CN100359193C - 轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承，所述轴承包括内弧形板件，该内弧形板件包括一平滑的周向外表面以及两个轴向端面；于所述内弧形板件上形成的运动轨道，所述运动轨道的底面由所述平滑周向外表面形成；设置在所述运动轨道中的多个圆柱形滚动体，所述滚动体设置成可沿着所述运动轨道滚动；以及用以在所述滚动体轴向上对滚动体起限位作用的轴向限位装置；以及用以在所述滚动体径向上对滚动体起限位作用的径向限位装置；其中，所述内弧形板件的平滑周向外表面包括一内凹弧形表面段，所述内凹弧形表面段区域内的至少部分滚动体外露以便直接与被支撑件的外周面相接触。

Description

轴承

技术领域

本发明涉及一种支撑装置，特别是涉及一种轴承。

背景技术

工业上广泛采用的轴承一般由内圈、外圈和位于内外圈之间的滚动体构成。以用于诸如多辊轧机等机械设备上的以背衬轴承作为支承元件的支撑辊组件为例，带加厚外圈的背衬轴承和鞍座交替安装在芯轴上。背衬轴承承受来自多辊轧机中间支撑辊的负荷，并通过芯轴和鞍座将负荷传递给轧机的牌坊。由于背衬轴承的外圈与中间支撑辊是线接触，因此使得背衬轴承的受力状况恶化。背衬轴承中的滚动体中只有一至二个滚动体受力，使得背衬轴承因疲劳造成的正常损坏很少，反而是由于上述原因使背衬轴承的使用寿命大大降低。另外，由于所使用的轴承为圆柱形，使得在某些场合下机构设置困难，难以适应某些特殊使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种受力状况更合理、使用寿命长、能用于多种工作场合的轴承。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种轴承，包括：

内弧形板件，该内弧形板件包括一平滑的周向外表面以及两个轴向端面；

于所述内弧形板件上形成的运动轨道，所述运动轨道的底面由所述平滑周向外表面形成；

设置在所述运动轨道中的多个圆柱形滚动体，所述滚动体设置成可沿着所述运动轨道滚动：以及

用以在所述滚动体轴向上对滚动体起限位作用的轴向限位装置；以及

用以在所述滚动体径向上对滚动体起限位作用的径向限位装置；

其中，所述内弧形板件的平滑周向外表面包括一内凹弧形表面段，所述内凹弧形表面段区域内的至少部分滚动体外露以便直接与被支撑件的外周面相接触。

优选地，相邻滚动体由链板相互连接从而形成一环形滚链。

优选地，所述轴承还包括一外弧形板件，所述内弧形板件和外弧形板件通过两个挡边固定连接在一起，所述内弧形板件、外内弧形板件以及所述两个挡边限定一周向延伸的环形空间，所述滚动体位于所述环形空间中，其中，所述轴承形成有一孔口，用以将位于内弧形板件的所述内凹弧形表面段区域的至少部分滚动体露出，使得所述至少部分滚动体能够与被支撑件的外周面相接触。

优选地，在所述挡边的内侧表面上形成有沿周向延伸的凹槽，而所述滚动体包括滚动体主体和位于滚动体主体轴向两端处的颈部，所述滚动体颈部插入所述凹槽中。

优选地，在所述内弧形板件的周向外表面上形成有两个沿周向延伸的凸起，所述两个凸起沿轴向间隔开预定距离，所述运动轨道由所述两个凸起的彼此相对的内表面以及所述内弧形板件的周向外表面形成。

优选地，在所述内弧形板件上形成有一沿周向延伸的凹槽，该凹槽形成所述运动轨道，所述内弧形板件的平滑周向外表面由所述凹槽的底面形成。

优选地，所述挡边与所述外弧形板件整体形成。

优选地，所述内弧形板件的内凹弧形表面为一圆弧面。

优选地，所述圆弧面的弧度小于180度。

优选地，所述内弧形板件为一实心体。

优选地，所述内弧形板件为一中空环。

采用本发明的轴承，由于位于内弧形板件的所述内凹弧形表面区域的多个滚动体与诸如轧辊等被支撑件接触，受力面积比普通轴承受力面积大，且作为受力部件的内弧形板件结构坚固，其受力情况比在普通轴承中力由内圈传给滚子再传给外圈的情况好得多。因此，此种轴承大幅度提高了承载能力，比普通轴承寿命提高许多倍。而且，本发明轴承可用于普通轴承不能使用的某些场合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明轴承的一实施例的局部剖开的视图；

图2是沿图1中II-II线截取的剖视图；以及

图3是沿图1中III-III线截取的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图1-3描述本发明轴承的一优选实施例。如图1-3所示，本发明的轴承包括一内弧形板件3、一外弧形板件4以及套绕在该内弧形板件外周面上的环形滚链5。

如图2所示，外弧形板件4轴向横截面大致呈U形，包括主体部41以及位于主体部轴向两端处的周向延伸的挡边42。外弧形板件以其挡边的内周面与内弧形板件外周面相接触的方式配装在内弧形板件上，从而在外弧形板件的内周面与内弧形板件的外周面之间形成一用以装放滚链5的环形空间34。如图2所示，在外弧形板件4的两个挡边上分别形成有贯穿外弧形板件形成的螺钉孔43，而在内弧形板件3的与外弧形板件上的螺钉孔相对应的位置处形成有螺纹孔35，从而通过螺钉36将外弧形板件和内弧形板件连接在一起。

图1示出了内弧形板件3的一种结构形式。如图1所示，该内弧形板件包括一平滑的外周表面以及两个轴向端面，所述外周表面包括一外凸圆弧面31、一内凹圆弧面32以及连接外凸圆弧面与内凹圆弧面的两个端部圆弧面33。所述内弧形板件3外周面的外凸圆弧面与内凹圆弧面分别由两个同心圆弧面构成，而所述两个端部圆弧面分别与较大半径的外凸圆弧面和半径较小的内凹圆弧面相切，从而形成内弧形板件的平滑外周面。

如图1所示，滚链5由多个滚动体51和连接各滚动体的链板52构成，滚动体设置成可绕其中心轴线自由转动，使得各滚动体可与内弧形板件3的外周面保持滚动接触。

如图2和3所示，滚动体51呈圆柱形，包括滚动体主体54和位于滚动体主体轴向两端处的颈部53。为了保证滚链5的平稳操作，在外弧形板件4的两个挡边的内表面上形成有沿周向延伸的凹槽44，而在内弧形板件3的外周面上形成有两个沿周向延伸的凸起37，于是在两个凸起之间形成滚动体主体54运动轨道，而所述凸起形成在所述滚动体轴向上对滚动体起限位作用的轴向限位装置。两个凸起的内侧表面之间的距离对应于滚动体主体54的轴向长度，而两个凸起的外侧表面之间的距离对应于外弧形板件两个挡边的内表面之间的距离。在轴承的组装状态下，外弧形板件两个挡边的内表面贴靠于相应凸起的外侧表面，因此，两个凸起也对外弧形板件起到轴向定位的功能。在本发明轴承的组装状态下，如图2所示，滚动体51的颈部53插入到外弧形板件两个挡边内表面上的凹槽中，因此，所述凹槽一方面起到导引滚动体51颈部运动的作用，另一方面起到在滚动体径向上对滚动体进行限位的作用；而滚动体主体54位于内弧形板件3外周面上的两个凸起之间。需要指出的是，应当适当确定外弧形板件两个挡边上的凹槽的宽度以及内弧形板件上两个凸起37内侧表面之间的距离，以保证滚动体的平滑操作。

滚链5的位于内弧形板件3的内凹圆弧面32区域的部分适于与待支撑的诸如轧辊等旋转轴类零件的外圆周面相接触。为了使滚链的滚动体露出而与待支撑件的外圆周面相接触以便对其提供支撑，在外弧形板件4的与内弧形板件3的内凹圆弧面相对应的位置处形成有一开孔。开孔的形状和大小应保证滚动体与被支撑件的外圆周面可靠接触，且外弧形板件4的主体部以及挡边不与被支撑件相干涉。

在本发明的轴承工作时，经由外弧形板件4上的开孔露出的各滚动体一方面与被支撑件的圆周面相接触，且另一方面与内弧形板件3的内凹圆弧面相接触。因此，采用本发明轴承的支撑装置的载荷传递路线为：被支撑件承受的载荷传给与之相接触的多个滚动体，所述多个滚动体将载荷传给内弧形板件，内弧形板件又将载荷传给外弧形板件，再由外弧形板件传给轴承支座等支撑装置。在被支撑的旋转件的作用下，滚动体在内弧形板件3的内凹圆弧面上滚动，使滚链5于外弧形板件4和内弧形板件3之间形成的环形空间中沿着运动轨道运动。从而在沿运动方向居前的滚动体与被支撑件脱离接触的同时，后续的滚动体进入与被支撑件接触的状态。因此，基本上总是有相同数量的滚动体与被支撑件相接触。

在上述实施例中，外弧形板件4带有双挡边，而所述内弧形板件不带有挡边。而作为上述实施例的改型，也可以是外弧形板件4不带有挡边而所述内弧形板件带有双挡边；或者是外弧形板件4和内弧形板件二者均带有双挡边。此外，也可以在内弧形板件以及/或者外弧形板件的轴向端面上设置单独的挡板来代替上述挡边。而且，在所述内弧形板件带有双挡边(该挡边可与内弧形板件一体形成或由另外设置的单独挡板形成)的情况下，本发明轴承也可以不设置外弧形板件；相应地，在滚动体径向上对滚动体起限位作用的槽44形成在内弧形板件挡边的内侧表面上。

在上述实施例中，内弧形板件3的外周表面由两个同心圆弧面以及连接两个同心圆弧面的端部圆弧面构成。作为上述实施例的改型，内弧形板件3的外周面可以由圆弧面以外的其他弧形表面构成，只要各弧形表面形成平滑的外周面而利于滚动体运动即可。优选地，与被支撑件相接触的滚动体所在区域的弧形表面为圆弧面。该圆弧面的弧度可根据实际需要或者被支撑件的有待支撑的周向范围确定，其一般小于180度。

在上述实施例中，内弧形板件3为一实心构件，但弧形板件也可为一中空的环件。

在上述优选实施例中，在外弧形板件4的两个挡边的内表面上形成有沿周向延伸的凹槽44，在内弧形板件3的外周面上形成有两个沿周向延伸的凸起37。然而，作为该实施例的一种改型，外弧形板件两个挡边内表面上的凹槽以及/或者内弧形板件外周面上的凸起37可以省去。另外，在上述优选实施例中，由多个滚动体51和连接各滚动体的链板52构成的滚链5设置在内、外弧形板件之间形成的空间中。但是，作为该实施例的一种改型，连接各滚动体的链板可以省去，而仅在内、外弧形板件之间形成的空间中设置多个滚动体。此外，作为该实施例的另一种改型，可以设置一保持架代替链板52。

在上述优选实施例中，形成在内弧形板件外周面上的两个凸起用以形成滚动体的运动轨道。作为该项实施例的一种改型，也可以在内弧形板件外周面上形成一周向延伸的凹槽而用作滚动体的运动轨道。另外，滚动体的运动轨道也可以仅由外弧形板件两端的挡边来限定。

在上述优选实施例中，滚动体51包括滚动体主体54和位于滚动体主体轴向两端处的颈部53。但也可以采用轴向两端不带有颈部的滚动体。

附图1-3示出了本发明轴承的一种特定结构形式，其可用于支撑多辊轧机的支撑辊。如图1-3所示，为了提高轴承的强度从而提高轴承的使用寿命，内弧形板件3优选地为一实心构件；而外弧形板件的在与轧机轧辊座或牌坊相接触的区域形成有径向加厚部分，且为了增大轴承与轧辊座或牌坊轴向接触长度，外弧形板件在与轧辊座或牌坊相接触的区域可形成有轴向延伸部分。

本发明的外弧形板件可以由多段构成，在组装本发明轴承时，各段外弧形板件沿周向顺序安装在内弧形板件上。且根据轴承的实际用途，各段可以采取不同的结构形式，如在附图1中所示的那样。

上面对本发明的优选实施例进行了说明，但本领域普通技术人员应当理解，上面的例示性实施例只是用于说明本发明而非限定本发明，在不背离本发明精神和范围的情况下可以对本发明作出各种改进。

Claims (14)

1、一种轴承，其特征在于，所述轴承包括：

内弧形板件(3)，该内弧形板件包括一平滑的周向外表面以及两个轴向端面；

于所述内弧形板件(3)上形成的运动轨道，所述运动轨道的底面由所述平滑周向外表面形成；

设置在所述运动轨道中的多个圆柱形滚动体(51)，所述滚动体设置成可沿着所述运动轨道滚动；以及

用以在所述滚动体轴向上对滚动体(51)起限位作用的轴向限位装置；以及

用以在所述滚动体径向上对滚动体(51)起限位作用的径向限位装置；

其中，所述内弧形板件的平滑周向外表面包括一内凹弧形表面段，所述内凹弧形表面段区域内的至少部分滚动体外露以便直接与被支撑件的外周面相接触。

2、根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，相邻滚动体(51)由链板相互连接从而形成一环形滚链(5)。

3、根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，所述轴承还包括一外弧形板件(4)，所述内弧形板件和外弧形板件通过两个挡边固定连接在一起，所述内弧形板件、外内弧形板件以及所述两个挡边限定一周向延伸的环形空间，所述滚动体(51)位于所述环形空间中，其中，所述轴承形成有一孔口，用以将位于内弧形板件的所述内凹弧形表面段区域的至少部分滚动体露出，使得所述至少部分滚动体能够与被支撑件的外周面相接触。

4、根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，在所述挡边的内侧表面上形成有沿周向延伸的凹槽(44)，而所述滚动体包括滚动体主体(54)和位于滚动体主体轴向两端处的颈部(53)，所述滚动体颈部插入所述凹槽(44)中。

5、根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，在所述内弧形板件的周向外表面上形成有两个沿周向延伸的凸起(37)，所述两个凸起沿轴向间隔开预定距离，所述运动轨道由所述两个凸起的彼此相对的内表面以及所述内弧形板件的周向外表面形成。

6、根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，在所述内弧形板件上形成有一沿周向延伸的凹槽，该凹槽形成所述运动轨道，所述内弧形板件的平滑周向外表面由所述凹槽的底面形成。

7、根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，所述挡边与所述内弧形板件整体形成。

8、根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，所述挡边由单独挡板形成。

9、根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，所述挡边与所述外弧形板件整体形成。

10、根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，所述内弧形板件的内凹弧形表面为一圆弧面。

11、根据权利要求10所述的轴承，其特征在于，所述圆弧面的弧度小于180度。

12、根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，所述内弧形板件的外周表面由两个同心圆弧面以及连接两个同心圆弧面的端部圆弧面构成，端部圆弧面与所述两个同心圆弧面相切。

13、根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，所述内弧形板件(3)为一实心体。

14、根据权利要求1或2所述的轴承，其特征在于，所述内弧形板件(3)为一中空环。

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