CN103256309A - 用于滚动轴承的c形隔板 - Google Patents

Abstract

一种用于滚动轴承的隔板，该轴承具有内圈、外圈和设在内外圈上提供的滚道之间设置的至少一列接触滚子。隔板包括彼此面对的第一和第二部分(11、12)以及在两个部分之间横向延伸并将两部分连接起来的侧边部分(13)，第一和第二部分及侧边部分限定出容纳接触滚子的凹状结构。凹状结构(15)横向开口于侧边部分的相对一面上。

Description

用于滚动轴承的C形隔板

技术领域

本发明涉及滚动轴承领域，尤其是具有内圈、外圈及在内外圈之间具有一列或多列接触滚子的滚动轴承。

本发明特别地涉及具有大直径的滚动轴承，尤其是用在隧道掘进机中的轴承。

背景技术

大直径的滚动轴承通常具有同心的内、外圈，布置于设在所述内外圈的滚道上的至少一列接触滚子，以及周向布置在滚子之间的多个隔板。这种滚动轴承通常在轴向和径向承受较大的负荷。

法国专利文献FR2222898涉及一种用于滚动轴承的有孔的隔板，通过装配在一起的形成了容纳滚子的保持架。每个有孔隔板总体呈矩形，并具有保持架以容纳从孔中用力压入的滚子，所述孔的宽度小于滚子的直径。一个凸套设置在隔板的下角，而在相对的下角具有一个形状互补的凹穴。隔板借助各隔板的凸套与相邻隔板的凹穴的接合而组装在一起。

而这样的隔板限制了能够进入滚动轴承的内外圈之间的滚子数量，从而降低了轴承的承载能力以及使用寿命。

发明内容

本发明的一个目标是克服上述缺陷。

特别地，本发明的一个目标是提供一种隔板，其能够增加相关滚动轴承的承载能力。

特别地，本发明的一个目标是提供一种隔板，其便于制造、经济可靠。

本发明的另一个目标是提供一种隔板，其能够安装在具有同样滚子直径的不同滚动轴承直径之上。

在一个实施例中，滚动轴承具有内、外图和设置在内外圈的滚道上的至少一列接触滚子，用于滚动轴承的隔板包括彼此面对的第一和第二部分，以及在两个部分之间横向延伸并将两部分连接起来的一个侧边部分。第一和第二部分和侧边部分限定出一个容纳接触滚子的凹状结构。第一和第二部分分别包括一个与所述滚子的端面接触的表面。该凹状结构侧边开口于侧边部分的相对一面。

第一、第二部分以及侧边部分可具有C形的截面。

有利的是，侧边部分包括一个外表面，其具有至少一个向外伸出且与相邻滚子接触的肋。在一个实施例中，肋在外表面上横向伸出。该肋沿着第一和第二部分所在平面平行的方向延伸。该肋可具有弧形截面外形。外表面可具有优选两个厚度不同的间隔的肋。

侧边部分可包括一个内接触表面，其构成了作为滚子外滚动面的轴承面。

在一个实施例中，第二部分和/或第一部分包括，在侧边部分的端面上至少一个向内伸出的保持钩，其具有一个内表面，其构成了作为滚子外滚动面的轴承面。

有利的是，该隔板的一部分是金属或高分子材料制成。

在本发明的另一方面中，滚动轴承具有内圈、外圈、设置在内圈上提供的滚道之间的至少一列接触滚子以及多个如前面所限定的隔板，其周向布置在滚子之间，一个隔板的凹状部分朝着相邻分离器的侧边部分横向开口。

在一个实施例中，内外圈分别包括一个与每个隔板的第一部分和/或第二部分接触的引导面。

如前所述的滚动轴承可特别用于隧道掘进机中的轴承。

附图说明

通过研究以非限定示例给出且通过附图示出的具体实施例的详细描述，本发明及其优点将更容易理解，其中：

图1所示为根据本发明的一个实施例的滚动轴承的半截面图；

图2和图3是图1中滚动轴承的隔板的透视图；

图4是图2及图3中的隔板及相应滚子的透视图；

图5是三个隔板及相应的滚子被安装在滚动轴承上的端视图。

具体实施方式

图1所示的滚子轴承是一种大直径轴承，其具有内圈1、外圈2及容纳于其中的一列接触滚子3。该滚动轴承还具有多个周向布置在滚子3之间以保持其周向位置的隔板4。

内外圈1、2同心并沿着轴承旋转轴线(未示出)轴向延伸。内外圈1、2是实体型(Solid type)，“实体环”应理解为内外圈通过机加工对管材、棒材、粗冲压件和/或滚压型材去除材料(切削，或磨削方式)而制成。

滚子3规格相同，均具有外滚面3a和横向相对的表面3b、3c，从而构成了滚子的滚动表面。在所示实施例中，各个滚子的滚动面3a具有圆柱状外形。可选择地，滚动面还可以是球面或对数面。在所示实施例中，各滚子的转动轴线3d与轴承轴线之间的夹角为90度。各个滚子的转动轴线3d径向延伸。

内圈1具有圆柱形孔1a，设计为固定到机器的基座或结构(未示出)上，并由相对的径向侧面1b、1c限定。内圈1还包括一个阶梯形的外圆柱面1d，上面形成了环状径向滚道5。滚道5的截面是一个直的与滚子3的滚动面3a接触的内部外形。滚道5由阶梯形的外圆柱面1d的小直径部分的第一轴向面6和大直径部分的第二轴向面7之间提供的径向面形成。如后面将要说明的那样，轴向表面6形成一环状的引导面，可与隔板4径向接触。轴向引导面6是直的，垂直于滚道5布置并通过一环状凹带连接到所述滚道的小直径边缘。引导面6从所述边缘延伸并连接到内圈的径向表面1c上。引导面6和内圈的滚道5限定出一个环形槽。

外圈2包括一被径向相对的侧面2b、2c限定的外圆柱表面2a。外圈2还包括一阶梯形的柱状圆孔2d，孔内形成有环状径向滚道8。滚道8截面具有直的内轮廓与滚子3的滚动表面3a接触。内圈的滚道5和外圈的滚道8彼此轴向面对且平行。滚道8由台阶形孔2d的小直径部分的第一轴向面9和大直径部分的第二轴向面10之间提供的径向面形成。如后面所介绍的那样，轴向面10形成了一个环形引导面，其可与隔板4径向接触。外圈的引导面10与内圈的引导面6彼此径向面对且平行。引导面10是直的，设置为垂直于滚道8并通过环形凹状束带连接到所述滚道的大直径边缘。引导面10从所述边缘径向伸出并连接到外圈的径向面2b上。外圈的引导面10与滚道8限定了一个环形槽。

内圈的滚道5与引导面6和外圈的滚道8与引导面10共同限定了一个环形空间，使得滚子3和隔板4容纳于其中。滚道5、8之间设置的每个滚子3都被相应的抵靠于引导面6、10和滚道5、8的隔板保持。

隔板4规格相同并设置在两个相邻的滚子3之间。隔板4可由金属或青铜制作成一件。可选地，隔板4可由高分子材料如聚酰胺，例如通过模制形成。

如图2-4所示，每个隔板4都具有平行的内外部分11、12，适于与相对的引导面以及内外圈滚道接触，侧边部分13在所述相对的两部分11、12之间横向地伸出并适于周向地设置在两个相邻的滚子3之间。侧边部分13连接到内部部分11的横边及相对的外部部分12的相对边。内外部分11、12和侧边部分13分别具有宽度、长度和厚度都相同的矩形形状。内外部分11、12和侧边部分13的宽度略微小于滚子3的半径。

如图1所示，滚道5、8和内外圈的引导面6、10分别形成一个与隔板内外表面11、12直接接触的侧翼并在每个隔板4和滚子1、2之间相对打滑。为限制引入的隔板4的这种摩擦扭矩，在每个隔板和内外圈的滚道5、8之间可见有小的轴向间隙及在引导面6、10和隔板之间可见有小的径向间隙。

再看附图2-4，内外部分11、12和各个隔板的侧边部分13具有整体上为C形的截面，从而限定了一个凹状部分15以容纳滚子3。在侧边部分13的另一侧，隔板4没有在内外部分之间横向伸出且连接到所述部分的侧部。隔板4没有相对于侧面部分13对称的侧部。凹状部分15侧面开口于侧边13的相对面上并位于内外部分11、12之间。在隔板4安装到轴承的位置上，凹状部分15在圆周方向上仅通过侧边部分13限定而在径向方向上通过内外部分11、12进行限定。在此安装位置，一个隔板4的凹状部分15朝着相邻隔板4圆周地开口。每个隔板4的凹状部分15在轴向双方向开口，圆周方向上单方向开口。凹状部分15三边开口。考虑相关滚子3的旋转轴线3d，内外部分11、12径向延伸，侧边13在两部分之间轴向延伸，凹状部分15径向向外开口。在侧边13的另一面，通过内外部分11、12的自由边轴向限定出一个开口或孔，并在内外部分之间轴向延伸以横向开口于凹状部分15。

每个隔板的内外部分11、12都有一个彼此相对的内部接触平面11a、12a，并构成了相应滚子的端面3b、3c的接触表面。接触平面11a、12a之间的距离与滚子3的长度基本一致。侧边部分13包括一内接触面13a，其构成了相关滚子接触面3a的滚动面。

隔板4还包括一个钩部16，其从外部部分12的自由边向内朝着内部部分11略微突出。钩部16布置在侧边部分13相对一侧的外部部分12上。钩部16位于外部部分12的自由边中央并与所述外部部分的纵向边缘保持一定距离。钩部16具有一个构成了相应滚子滚动面3a的轴承面的内部接触平面。钩部16适合于与滚子3干扰以避免从凹状部分15的开口中脱出。在隔板4安装到滚动轴承的安装位置，内外部分11、12在径向方向保持滚子3，侧边13和钩部16在圆周方向保持滚子3。钩部16构成了滚子3的周向保持装置。

各个隔板的内部部分11具有一外平面11b和布置在所述外平面上的两个间隔的引导肋11c、11d。引导肋11c、11d相对于外表面11b向外突出并在所述的外表面上从内部部分11的纵边横向延伸到相对的另一纵边。相对的纵边限定了外表面11b。在公开的实施例中，引导肋11c、11d彼此相同，其截面形状为圆弧形。这里，肋11c靠近内部部分11的自由边设置，而肋11d靠近内部部分11的与侧边13连接的边设置。

在隔板4安装到滚动轴承的安装位置，内部部分11的外表面11b面对内圈的引导面6，而与后者保持一定距离，并且引导肋11c、11d可与所述引导面6接触。借助突出的引导肋11c、11d，减小了各个隔板的内部部分11与相应的内圈的引导面6之间的摩擦。另外，引导肋11c、11d和引导面6之间还存在线接触，这种接触方式减小了各个隔板与内圈1之间的摩擦。

各个隔板的内部部分11还包括各设置在所述内部部分的纵边之一上的两个横向引导凸缘11e、11f。各个引导凸缘11e、11f从纵向边向外伸出。在所公开的实施例中，引导凸缘11e、11f彼此相同并在11c、11d之间纵向延伸，其截面为圆弧形。

在隔板4安装到滚动轴承的安装位置，横向的引导凸缘11e轴向面对内圈的滚道5，而横向的引导凸缘11f轴向面对外圈的滚道8。如果隔板4与内圈或外圈之间出现轴向接触，借助突出的引导凸缘11e、11f，就减小了隔板4的内部部分与滚道5或8之间的摩擦。另外，每个引导凸缘11e、11f和滚道5或8之间存在线接触，这种接触方式减小了各个隔板4与内外圈1、2之间的摩擦。

由于所示实施例中各个隔板的内外部分11、12是类似的，因此只对其中的一个进行了详细说明。应该明白，前面部件11中使用的附图标记“a、b、c、d、e和f，同样可用于外部部件12。类似于隔板的内部部分相对于内圈引导面6，借助于外部部分的引导肋12c、12d，减小了每个隔板的外部部分12与外圈引导面10之间的摩擦。另外，引导肋12c、12d和引导面10之间存在线接触。

各个隔板的侧边13具有一外平面13b和布置在外平面上的两个间隔的引导肋13c、13d。引导肋13c、13d相对于外表面13b向外突出并在所述的外表面上从侧边13的纵边延伸到相对的另一纵边。相对的纵边限定了外表面13b。引导肋13c、13d沿着平行于内外部分11、12的平面的方向延伸。引导肋13c、13d截面形状为圆弧形。在所示实施例中，引导肋13c、13d厚度不同以适用于不同直径的滚动轴承。具有较小厚度的肋13c靠近侧边13连接于内部部分11的边缘，而肋13d位于外部部分12的与侧边13连接的边。

在隔板4安装到滚动轴承的安装位置，如图5所示，隔板4的引导肋13c抵靠在容纳于相邻隔板内的滚子3的滚动面3a上，因为所述隔板的凹部朝着其他隔板横向开口。在隔板的侧边位置的引导肋13c与圆周方向上相邻的隔板4支撑的滚子3之间存在直接接触。在安装位置，在两个连续滚子3之间周向仅设置一个侧边部分13。每个隔板的凹状部分15减小了两个连续滚子3之间的周向间隙。相应地就可以增加布置在内外圈1、2之间的滚子3的数量，从而增大了轴承的负荷，延长了轴承寿命。

在隔板4的安装位置，当隔板4内的滚子3沿其轴线转动时，相邻隔板的肋13c作为滚子的引导装置与所述滚子的滚动表面进行接触。每个滚子3径向地保持在相关隔板4的内外部分11、12之间，并周向地被隔板4的侧边13、保持钩16和相邻隔板4的引导肋13c保持。借助于突出的引导肋13c，减小了布置在一个隔板的凹穴内部的滚子3与相邻隔板4的侧边部分13之间的摩擦。另外，这些元件之间还存在线接触，通过这种接触方式摩擦更小。

在使用时，轴向布置在内外圈的滚道5、8之间的各个隔板4的内外部分11、12分别与所述内外圈的引导面6、10接触以引导隔板和相应的滚子，同时引导肋13支撑容纳于相邻隔板内的滚子3。当引导肋11c、11d、12c和12d与内外圈的引导面进入接触时，隔板4和相关的滚子3围绕所述与引导面接触的引导肋之一稍微转动，以跟随内外圈的滚道5、8。引导肋13c与相邻滚子3的接触使得这种转动成为可能。隔板4和相关的滚子3还可围绕所述引导肋13c转动。相应地，滚子3沿着内外圈滚道5、8的滑动得到加强并减小了各个隔板4的张力水平。另外，各个隔板的引导肋11c、11d、12c和12d还避免了滚子3高度的偏移或倾斜。

在公开的实施例中，只有各个隔板下方的引导肋13c与相邻滚子3的滚动面3a进行接触。在具有较大直径而使用同样的滚子3和隔板4的轴承中，各个隔板和下方的引导肋13c和上方的引导肋13d二者或仅有上方的引导肋13d与相邻滚子3的滚动面3a进行接触。

隔板4的总体结构通过三个部分或腿部和周向朝着侧边13相对侧的外表面上的开口所限定的凹状结构15而确定，从而减小了各个隔板4的重量。通过肋11c-11f和肋12c-12f减小了隔板4与内外圈1、2之间的摩擦。类似地，通过肋13a、13b的存在，隔板4与位于相邻隔板中的滚子间的摩擦减小了。各个隔板4的肋11c-11f、肋12c-12f和肋13a、13b还引导滚子3沿着内外圈的滚道5、8滚动。可选地，还可以预见到隔板上不设置上述肋的情形。

尽管上面以具有一列接触滚子的滚动轴承为基础进行了说明，应该理解本发明能够用于具有至少两列轴承的情形。另外，在所示实施例中，滚动轴承能够承受轴向负荷，可选地，滚动轴承还可同时承受径向负荷或者轴向和轴向负荷二者。另外，内圈和/或外圈还可在其外周具有齿轮齿，从而例如与输出轴或电机上的驱动齿轮相配合。

Claims (14)

1.一种用于滚动轴承的隔板，该轴承具有内圈、外圈和设在所述内外圈上提供的滚道之间的至少一列接触滚子，其特征在于所述隔板包括彼此面对的第一和第二部分(11，12)，以及在第一和第二部分之间横向延伸并将所述部分连接起来的侧边部分(13)，该第一和第二部分与该侧边部分一起限定出容纳接触滚子的凹状结构，该第一和第二部分分别包括与所述滚子的端面接触的表面(11a，12a)，该凹状结构(15)横向开口于该侧边部分(13)的相对一面上。

2.如权利要求1所述的隔板，其中该第一、第二部分(11，12)以及该侧边部分(13)具有总体为C形的截面。

3.如权利要求1或2所述的隔板，其中该侧边部分(13)包括外表面(13b)，其具有至少一个向外伸出的肋(13c，13d)。

4.如权利要求3所述的隔板，其中该肋(13c，13d)在该外表面(13b)上横向伸出。

5.如权利要求3或4所述的隔板，其中该肋(13c，13d)沿着与该第一和第二部分(11，12)所在平面平行的方向延伸。

6.如权利要求3-5任一项所述的隔板，其中该肋(13c，13d)具有弧形截面。

7.如权利要求3-6任一项所述的隔板，其中该外表面提供有两个间隔的肋(13c，13d)。

8.如权利要求7所述的隔板，其中所述肋的厚度不同。

9.如前述权利要求任一项所述的隔板，其中该侧边部分(13)包括内接触表面(13a)，其构成了作为该滚子外滚动面的轴承面。

10.如前述权利要求任一项所述的隔板，其中该第二部分(12)和/或该第一部分(13)在该侧边部分(13)的端面上具有至少一个保持钩(16)，其包括内表面，该内表面构成了作为该滚子外滚动面的轴承面。

11.如前述权利要求任一项所述的隔板，其中该隔板的一部分是金属或高分子材料制成。

12.一种滚动轴承，具有内圈(1)、外圈(2)、设在该内外圈上提供的滚道(5，8)之间设置的至少一列接触滚子(3)以及如前面任一项权利要求所限定并周向布置在该滚子之间的多个隔板(4)，一个隔板的凹状部分(15)朝着相邻隔板的侧边部分(13)横向开口。

13.如权利要求12所述的隔板，其中该内外圈分别包括与每个隔板的该第一部分和/或该第二部分接触的引导面(6，10)。

14.一种权利要求12或13所述的滚动轴承在隧道掘进机中的应用。

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