CN103375486A - 浮动轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明说明了一种浮动轴承装置（1），其中，在浮动轴承中所需的轴向移位不会影响与连接结构件（3）相连的油脂传感器（15）。为实现该目的，油脂传感器（15）被抗相对移动地布置在矛形件（12）中，并且矛形件（12）被推动穿过保留在连接结构件（3）中的通道（11），从而使得矛形件（12）接近滚动轴承（2）的端部（13.1）与外圈（5）、内圈（4）或者滚动体（6）的其中一个端面实体接触。如果附加地弹簧（23）将矛形件（12）向着相应端面（14）挤压，那么不管在沿滚动轴承（2）的旋转轴线R实现轴向补偿所需的两个运动方向上的哪个方向上，油脂传感器（15）与相应端面（14）的轴向间距总是保持恒定。

Description

浮动轴承装置

技术领域

本发明涉及一种浮动轴承装置，尤其是涉及如下这种浮动轴承装置，在该浮动轴承装置中暂时或者持久监控用来润滑滚动轴承的润滑剂。

背景技术

在各种情况下总是与固定轴承一起使用的浮动轴承例如由1978年出版的“Die 

（滚动轴承的运用）”，第2版，第243ff页公开。

在该书中示出的、构成浮动/固定轴承组合件的滚动轴承均包括内圈、外圈，外圈同轴地环绕内圈，其中，滚动体在这些圈之间滚动。

虽然结合本申请未特别探讨，但是滚动体显然也可以由保持架引导。

这些滚动轴承以其外圈布置在连接结构件的孔中。

浮动/固定轴承组合件的浮动轴承的轴向补偿通过浮动轴承外圈的安放部位、浮动轴承内圈的安放部位，或者在浮动轴承的滚动轴承自身中实现。

以下要示例性针对浮动轴承的外圈来说明浮动轴承的轴向补偿。为此，外圈可轴向移动地布置在连接结构件的孔中，而内圈抗相对转动地且轴向抗相对移动地固定在轴上。浮动轴承的内圈和外圈设有沟槽，沟槽滚珠轴承的滚珠在该沟槽中滚动。因为这样支承的轴在其工作期间比连接结构件更强烈地变热，所以这个热条件导致：由于轴完全固定在固定轴承侧上而使得浮动轴承外圈离开其在连接结构件的孔中的原始安放部位。该变化基本上如下这样引起，即，由轴的更强烈的热膨胀引起的轴向力从浮动轴承内圈中的沟槽经由滚珠传递至外圈中的沟槽上并进而传递至外圈自身上，这最终导致外圈在滚动轴承或浮动轴承所插入的孔中的轴向相对运动。

实现浮动支承的另一方法在于，滚动体由设有边缘的轴承圈来引导并且保持另一轴承圈无边缘。如果在浮动轴承的该构造方式中例如出现所支承的轴的热膨胀，那么滚动体可以沿轴向在无边缘的轴承圈上沿着滑动并且补偿由热条件引起的长度变化，而不会不利地影响浮动轴承的径向作用。

为了改进滚动体在滚道上的滚动，公知的是，滚动轴承用相应的油脂或者油来润滑。但是因为润滑剂仅有受限的耐久性，所以需要分析润滑剂是否适合。润滑剂的分析也可以提供关于轴承状态的重要信息。

结合本申请被称为油脂传感器的传感器例如由DE10 2004 016 955公开。在此，基本上是管状装置，与润滑剂接触的传感器表面装在该管状装置一个端部上。该传感器表面与评估电子装置数据交互作用，以便整理、存储或者可视化所测定的润滑剂状态。

如果将这种油脂传感器与滚动轴承结合应用，会发现这种油脂传感器仅在固定轴承中可以提供关于滚动轴承润滑剂或者说润滑状态的可靠且可重现的结果。

发明任务

因而本发明任务在于，说明一种浮动轴承装置，其在浮动轴承情况下也允许可靠评估润滑剂或者说润滑效果。

发明内容

该任务利用权利要求1的特征来解决。本发明的有利实施方式和改进方式可由权利要求2至6得出。

如果根据权利要求1，连接结构件设有如下通道，其基本上平行于轴承的旋转轴线延伸，并且矛形件（Lanze）插入通道中，该矛形件能够在通道中轴向移动，并且矛形件的设有油脂传感器的接近滚动轴承的端部与外圈、内圈或者滚动体的其中一个端面实体接触，并且矛形件的另一端部从连接结构件引出，那么就提供了如下装置，其中，尽管轴相对于连接结构件轴向伸长，然而油脂传感器与承担浮动轴承功能的滚动轴承的轴向间距保持不变。决定性的是，矛形件与滚动轴承的根据各个浮动轴承的设计而允许轴向运动的组件的端面的实体接触。

当结合本申请提及滚动轴承的组件时，该术语不仅包括两个轴承圈和滚动体，而且也包括引导滚动体的保持架。

如果根据权利2，矛形件远离油脂传感器的端部与弹簧建立作用连接，该弹簧将矛形件接近滚动轴承的端部向着外圈、内圈或者滚动体的端面挤压，那么就确保，矛形件总是与滚动轴承的各自的组件实体接触。尤其有利之处在于，在浮动轴承与固定轴承之间的轴向间距增大之后，该增大会再次复位，这是因为通过在增大或者说伸长时存储的和/或原本已经存在的弹簧力使得矛形件即使在轴向间距减小时也跟随（从矛形件角度观察回拉的）浮动轴承。

如果根据权利要求3，矛形件接近滚动轴承的端部设有如下贴靠脚，该贴靠脚能够相对于矛形件的纵轴线翻折90°，那么可以实现各种优点。一方面可以通过贴靠脚确保，在应与矛形件实体接触的各滚动轴承组件之间提供足够大的贴靠面，而不必为了该目的将通道构造得很大。这归因于，当贴靠脚或者说矛形件被引导穿过连接结构件中的通道时，贴靠脚基本上相当于矛形件的直径，并且直到矛形件在连接结构件中差不多处于其端部位置时，才由于重力或者通过与各滚动轴承组件的实体接触相对于矛形件的延伸方向翻折。

另一方面也可以为此使用可翻折的贴靠脚，以便在很大程度上自由选择油脂传感器与轴承轴线的径向间距。如果例如根据浮动轴承的设计方式设置如下，即，在该浮动/固定轴承组合件中，浮动轴承的外圈在连接结构件中应当跟随轴向的间距变化，那么根据到目前为止所提到的内容，矛形件将与外圈端面实体接触。然而因为油脂传感器布置在矛形件中，因而油脂传感器也将直接面对外圈的端面。但是油脂传感器的这种定位可能是不利的，这是因为例如仅在两个轴承圈之间的径向间距中才提供足够多的用于测量的润滑剂量。因而如果矛形件设有可翻折的贴靠脚，那么油脂传感器例如可以直接面对滚动体放置，虽然矛形件接近滚动轴承的端部没有贴靠在滚动体上，而是贴靠在外圈上。

当根据权利要求4，矛形件设有至少一个开口，并且油脂传感器伸入由一个或多个开口提供的区域或者至少布置在这些开口的边沿附近时，实现了通过润滑剂与油脂传感器之间的密切接触带来良好的测量结果。与此结合特别有利的是，这些开口如下这样来布置，即，使穿过这些开口进入矛形件内部的润滑剂流冲刷油脂传感器。

当设置有与连接结构件相连的壳体时，矛形件以可轴向移动的方式支承在该壳体中，矛形件在该壳体中结束的端部设有凸缘，并且弹簧在凸缘与该壳体的其中一个内壁之间张紧时，根据权利要求5提供了可用于大量应用中的装置。

如果根据权利要求6，壳体设有如下管，矛形件以可轴向移动的方式在该管中引导，并且该管被拧入通道中，那么不仅实现了矛形件的特别保护，而且壳体也可以非常简单地与连接结构件相连或者从其上再次松开。

附图说明

图中：

图1是浮动轴承装置；

图2是矛形件；以及

图3a-b是另一矛形件。

具体实施方式

现在要结合附图进一步说明本发明。

图1以侧视图示出浮动轴承装置1，其基本上包括滚动轴承2和连接结构件3。滚动轴承2由内圈4、以径向间距A同轴环绕内圈4的外圈5和滚动体6形成，其中，滚动体6以径向间距A布置在环圈4、5之间并且在滚动轴承2运行时在圈4、5的滚道7.1、7.2上滚动。

仅为了完整性要指明的是，图1中所示滚动轴承2构造为调心滚子轴承并且具有外圈5的就调心滚子轴承而言典型的呈空心球状地构造的滚道7.1和布置成两列的滚动体6。然而不能通过图1中的图示将本发明局限在调心滚子轴承。具体而言，在另一未示出实施例中，滚动轴承2也可以被构造为滚珠轴承或者圆柱滚子轴承。

根据图1的滚动轴承2的外圈5插入在连接结构件3中留出的孔8中。轴9穿过内圈4，内圈4与轴9同时也抗相对转动且抗相对移动地相连。

就浮动轴承而言典型的轴9与连接结构件3之间的轴向补偿在根据图1的图示中通过如下方法来实现，即，当例如基于轴9与连接结构件3之间的温差，轴9相对于连接结构件3得到更强烈的轴向膨胀时，外圈5的安放面10.1可以在孔8中沿轴向滑动。

此外，图1示出通道11，其布置在连接结构件3中，并且基本上平行于旋转轴线R延伸。

在通道11中（尤其如细节放大图所示），矛形件12插入通道11中。在此，矛形件12如下这样远地被推入通道11，即，使其接近滚动轴承2的端部13.1与外圈5的端面14实体接触。

在矛形件12中布置有油脂传感器15并且利用保持件16与矛形件12位置固定地相连。另外，在矛形件12中还设置有开口17，油脂传感器15通过这些开口17与滚动轴承2的润滑介质（未示出）接触。油脂传感器15通过连接线路18与未示出的评估电子装置交互作用。

如果与连接结构件3相比轴9更强烈地变热，那么由温差带来的轴9的较大的轴向伸长通过如下方法来补偿，即，轴9的轴向伸长从内圈4经由滚动体6传递至外圈5上，这于是导致了外圈5在孔8的安放面10.1上沿轴9的轴向伸长方向滑动。

同时随着外圈5在连接结构件的孔8中滑动，外圈5的轴向运动传递至矛形件12上，这是因为其接近滚动轴承2的端部13.1与外圈5的端面14实体接触。由于外圈5和矛形件12沿轴向的运动至少就向外运动而言（通过箭头P示出）同步地进行，因而确保了，位置固定地装在矛形件12中的油脂传感器15在该向外运动的任何时间点总是与滚动轴承2或者说外圈5保持相等的轴向间距。

因为轴9和连接结构件3例如经过停机时间又下降到相同温度水平，不能排除上述向外运动也可能再次复位，所以在图2中示出了矛形件12，其即使在外圈5沿着反向于根据图1细节图的箭头方向P运动时也确保了，矛形件12的接近滚动轴承2的端部13总是与外圈5的端面14实体接触，并且因而与轴9相对于连接结构件3的伸长或缩短无关地使得油脂传感器15与滚动轴承2或者说其组件总是保持相等的间距。

为了实现该功能，图2示出壳体19，其包括具有外螺纹20的管21。矛形件12以可轴向移动的方式支承在管21中。远离（图2未示出的）滚动轴承2的端部13.2被引导直至进入壳体19内部并且设有凸缘22。弹簧23作用于凸缘22，该弹簧23支撑在壳体19的内壁24上。

如果管21用外螺纹20拧入设有内螺纹的通道11中，那么就在壳体19与连接结构件3之间建立起可松开的连接，该连接结构件3类似于根据图1的细节图，然而图2未示出。如果现在轴9相对于连接结构件3的伸长导致了结合图1已经说明的相对运动的结果，那么通过该运动将弹簧23压缩。如果外圈5在连接结构件3中的结合图1被描述为向外运动的位置变化稍后再次复位，那么得益于压缩的弹簧23所储存的能量，矛形件12跟随与向外运动相反的运动。由此确保，在任何工作状态下矛形件12与滚动轴承2之间总是实体接触并且油脂传感器15与滚动轴承2或者说其组件之间总是保持相等的轴向间距。

图3a示出细节图，其基本上相当于根据图1的细节图。

图3b示出根据图3a的矛形件12。该矛形件12与根据图1的矛形件12一样呈管状地构造并且在其内部容纳油脂传感器15。矛形件12的接近滚动轴承2的端部13.1通过铰链25与贴靠脚26相连。还说明了，贴靠脚26可以相对于矛形件12的纵轴线L弯折90°。

如果图3b所示矛形件12被推入连接结构件3的通道11中，那么贴靠脚26和矛形件12无问题地穿过通道11。如果在继续向前的推入运动时贴靠脚26完全从通道11出来，那么贴靠脚25在重力作用下相对于矛形件12纵轴线L翻折90°。图3a示出这种情况。

随着继续向前的推入运动，于是贴靠脚26与滚动轴承2的外圈5实体接触。与此相关要指明的是，贴靠脚26完全翻折90°不一定仅由重力作用引起，而是也可以通过贴靠脚26与滚动轴承2的各组件的实体接触来补充。

根据图3a的视图可以清楚看出，相对于根据图1的实施方式由于翻折的贴靠脚26的作用，油脂传感器15不直接面对外圈5布置，而是直接面对滚动体6布置，矛形件12的接近滚动轴承2的端部13.1自身与滚动体6无实体接触或者无需实体接触。通过由可翻折的贴靠脚26提供的自由度确保，油脂传感器15可以置于提供足够量润滑剂（未示出）的地方，而在此无需考虑矛形件12的由于轴向补偿所需的推进。

仅为了完整性要指明的是，在图3a和3b中没有示出弹簧加载的矛形件12，其保持矛形件12或者说贴靠脚26总是与滚动轴承2或者说其组件实体接触。当然在另一（未示出的）实施例中，图3b所示的矛形件12也可以像这样结合根据图2的装置来使用。

虽然所有实施例的出发点是，外圈5在轴9伸长时在连接结构件3的孔8中轴向移动并且矛形件12被外圈5“驱动”，但是当轴向补偿要通过如下方法来实现，即，在轴9伸长的情况下，内圈4改变其与滚动体6的相对位置时，矛形件12也可以在另一（未示出的）实施例中同样好地与内圈4实体接触。

附图标记列表

1  浮动轴承装置

2  滚动轴承

3  连接结构件

4  内圈

5  外圈

6  滚动体

7  滚道

8  孔

9  轴

10 安放面

11 通道

12 矛形件

13 端部

14 端面

15 油脂传感器

16 保持件

17 开口

18 连接线路

19 壳体

20 外螺纹

21 管

22 凸缘

23 弹簧

24 内壁

25 铰链

26 贴靠脚

Claims (6)

1.一种浮动轴承装置，其具有滚动轴承（2），所述滚动轴承包括内圈（4），同轴环绕所述内圈（4）的外圈（5）和滚动体（6），其中，所述滚动体（6）在所述圈（4、5）之间滚动，

具有包括孔（8）的连接结构件（3），所述滚动轴承（2）插入所述连接结构件（3）中，并且具有在所述外圈（5）的安放面（10.1）上、所述内圈（4）的安放面（10.2）上，或者在所述滚动轴承（2）自身中设置的轴向补偿，

其特征在于，

所述连接结构件（3）设有通道（11），所述通道基本上平行于所述滚动轴承（2）的旋转轴线R延伸，

矛形件（12）插入所述通道（11）中，所述矛形件（12）能在所述通道中轴向移动，其中，所述矛形件（12）的设有油脂传感器（15）的接近所述滚动轴承（2）的端部（13.1）与所述外圈（4）的、所述内圈（5）的或者所述滚动体（6）的其中一个端面（14）实体接触，并且所述矛形件的另一个端部（13.2）从所述连接结构件（3）引出。

2.根据权利要求1所述的浮动轴承装置，其特征在于，所述矛形件（12）的远离油脂传感器（15）的端部（13.2）与弹簧（23）作用连接，所述弹簧（23）将所述矛形件（12）的接近滚动轴承（2）的端部（13.1）向着所述外圈（5）的、所述内圈（4）的或者所述滚动体（6）的其中一个端面（14）挤压。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的浮动轴承装置，其特征在于，所述矛形件（12）的接近滚动轴承（2）的端部（13.1）设有贴靠脚（26），所述贴靠脚（26）能相对于所述矛形件（12）的纵轴线L翻折90°。

4.根据权利要求1至3之一所述的浮动轴承装置，其特征在于，

所述矛形件（12）设有至少一个开口（17），并且

所述油脂传感器（15）伸入由所述开口（17）提供的区域中或者至少布置在所述开口（17）的边沿附近。

5.根据权利要求2至4之一所述的浮动轴承装置，其特征在于，

设置有壳体（19），所述壳体与所述连接结构件（3）相连，

所述矛形件（12）以能轴向移动的方式支承在所述壳体（19）中，

所述矛形件（12）在壳体（19）中结束的端部（13.2）设有凸缘（22），并且

所述弹簧（23）在所述凸缘（22）与所述壳体（19）的其中一个内壁（24）之间张紧。

6.根据权利要求5所述的浮动轴承装置，其特征在于，

所述壳体（19）设有管（21），所述矛形件（12）以能轴向移动的方式在所述管中引导，并且

所述管（21）被拧入所述通道（11）中。

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