounted on a housing. Therefore, the assembling work is easy and can be performed efficiently.
また、本発明の転がり軸受の組み付け方法は、地上高くに設置される風力発電機用転がり軸受の組み付け方法として、特に有効である。 The method for assembling the rolling bearing according to the present invention is particularly effective as a method for assembling the rolling bearing for a wind power generator installed high on the ground.
以下に、本発明の実施の形態を図1〜図11に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図6に本発明の第1の実施形態を示す。図1に本発明の吊り具で吊り上げる対象である大型の転がり軸受の一例として、複列円すいころ軸受を示す。この複列円すいころ軸受1は、風力発電機の主軸に使用されるもので、軸受の外径がφ700〜800mm、内径がφ500〜600mm程度である。この複列円すいころ軸受1は、外輪分離タイプであり、外周に複列の軌道面2a有する内輪2と、内周に単列の軌道面3aを有する2個の外輪3と、対向する軌道面2a、3aの間に円周方向に転動自在に配置された複数の転動体としての円すいころ5と、円すいころ5を保持する保持器6とを備える。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a double-row tapered roller bearing as an example of a large-sized rolling bearing to be lifted by the lifting tool of the present invention. This double row tapered
内輪2は、一体に形成され、外周に形成された複列の軌道面2aは、それぞれ軸方向中央部から軸方向両端部へ向けて縮径した円すい面で形成されている。内輪2の軸方向中央部には大つば面2bが形成され、この大つば面2bにより円すいころ5の大端面5aが案内される。内輪2の軸方向両端部には小つば面2cが形成され、この小つば面2cにより円すいころ5の小端面5bが案内される。円すいころ5は、保持器6のポケット6aに収容されている。2個の外輪3の間に間座7が介在され、間座7の軸方向中央部に潤滑剤としてのグリース補給用の貫通孔7aが設けられている。
The
図2〜図4に、本発明の第1の実施形態に係る吊り具10を示す。図2は、吊り具の全体を示す縦断面図であり、図3は、吊り具の要部の拡大縦断面図である。図4は、吊り具の爪型部材と、円すいころ、内輪の小つば面との位置関係を示す部分正面図である。図2に示すように、吊り具10は、環状に形成された固定部材11と、固定部材11に固定された爪型部材12からなる。固定部材11の軸方向の一方の面(図2では上面)にねじ孔が設けられており、吊り輪14がねじ結合され、この吊り輪14に、二点鎖線で示すロープの先端に設けたフック(図示省略)を掛け、上方に吊り上げる。固定部材11の軸方向の下面は、内輪2の端面に当接している。固定部材11の外周部に爪型部材12がボルト13により結合固定されている。本実施形態では、爪型部材12および吊り輪14は、固定部材11の円周方向にほぼ等配にそれぞれ3個ずつ設けている。しかし、爪型部材12および吊り輪14の数は、3個以上であればよく、数の制限はない。また、円周方向の配置は、必ずしも等間隔に配置する必要はなく、吊り上げ荷重のバランスを見ながら、適宜配置すればよい。
2 to 4 show a hanging
爪型部材12の配置個数は、爪型部材12の断面形状と吊り上げ総重量の強度的な関係から決められる。種々検討の結果、下記の関係を満たすように設計することを見出した。
吊り上げ総重量/(爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積×配置個数)<爪型部材の降伏応力
上記の関係式において、単位は、吊り上げ総重量がN、爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積がmm2、爪型部材の降伏応力がN/mm2とする。上記の関係を満たすことにより、必要強度も確保でき信頼性のある吊り具が実現できる。
The number of the claw-shaped
Total weight of lifting / (contact area between engagement surface of claw-shaped member and raceway ring × number of arrangement) <yield stress of claw-shaped member In the above relational expression, the unit is the total weight of lifting, the relationship between claw-shaped member The contact area between the mating surface and the raceway is mm 2 , and the yield stress of the claw-shaped member is N / mm 2 . By satisfying the above relationship, the required strength can be ensured and a reliable hanging tool can be realized.
吊り具10を装着する前に、複列円すいころ軸受1の内輪2に円すいころ5および保持器6を組み込んだ組立体を準備しておく。この組立体を予備組立体1’という。図3に示すように、その状態で、吊り具10の固定部材11を予備組立体1’の内輪2の端面2dに当接状態に配置する。これにより、吊り具10の固定部材11の位置決めが行え、かつ姿勢が安定する。爪型部材12にはボルト13の貫通孔12aが設けられ、爪型部材12は固定部材11の外周面から水平方向に設けたねじ孔11aにボルト13を締付けて固定する。この締付け固定の際に、爪型部材12の先端に形成した突起部12bが、内輪2の軸方向に向いた面である小つば面2cに当接して確実に係合する。なお、図2、図3では、分かりやすくするために、小つば面2cの高さ寸法を実際の寸法より少し誇張して表している。これは、他の実施形態でも同様である。
Before mounting the
吊り具10の固定部材11は、鋼材より製作されるが、HRC32以上の硬さを有する。固定部材11は、必要以上に厚肉化することは、吊り具11の鋼材コストや吊り上げ総重量の増加を招くので、望ましくない。しかし、吊り上げ対象の大型の転がり軸受の重量が大きく、固定部材11の円周方向において爪型部材12および吊り輪13が配置された部位において大きな荷重が負荷されるので、HRC32未満では強度上問題が生じることがある。したがって、固定部材11は、HRC32以上の硬さを有することが望ましい。これにより、吊り具11の鋼材コストや吊り上げ総重量の増加を抑制することができ、軽量な吊り具10が実現できる。
The fixing
吊り具10の爪型部材12も鋼材より製作されるが、爪型部材12の先端に形成した突起部12bの少なくとも係合面12cは、軌道輪である内輪2の硬度よりも低くすることが望ましい。突起部12bの係合面12cの硬度が高すぎると、装着作業時や吊り上げ時に、内輪2の小つば面2cに傷が生じることがある。ただし、突起部12bの係合面12cの強度や耐久性が要求されるので、軌道輪である内輪2の硬度よりも低い適宜の硬さを設定することが望ましい。硬度としては、HRC45程度に設定すると、内輪2の小つば面2cに傷が生じることがなく、かつ、突起部12bの係合面12cの強度や耐久性が確保でき、小型の爪型部材12が設計でき、ひいては、前述した固定部材11の硬度HRC30以上の仕様と相俟って、吊り具10全体としてより一層の軽量化が可能となる。
The claw-shaped
図4は、吊り具10の爪型部材12、円すいころ5、内輪2の小つば面2cの位置関係を示す。円すいころ5は、内輪2の軌道面2a上に、円周方向に等間隔で配置されている。隣り合う円すいころ5の間、内輪2の小つば面2cおよび保持器6の内径6bとから形成される空間は、図4に示すように寸法的に余り余裕がない。これに対応するため、爪型部材12の断面形状を略台形状に形成して、断面積を確保しつつ、内輪2の小つば面2c、円すいころ5や保持器6の内径6bに干渉しないように配慮している。これにより、爪型部材12を内輪2の小つば面2c側から軸方向に挿入でき、装着作業が容易となる。爪型部材12の断面形状は、台形形状に限らず、円弧形状でもよく、要は、爪型部材12の断面積を確保しつつ、内輪2の小つば面2c、円すいころ5や保持器6の内径6bに干渉しない形状であればよい。
FIG. 4 shows the positional relationship between the claw-shaped
図3において、内輪2に円すいころ5および保持器6を組み込んだ予備組立体1’では、保持器6のポケット6aと円すいころ5との間には隙間が存在するので、円すいころ6が内輪2の軌道面2aから若干離れ気味となる(図示省略)。しかし、円すいころ5の大端面5aと内輪2の大つば面2bおよび円すいころ5の小端面5bと内輪2の小つば面2cが干渉するので、予備組立体1’は分離することはない。
In FIG. 3, in the pre-assembly 1 ′ in which the tapered
本発明は、予備組立体1’の状態を利用して吊り上げることと、後述する転がり軸受の組み付け方法とが相俟って顕著なメリットが得られることに着目した。すなわち、吊り具10の予備組立体1’への装着作業において、予備組立体1’の上端部に位置する内輪2の小つば面2cを吊り具10の爪型部材12が係合する面に使用したので、予備組立体1’の上端側から吊り具10の爪型部材12を係合させればよく、吊り具の装着作業および分離作業が容易に行える。また、軌道輪である内輪2にねじ孔等の追加加工することなく、内輪2の小つば面2cを利用したので、浸炭処理した薄肉軌道輪であっても、割れ等の問題なく吊り具10の装着が可能である。さらに、吊り具10の固定部材11と爪型部材12の突起部12cとの間で、内輪2の小つば面2bをガタなく締付けられるので、安定した吊り上げ作業が実現できる。
In the present invention, attention has been paid to the fact that a significant advantage can be obtained by the combination of lifting using the state of the preliminary assembly 1 'and the method of assembling the rolling bearing described later. That is, in the mounting operation of the
次に、本発明の転がり軸受の組み付け方法を図5、図6に基づいて説明する。図5は軸受組み付けの途中段階を示し、図6は組み付け完了状態を示す。軸受使用機器として風力発電機の主軸支持装置を示す。図5に示すように、主軸支持装置15のハウジング16の内部に主軸17が配置されている。ハウジング16の内周にはシール装置18を装着する小径内周面16aと軸受を装着する大径内周面16bが形成されている。主軸17には、軸受が装着される外周面17aと軸端側外周面17b(図5の左側)が形成されている。
Next, a method for assembling the rolling bearing according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a stage in the middle of the assembly of the bearing, and FIG. 6 shows an assembled state. The spindle support device of a wind power generator is shown as a bearing use apparatus. As shown in FIG. 5, the
軸受の組み付け手順として、図5に示すように、まず、シール装置18を小径内周面16aに挿入する。そして、複列円すいころ軸受1の片側の外輪3を大径内周面16bに挿入し、大径内周面16bの奥側に位置する肩部16cに当接するまで押し込む。次に、間座7を大径内周面16bに挿入する。なお、この複列円すいころ軸受1の片側の外輪3や間座7は、その軸方向に向いた外輪3の端面や間座7の端面に、本発明に係る吊り具を前述した要領と同様の要領で係合させて、事前に、吊り上げておく。その際、吊り具の係合状態は、外輪3や間座7の内径側又は外径側のいずれでもよい。
As a procedure for assembling the bearing, as shown in FIG. 5, first, the sealing
吊り具10により吊り上げられた予備組立体1’を、図5の状態の主軸17の外周面17aに嵌合させる。そして、吊り具10の爪型部材12のボルト13を緩めて、内輪2の小つば面2cと爪型部材12の突起部12bの係合を解き、吊り具10と予備組立体1’を分離する。その後、予備組立体1’を、内輪2の小端面2dが主軸17の肩部17cに当接するまで押し込む(図6参照)。上記の吊り具10と予備組立体1’の分離作業において、予備組立体1’の上端部(軸方向の外側端)に位置する内輪2の小つば面2cを吊り具10の爪型部材12が係合する面に使用したので、予備組立体1’の上端側から吊り具10の爪型部材12の係合を解除でき、吊り具10と予備組立体1’の分離作業が容易である。
The
その後、図6に示すように、残り片方の外輪3をハウジング16の大径内周面16bに挿入し、外輪3の軌道面3aが円すいころ5の転動面5cおよび外輪3の小端面3bが間座7の端面7bにそれぞれ当接するまで押し込む。その後、内輪2の小端面2dに固定用スリーブ19の端面19aを当接させて内輪2を位置決め固定する。一方、外輪3側は、蓋部材20をハウジング16に被せて、ボルト21により締め付け固定する。蓋部材20にはシール装置22が装着されている。その後、潤滑油であるグリースが封入されて軸受の組み付け作業が完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 6, the remaining
以上に説明した転がり軸受の組み付け方法では、使用機器のハウジング16に外輪3を組み付ける工程と、内輪2に円すいころ5および保持器6を組み込んだ予備組立体1’を準備する工程と、この予備組立体1’の上端部(軸方向の外側端)に位置する内輪2の小つば面2cに吊り具10の爪型部材12を係合させ、予備組立体1’を吊り上げる工程と、吊り具10から分離した予備組立体1’をハウジング16に装着された外輪3内に挿入する工程からなるので、組み付け作業が容易で、かつ効率的である。
In the method of assembling the rolling bearing described above, the step of assembling the
図7に、本発明の第2の実施形態の吊り具を示す。この実施形態では、予備組立体の内輪のみを示し、円すいころと保持器は省略する。 FIG. 7 shows a hanger according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, only the inner ring of the preliminary assembly is shown, and the tapered rollers and the cage are omitted.
この実施形態の爪型部材42は、第1の実施形態の爪型部材12に対して、半径方向内側に延びるフランジ部42dを形成し、調節ボルト45を設けたことが異なる。フランジ部42dには、ねじ孔42eが形成されており、このねじ孔42eに調節ボルト45が螺合する。図7に示すように、ボルト43を締付けない状態で、爪型部材42の突起部42bの係合面42cを内輪2の小つば面2cに当接させた際に初期隙間が生じた場合には、調節ボルト45のねじ込みによって爪型部材42の軸方向の微調整を行い、その後、爪型部材42を固定部材41にボルト43により締付け固定することを可能にしたものである。その結果、爪型部材42の係合面42cと内輪2の小つば面2cとの隙間を排除し、係合状態を最適にすることができる。これにより、吊り具40による吊り上げ作業を一層安定させることができる。初期隙間が小さく問題なく吊り上げられる場合は、他の実施形態の吊り具のように省略可能である。
The claw-shaped
図8に、本発明の第3の実施形態の吊り具を示す。この実施形態でも、予備組立体の内輪のみを示し、円すいころと保持器は省略する。 FIG. 8 shows a hanger according to a third embodiment of the present invention. Also in this embodiment, only the inner ring of the preliminary assembly is shown, and the tapered rollers and the cage are omitted.
この実施形態の爪型部材72は、第1の実施形態の爪型部材12に対して、爪型部材72の先端に形成した突起部72bの係合面72c形状が異なる。図8(b)は爪型部材72を固定部材71の半径方向の外側から見たもので、この形状については、第1の実施形態の爪型部材12の同じである。一方、図8(c)は爪型部材72を固定部材71の半径方向の内側から見たもので、突起部72bの係合面72cの形状が、第1の実施形態の爪型部材12と異なる。係合面72cは中高に形成されている。この中高形状は、係合面72cが内輪2の小つば面2cにエッジ当たりしないように、係合面72cの中央部をAだけ凸状にしている。Aの寸法は、吊り上げる軸受サイズやつば面の形状に応じて適宜の設定することができるが、通常は0.5〜1.0mm程度が望ましい。また、図示は省略するが、係合面72cを爪型部材12の半径方向で中高形状にしてもよい。
The
図9に、本発明の第4の実施形態の吊り具を示す。この実施形態でも、予備組立体の内輪のみを示し、円すいころと保持器は省略する。 FIG. 9 shows a hanger according to a fourth embodiment of the present invention. Also in this embodiment, only the inner ring of the preliminary assembly is shown, and the tapered rollers and the cage are omitted.
この実施形態の爪型部材102は、第1の実施形態の爪型部材12に対して、爪型部材102を固定部材101に固定するためのボルト103の貫通孔102aの形状と爪型部材102の上端に設けた突出部102dが異なる。図9(b)に示すように、貫通孔102aは、爪型部材102を固定部材101に固定するに当って、周方向に位置の調節ができるように貫通孔102aを長孔形状に形成し、爪型部材102の中心に対して、図の左右両方向(周方向)にBだけ調節できる。爪型部材102の周方向の調節により、爪型部材102を内輪2の小つば面2cへ係合させる際に、円すいころ5間に干渉しないように挿入することが可能になる(図4参照)。その理由は、配置される円すいころ5の個数や奇数・偶数などにより、円すいころ5間の位置と爪型部材102の位置がずれることがあるためで、爪型部材102の周方向の調節することにより、円すいころ5間の位置と爪型部材102の位置を一致させることができる。B寸法を5mm以上にずれるようにした場合には、爪型部材102の剛性確保のために、爪型部材102の上端に突出部102dを設けて断面L字状にする。また、これにより、ボルト103周りのモーメントにも対応できるようにしている。
The
図10に本発明の吊り具で吊り上げる対象である大型の転がり軸受の他の例として、複列自動調心ころ軸受111を示す。この自動調心ころ軸受111も、風力発電機の主軸に使用されるもので、軸受の外径がφ700〜800mm、内径がφ500〜600mm程度である。この自動調心ころ軸受111は、内輪112および外輪113が共に一体型であり、外周に複列の軌道面112aを有する内輪112と、内周に複列の軌道面113aを有する外輪113と、対向する軌道面112a、113aの間に円周方向に転動自在に配置された複数の転動体としての球面ころ115と、球面ころ115を保持する保持器116とを備える。
FIG. 10 shows a double-row self-aligning
自動調心ころ軸受111では、球面ころ115の転動面115cが当接する外輪113の複列の軌道面113aは一続きの球面状に形成されている。球面ころ115の転動面115aが当接する内輪112の複列の軌道面112aは、それぞれ軸方向中央部から軸方向両端部へ向けて縮径し、球面ころ115の転動面115cの母線形状に沿った円弧状で形成されている。内輪112の軸方向中央部には大つば面112bが形成され、この大つば面112bにより球面ころ115の大端面115aが案内される。内輪112の軸方向両端部には小つば面112cが形成され、この小つば面112cにより球面ころ115の小端面115bが案内される。球面ころ115は、保持器116のポケット116aに収容されている。
In the self-aligning
複列自動調心ころ軸受111は、内輪112および外輪113が共に一体型になっているが、軸受単体の組み立ては次の要領で行う。すなわち、内輪112に保持器116と球面ころ115を組み込んだ予備組立体111’を準備し、この予備組立体111’の軸線を外輪113の軸線に直角に配置させ、直径方向に対向する球面ころ115間の最小外接距離の位置で外輪113の軌道面113a端の開口部から挿入する。その後、内輪112と外輪113の軸線が位置するまで予備組立体111’を外輪113内で回転させて組み込む。この複列自動調心ころ軸受111においても、図示は省略するが、内輪112の小つば面112cを利用して、前述の各実施形態の吊り具10、40、70、100により同様に吊り上げることができる。
In the double row
前述した各実施形態の吊り具では、使用機器のハウジングに予め外輪を組み込んでおいて、内輪、ころおよび保持器からなる予備組立体を吊り具で吊り上げる場合を説明したが、図11では、転がり軸受を組み立て後、吊り上げるための吊り具の第5の実施形態を示す。 In the hanging tool of each of the embodiments described above, the case has been described in which the outer ring is previously incorporated in the housing of the device used and the preliminary assembly including the inner ring, the roller, and the cage is lifted by the lifting tool. 5 shows a fifth embodiment of a lifting tool for lifting after assembling a bearing.
図11に示すように、内輪2、外輪3、円すいころ5、保持器6からなる複列円すいころ軸受1は、すでに、組み立てが完了している。吊り具130は、固定部材131と爪型部材132とからなるが、固定部材131がスリーブ状に形成されており、その下部に爪型部材132がボルト133により固定される構造となっている。固定部材131の上端には、フランジ状の突出部131aが設けられると共に吊り輪134が取り付けられている。
As shown in FIG. 11, the double row tapered
固定部材131に爪型部材132を取り付けない状態で、固定部材131を組立て完了状態の複列円すいころ軸受1の上方から、吊り具130を軸方向に下降させて嵌合させる。固定部材131のフランジ状の突出部131aが上方の外輪3の端面に当接した状態で、爪型部材132を固定部材131に取り付け、下方の外輪3の端面に爪型部材132の突起部132bを当接係合させた状態でボルト133を締付け固定する。この後、吊り輪134に、二点鎖線で示すロープの先端に設けたフック(図示省略)を掛け、上方に吊り上げる。
In a state where the claw-shaped
前述した第1〜4実施形態では、吊り具で吊り上げる対象を、外周に複列の軌道面2a有する内輪2を対象とした予備組立体1’の場合について説明したが、複列円すいころ軸受が、単列の軌道面を有する2つの内輪からなる場合は、1つの内輪に単列の円すいころおよび保持器を組み込んだものが予備組立体となる。また、単列の円すいころ軸受の場合でも、1つの内輪に単列の円すいころおよび保持器を組み込んだものが予備組立体となる。
In the first to fourth embodiments described above, the case of the
さらには、本発明に係る吊り具で吊り上げる対象は、上記のような予備組立体に限ることなく、内輪、外輪等の部品単体、あるいは軸受組立体にも適用できる。また、吊り具の爪型部材を内輪、外輪、あるいは軸受組立体の軸方向に向いた面に係合させる場合、係合部の状態に応じて、半径方向の外径側又内径側のいずれかを適宜選択すればよい。本発明に係る吊り具で吊り上げる対象軸受は、風力発電機の用途に限らず、トンネル掘削機や建設機械の用途に用いられる大型の転がり軸受にも適用することができる。 Furthermore, the object to be lifted by the lifting tool according to the present invention is not limited to the preliminary assembly as described above, but can be applied to a single component such as an inner ring or an outer ring, or a bearing assembly. In addition, when the hook member of the lifting device is engaged with the inner ring, the outer ring, or the axially facing surface of the bearing assembly, either the outer diameter side or the inner diameter side in the radial direction is selected depending on the state of the engaging portion. These may be selected as appropriate. The target bearing to be lifted by the lifting tool according to the present invention can be applied not only to a wind power generator but also to a large-sized rolling bearing used for a tunnel excavator or a construction machine.
1、 複列円すいころ軸受
1’ 予備組立体
2、112 内輪
2a、112a 軌道面
2b、112b 大つば面
2c、112c 小つば面
2d 小端面
3、113 外輪
3a、113a 軌道面
5 円すいころ
5a、115a 大端面
5b、115b 小端面
5c、115c 転動面
6、116 保持器
6a、116a ポケット
6b 内径
7 間座
7a 貫通孔
10、40、70、100、130 吊り具
11、41、71、101、131 固定部材
11a ねじ孔
12、42、72、102、132 爪型部材
12a、102a 貫通孔
12b、42b、72b、132b 突起部
12c、42c 係合面
13、43、103、133 ボルト
14、134 吊り輪
15 主軸支持装置
16 ハウジング
16a 小径内周面
16b 大径内周面
16c 肩部
17 主軸
17a 外周面
17b 軸端側外周面
17c 肩部
18 シール装置
19 固定用スリーブ
19a 端面
20 蓋部材
21 ボルト
22 シール装置
102d 突出部
111 複列自動調心ころ軸受
131a 突出部
A、B 寸法
1. Double row tapered roller bearing 1 '
Claims (17)
前記吊り具は、吊り輪を取り付け可能な固定部材と、この固定部材に固定した爪型部材とからなり、この爪型部材を、前記転がり軸受の構成部品の軸方向に向いた面に係合させることを特徴とする転がり軸受用吊り具。 An inner ring having a raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a raceway surface on the inner periphery, a plurality of rolling elements arranged in a circumferential direction between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring, and the inner ring and the outer ring A lifting device for lifting a rolling bearing having a cage and a cage that accommodates the rolling element as a component,
The lifting tool includes a fixing member to which a suspension ring can be attached and a claw-type member fixed to the fixing member. The claw-type member is engaged with an axially directed surface of a component of the rolling bearing. A suspension for rolling bearings characterized by being made to cause.
吊り上げ総重量/(爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積×配置個数)<爪型部材の降伏応力 The rolling bearing suspension device according to claim 12, wherein the number of the claw-shaped members arranged satisfies the following relationship.
Total weight of lifting / (contact area between the engaging surface of the claw-shaped member and the bearing ring × number of arrangement) <yield stress of the claw-shaped member
使用機器のハウジングに前記外輪を組み付ける工程と、前記内輪と転動体と保持器からなる組立体にする工程と、前記組立体の内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を係合させ、該吊り具により前記組立体を前記ハウジング近傍まで吊り上げる工程と、前記吊り具と分離した前記組立体をハウジングに装着された外輪内に挿入する工程からなることを特徴とする転がり軸受の組み付け方法。 An inner ring having a raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a raceway surface on the inner periphery, a plurality of rolling elements arranged in a circumferential direction between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring, and the inner ring and the outer ring An assembly method of a rolling bearing provided with a cage for accommodating the rolling elements,
A step of assembling the outer ring to the housing of the device used; a step of forming an assembly comprising the inner ring, a rolling element and a cage; and engaging a claw-shaped member of a lifting tool with a small brim surface of the inner ring of the assembly; A method of assembling a rolling bearing, comprising: a step of lifting the assembly to the vicinity of the housing by the suspension; and a step of inserting the assembly separated from the suspension into an outer ring attached to the housing.
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