CN101907126A - 用于托辊的轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于至少区段性地成空心圆柱体设计的托辊的轴承装置(1)，其带有至少一个支承托辊罩(2)的轴承(3)，其中，在所述轴承(3)的圈(4)和所述托辊罩(2)之间直接或间接地设置减震层(5)。为了实现轴承装置较高的稳定性，本发明规定，用于所述减震层(5)的所述支承面(6，7)在所述减震层(5)的所述径向内部和/或径向外部区域内在所述径向截面中与所述轴承装置(1)的所述轴线(A)成一定角度(α)地延伸经过所定义的轴向距离(a)。

Description

用于托辊的轴承装置

技术领域

本发明涉及一种用于至少区段性地成空心圆柱体设计的托辊的轴承装置，其有至少一个支承托辊罩的轴承，其中，在轴承圈和托辊罩之间直接或间接地设置一个减震层。

背景技术

现有技术中公开了用于支承托辊的各种可能性，这些可能性包括特殊的设计方案，为了更好地减震，在托辊罩和至少作为滚动轴承设计的轴承之间设置一层减震材料。

DE 1 738 837 U公开了一种这样的轴承装置。在此使用了弹性体减震层，其在径向截面中设计成块状并且在其两个轴向端部区域内具有收缩。利用这一减震层可以实现轴承装置的高减震能力的阻尼性能。相似的解决方案由GB 592 043 A公开。

DE 28 01 879 A1示出了另一种相似的轴承装置，其中，该轴承通过弹性体中间层支承轴套。该轴套在轴向的端部区域沿径向扩展，并且利用其径向外部区域焊接在托辊罩的圆柱形内表面上。

用于减震地支承托辊的类似轴承结构已由AT 215 887，DE 24 00 701 A1和US 3 362 760公开。

业已证实，轴承装置的耐久性和强度有时不可靠地因减震材料缺少稳定性而受到限制。据此，可能出现部件的失灵，因为减震层在使用期限期间不再能够传递径向和轴向的力。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，这样来进一步发展一种开头所述类型的轴承装置，即，能够通过结构上的措施来改善减震层的材料的强度。因此应当实现轴承装置较高的稳定性。

根据本发明，所述技术问题的解决方案的特点在于，在减震层的径向内部和/或径向外部区域内的用于减震层的支承面在径向截面中与轴承装置的轴线成一定角度地延伸一个定义的轴向距离。

在此，该角度优选在5°至45°之间，尤其优选在10°至35°之间。

成角度设置的支承面通常可以配设任意的外部轮廓，其中，尤其设计为圆锥形。

在轴承圈和减震层之间优选设有一支架。相应地在托辊罩和减震层之间可以设有一套筒体。

成所述角度延伸的支承面可以仅设置在所述一个轴承圈或所述支架的侧边缘区域内。优选在这种情况下，在两个成所述角度延伸的支承面之间有一个圆柱形的支承面。

然而，可选地也能实现，两个成所述角度延伸的支承面从所述一个轴承圈或所述支架的侧边缘区域出发相接。

此外，可选地规定，两个成所述角度延伸的支承面连接到圆柱形的支承面上。

减震层在径向压应力下优选设置在托辊罩和一个轴承圈之间。

减震层可以设置在支架和套筒体之间，其中，减震层与所述支架和/或套筒体保持连接。在这种情况下规定，借助硫化胶合法建立其减震层和支架之间的连接和/或减震层和套筒体之间的连接。由减震层和支架和/或套筒体组成的装置作为整体安装，并且通过径向的过盈配合置于托辊罩中。

减震层优选由弹性体材料，尤其由聚氨酯组成。而该减震层也由橡胶材料构成，其中，丁腈橡胶(NBR)是合适的。

在所述减震层和至少一个径向邻接的部件之间设置一种增附剂。

套筒体和/或支架优选由金属构成。套筒体可以由铁或钢板构成。

套筒体可以从单侧轴向地伸出托辊罩，并且在托辊罩的轴向端部区域中具有径向向外延伸的凸缘。

所述套形体可以通过过盈配合设置在托辊罩中。

所述支架具有轴向地搭接所述一个轴承圈的挡边。

托辊罩优选设计为恒定壁厚的、通过各轴承支承在两个轴向端部区域的管子。

套筒体连同减震层，必要时支架和轴承可以设计作为整体，该整体安装 在配属有托辊的输送装置中。这样带来逻辑上的优点。可通过将套筒体简单的压入托辊罩中完成装配。

所建议的轴承装置优选使用在露天采矿设备中，并且在此是托辊装置的重要组成部件。在此对高品质和轻巧的、特征为寿命长和运行舒适的轴承装置存在较大的需求。

通过按本发明的建议可以实现，尤其在轴承和托辊罩之间作轴向相对运动时，减震层的材料处于可被该材料很好地吸收的组合的剪切应力和压应力作用下(比拉应力更好)。

此外，若发生轴向相对运动，为减震层倾斜(优选圆锥形)设置的支承面具有的优点是，发生减震层材料的压缩，该压缩导致套筒体扩张，并因此导致托辊罩稳定的应力。

相应地在减震层的材料中形成对减震层的材料有利的组合的剪切应力和压应力。

附图说明

在图中示出本发明的实施形式。附图中：

图1是根据本发明第一种实施形式的、带有由轴承支承的托辊的轴承装置的径向截面图；

图2示出了根据图1的细节“X”；

图3a是根据本发明第二种实施形式的、仍不带已安装的托辊罩的按图1的轴承装置的径向截面图；

图3b是带有已安装托辊罩的、按图3a的轴承装置；

图4a是根据本发明第三种实施形式的、仍不带已安装的托辊罩的按图1的轴承装置的径向截面图；

图4b是带有已安装的托辊罩的、按图4a的轴承装置；

图5a是根据本发明第四种实施形式的、仍不带已安装的托辊罩的按图1的轴承装置的径向截面图；

图5b是带有已安装的托辊罩的、按图5a的轴承装置；

图6a是根据本发明第五种实施形式的、仍不带已安装的托辊罩的按图1的轴承装置的径向截面图；

图6b是带有已安装的托辊罩的、按图5b的轴承装置。

具体实施方式

在图1中可见用于支承输送装置的托辊罩2的轴承装置1。轴承装置1具有轴线A。图1所示的整个装置可称作托辊。示出了其上固定着深沟球轴承3的轴13。深沟球轴承3的外圈4支撑着具有单侧挡边12的支架8，该挡边沿轴向包围外圈4，并且为该外圈形成轴向装置。轴承3通过未进一步示出的器件相对于轴13轴向地固定，并且轴承3相对于支架8轴向地固定。

托辊罩2设计为空心圆柱形部件，亦即管，其中在两个轴向的端部区域内设置有如图1所示的轴承装置1。将用过盈配合置于托辊罩2中的套筒体9压入托辊罩2向内指向的表面。在套筒体9和支架8之间设有一个由弹性体材料或橡胶材料组成的、在本实施形式中设计为基本上空心圆柱形层的减震层。该弹性体材料或橡胶材料可以通过注塑过程或通过硫化胶合过程与套筒体9和/或支架8直接连接。

在托辊罩2的轴向的区段区域，在托辊罩2的圆柱形内表面和减震层5之间设有套筒体9，该套形体9从单侧轴向地伸出于托辊罩2并且在托辊罩2的轴向端部区域内具有径向朝外延伸的凸缘11。该凸缘11也可以称为突缘，并且构成了一个用于托辊罩2的预定的轴向止挡。因此，可以以简单的方式实现托辊罩2相对套筒体9的轴向固定。

由于减震层5的注塑或硫化，除径向力外，轴向力也能借助减震层并因此在轴承3和托辊罩2之间传递。

可以考虑弹性体材料以及橡胶材料作为减震层的材料。尤其可以使用丁腈橡胶，亦即合成橡胶。其简称为NBR由Nitrile，Butadiene，Rubber的首字母组成。它由丙烯腈和丁二烯的共聚作用获得。

明显地，如在图2的详细描述中可见，位于支架8的侧端区域中的用于减震层5的支承面6和7在支架8的外圆周上，在径向截面中与轴承装置1的轴线A成角度α地延伸经过定义的轴向距离a。该角度α在本实施形式中为大约30°。

一般来说，规定在减震层5的径向内部和/或径向外部区域内，用于减震层5的支承面6，7在径向截面中与轴承装置1的轴线A成角度α地延伸经过定义的径向距离a。由此所述至少一个倾斜成角度α布置的支承面可选地或附加地也可以径向朝外地设置在套筒体9或托辊罩2的区域中。

减震层5在按图1的实施形式中轴向地伸出超过支架8的延伸段，以便 在此形成用于盖子18的支承装置。

在图2中示出了用于根据图1的放大视图“X”的情况。力求在侧面区域中的减震层5的材料在安装状态下形成平面的端侧14，尽管在图2中存在收缩产生的环槽形的收缩部15。

此外在按图1和图2的解决方案中规定，套筒体9在轴向端部区域内具有曲拐部16，由此，托辊罩2的内部圆周面在套筒体9压入之后具有相应的扩张部17。

业已表明，如果轴向距离a(参见图2)在支架8(沿轴向测量)宽度的5％和15％之间，角度α在10°和35°之间，则可达到尤其有利的结果。数量级的选择以有利的方式导致减震层材料中有益的、组合的径向和轴向应力(组合的剪应力和压应力)，这使得使用寿命长。

在图3，4，5和6中示出了本发明其它四个可选的设计。由图可见轴承装置的各种径向截面。在此，图3a，4a，5a和6a分别是还未装入托辊罩2的预装配单元。若将在这些图中所示的单元轴向地压入托辊2中，则获得在图3b，4b，5b和6b中所示的装置。相关各图的比较示出，通过压入过程在减震层的材料中不仅产生了径向应力，而且由此也发生减震层的变形(比较减震层的各端侧轮廓)。

在按图3的解决方案中选择与按图1的解决方案相应的设计。据此支架6在两个轴向端部区域中分别具有一个用于减震层的、通过圆柱形支承面10相互连接的支承面6，7。

在按图4的解决方案中总共设置三个在径向相互错位的圆柱形支承面10`，10”和10”’。两个圆柱形支承面10`，10”通过圆锥形设计的支承面6相互连接。相应地圆柱形支承面10”和10”’通过圆锥形设计的支承面7相互连接。

在按图5的实施形式中设置两个分别圆锥形设计的并且大约在支架4中心汇合的支承面6和7。

然而，在按图6的设计中规定，仅存在一个用于减震层5的、在整个支架8宽度上延伸的圆锥形支承面6。

附图标记清单

1轴承装置

2托辊罩

3轴承(滚动轴承)

4轴承圈

5减震层

6支承面

7支承面

8支架

9套筒体

10圆柱形支承面

10`圆柱形支承面

10”圆柱形支承面

10”’圆柱形支承面

11凸缘

12挡边

13轴

14端面

15收缩部

16曲拐部

17扩张部

18盖子

a轴向距离

α角度

A轴承装置的轴线。

Claims (25)

1.一种用于至少区段性地成空心圆柱体设计的托辊的轴承装置(1)，其带有至少一个支承托辊罩(2)的轴承(3)，其中，在所述轴承(3)的圈(4)和所述托辊罩(2)之间直接或间接地设置减震层(5)，其特征在于，用于所述减震层(5)的所述支承面(6，7)在所述减震层(5)的径向内部和/或径向外部区域内在径向截面中与所述轴承装置(1)的轴线(A)成一角度(α)地延伸经过一定的轴向距离(a)。

2.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述角度(α)在5°至45°之间。

3.按权利要求2所述的轴承装置，其特征在于，所述角度(α)在10°至35°之间。

4.按权利要求1至3之一所述的轴承装置，其特征在于，所述支承面(6，7)至少区段性地成圆锥形地设计。

5.按权利要求1至4之一所述的轴承装置，其特征在于，在所述轴承(3)的一个圈(4)和所述减震层(5)之间设有一支架(8)。

6.按权利要求1至5之一所述的轴承装置，其特征在于，在所述托辊罩(2)和所述减震层(5)之间设有一套筒体(9)。

7.按权利要求1至6之一所述的轴承装置，其特征在于，成所述角度(α)延伸的支承面(6，7)仅设置在所述轴承(3)的一个圈(4)或所述支架(8)的侧边缘区域中。

8.按权利要求7所述的轴承装置，其特征在于，在所述两个成所述角度(α)延伸的支承面(6，7)之间有一个圆柱形的支承面(10)。

9.按权利要求1至6之一所述的轴承装置，其特征在于，两个成所述角度(α)延伸的支承面(6，7)从所述轴承(3)的一个圈(4)或所述支架(8)的侧边缘区域出发相接。

10.按权利要求1至6之一所述的轴承装置，其特征在于，两个成所述角度(α)延伸的支承面(6，7)连接到圆柱形的支承面(10`，10``，10```)上。

11.按权利要求1至10之一所述的轴承装置，其特征在于，所述减震层(5)在径向压应力下设置在所述托辊罩(2)和所述轴承(3)的一个圈(4)之间。

12.按权利要求5或6所述的轴承装置，其特征在于，所述减震层(5)设置在所述支架(8)和所述套筒体(9)之间，其中，所述减震层(5)与所述支架(8)和/或所述套筒体(9)保持连接。

13.按权利要求12所述的轴承装置，其特征在于，借助硫化胶合法建立所述减震层(5)和所述支架(8)之间的连接和/或所述减震层(5)和所述套筒体(9)之间的连接。

14.按权利要求12或13所述的轴承装置，其特征在于，由减震层(5)和支架(8)和/或套筒体(9)组成的装置作为整体安装，并且通过径向的过盈配合置于所述托辊罩(2)中。

15.按权利要求1至14之一所述的轴承装置，其特征在于，所述减震层(5)由弹性体材料组成。

16.按权利要求15所述的轴承装置，其特征在于，所述减震层(5)由聚氨酯组成。

17.按权利要求1至14之一所述的轴承装置，其特征在于，所述减震层(5)由橡胶组成。

18.按权利要求17所述的轴承装置，其特征在于，所述减震层(5)由丁腈橡胶(NBR)组成。

19.按权利要求1至18之一所述的轴承装置，其特征在于，在所述减震层(5)和至少一个径向邻接的部件之间设置增附剂。

20.按权利要求1至19之一所述的轴承装置，其特征在于，所述套筒体(9)和/或所述支架(8)由金属构成。

21.按权利要求20所述的轴承装置，其特征在于，所述套筒体(9)和/或所述支架(8)由铁板或钢板构成。

22.按权利要求6至21之一所述的轴承装置，其特征在于，所述套筒体(9)在一侧轴向地伸出所述托辊罩(2)，并且在所述托辊罩(2)的轴向端部区域内具有一径向向外延伸的凸缘(11)。

23.按权利要求6至21之一所述的轴承装置，其特征在于，所述套筒体(9)通过过盈配合设置在所述托辊罩(2)中。

24.按权利要求5至23之一所述的轴承装置，其特征在于，所述支架(8)具有轴向地搭接轴承(3)的一个圈(4)的挡边(12)。

25.按权利要求1至24之一所述的轴承装置，其特征在于，所述托辊罩(2)设计为具有恒定壁厚的、在两个轴向端部区域分别通过一个轴承(3)支承的管子。

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