CN105829748A - 轴承配置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承配置(1)，其包括至少一个轴承(2)，以便相对于第二机械零件(4)来安装第一机械零件(3)，其中轴承配置(1)还包括密封布置(5)，以使轴承(2)区域中的第一空间(A)与第二空间(B)密封开来，其中存在至少一个压力平衡管道(6)，该管道将第一空间(A)与第二空间(B)流体连接。为了优化密封功能，本发明提出，压力平衡管道(6)配备至少一个阀(7)，通过该阀可打开和关闭压力平衡管道(6)，其中至少一个阀(7)可由控制器(11)来机械致动或液压致动或气动致动或电致动。

Description

轴承配置
本发明涉及一种轴承配置，该轴承配置包括至少一个轴承，以便相对于第二机械零件来安装第一机械零件，其中轴承配置还包括密封布置，以使轴承区域中的第一空间与第二空间密封开来，其中存在至少一个压力平衡管道，该管道流体连接第一空间与第二空间。
由US3833277A可知一种此类轴承配置。US3572379A、DE102004052684A1、DE102007020007A1、US2012/0219246A1、EP2495467A2、DE19935014B4、EP1881243A1、DE19543571A1和DE102011011165A1也描述了类似的以及其它的解决方案。
特别地，密封的大型轴承受尺寸条件的影响，在温度变化时轴承配置内部压力会相对于环境压力发生变化，相比于正常尺寸的轴承而言，大型轴承的此种变化会更大。发生这种情况的原因还在于，空气和润滑剂以及轴承钢圈的热膨胀率不同。如果轴承配有密封件，则压力对密封件的功能有负面影响，结果造成更强的磨损和更大的摩擦。此外，密封效果也可能受到不利影响。
在轴承内部与环境之间的压力差也可以在没有为其设计密封功能的方向上起作用。在这种情况下，例如水分或灰尘可进入轴承。
已知的是，在轴承配置中可设置用于使多余的润滑剂流出的排放孔，该排放孔与轴承配置上的收集系统相连。通过排放系统将润滑剂从轴承排出。为此在轴承中需要一定的过压，以便挤压润滑剂使其通过必要的管道进入到收集容器。排放孔可能也会被多余的润滑剂堵塞，并因此使得不能够影响轴承配置内部的压力。
本发明的任务在于，进一步发展此类轴承配置，使密封功能得以改善。这一点特别应该在大型轴承的情况下实现，这是因为在大型轴承中，轴承内部与环境之间的压力差可能产生非常不利的影响。
通过本发明实现的、该任务的解决方案的特征在于，压力平衡管道配备了至少一个阀，通过该阀可打开和关闭压力平衡管道，其中至少一个该阀可由控制器来机械致动或液压致动或气动致动或电致动。
通向环境的压力平衡管道在此可以由硬管或软管构成，该硬管或软管贯穿轴承的(优选固定的)轴承圈。该压力平衡管道也可以由贯穿密封布置的硬管或软管构成。压力平衡管道还可以由贯穿密封布置或轴承圈的孔构成。在此，硬管、软管或孔优选在轴向和/或在径向方向上延伸。
轴承可具有旋转的内圈和固定的外圈，其中轴承轴线水平布置，其中在这种情况下优选设置成使得至少一个压力平衡管道布置在轴承轴线上方。
相应地，轴承可具有固定的内圈和旋转的外圈，其中轴承轴线水平布置，其中优选设置成使得至少一个压力平衡管道布置在轴承轴线下方。
轴承的轴承圈优选具有的直径至少为250mm，最好为至少500mm。所以该轴承优选为大型轴承。
同时还优选进一步设置成，使得轴承在正常使用时的转速与滚动体分度圆直径(Teilkreisdurchmesser)的乘积(n×D)小于100000mm/min。就这一点而言，轴承转动得较为缓慢。
所提出的实施形式特别地但并非专门地用于外圈直径大于300mm的大型轴承。另一方面–如说明的那样–在转动较为缓慢的轴承上使用是有利的，这些轴承具有的转速与圈直径的乘积(ndm)小于100000mm/min。
因此，本发明提出了一种压力平衡装置，该装置是除了上述用于排出润滑剂的排放孔之外被特别设置的。
一种可能的实施形式提供一种用于排气的系统，该系统以开放的管道为基础。在此，将一个或多个管道从轴承内部引出通向环境中，并且与环境应达到压力平衡。其可以是在轴承元件或密封系统中的孔、软管或相应的管道或这些部件的组合。通过这种实施形式，在内部温度波动时“吹扫”压力管并从而对其进行清洗，使得轴承相应于环境压力总是处于相同的内压下。
另一种解决方案提供一种成对阀门系统。在这种情况下使用可以封闭通道或置于通道上的阀。通道方向可以控制。这种控制能以机械方式、电气方式、电子方式、液压方式或气动方式来实现。因此，借助这些阀有可能实现特定的运行方式，即使用于排出润滑剂的上述排出孔配备有适当的阀也是如此。此后可以切换阀，使得一个或多个通向润滑剂排出口的系统被封闭并且用于实现压力平衡系统(Druckausgleich)的管道(压力平衡管道)在两个方向上打开；在另一种操作模式下，封闭通过压力平衡管道实现的压力平衡系统并打开润滑剂排出口。通过这种实施形式有可能建立润滑剂排出口与压力平衡系统的相互连接，这确保了实现压力平衡的设备不会堵塞。
对于至少一个所述压力平衡管道的位置而言，以下内容被证明是可靠的：
如果是内圈转动，则压力平衡系统优选位于外圈或与其连接的组件中，例如在密封件支承物中或在密封件自身中，也就是在通向润滑剂排出口的所有管道上方，即在轴承水平布置的旋转轴上方(即在“9点”至“3点”的范围内)。压力平衡系统的方向可以是径向或轴向的，优选轴向取向。
如果是外圈转动，则压力平衡系统优选位于内圈或与其连接的组件中，例如在密封件支承物中或在密封件自身中，也就是在通向润滑剂排出口的所有管道下方，即在轴承水平布置的旋转轴下方(即在“3点”至“9点”的范围内)。压力平衡系统的方向可以是径向或轴向的。
因此，选择压力平衡系统的位置使得其在预期润滑剂质量浓度最低的位置处实现。
因此，本发明提供一种特别用于密封的大型轴承的压力平衡或交换系统。
附图示出了本发明的一个实施例。该唯一的附图示出了通过轴承配置的径向截面，该轴承配置包括轴承和密封布置，其中借助于该密封布置将轴安装在壳体内。
图中示出了轴承配置1，其具有轴承2，借助该轴承将(轴形式的)第二机械零件4可旋转地安装到(壳体形式的)第一机械零件3。轴承2由密封布置5进行密封。因此，在轴承配置1内部存在第一空间A，该第一空间A与第二空间B(即环境)密封开来。
为了能够实现这两个空间A和B之间的压力平衡，设置了压力平衡管道6。其通常必须在两个空间A和B之间起作用。在本实施例中，其在轴向方向a上贯穿密封布置5。如图所示，这里的压力平衡管道6被引入由弹性材料构成的、用于密封布置5的密封唇(Dichtlippen)的支承物中。
因此，在本实施例中设置成，使得压力平衡系统仅通过密封布置延伸。替代性或补充性地，也可设置成，使得压力平衡通过轴承圈来实现。通过在轴承圈中的孔、软管或硬管进行压力平衡，这特别在大型轴承中是有意义的，原因在于大的轴承圈在其中提供了足够的空间用于流体连接。
本发明所述的实施形式以如下方式设置，即压力平衡管道6配有阀7，通过该阀能够有针对性地打开或关闭压力平衡管道。从而可以执行上述操作方式。此外，根据本发明还设置成，阀7可由控制器11(机械、液压、气动或电地)致动。如此可确保有效控制阀7并从而确保有针对性的压力平衡，同样地也可确保有针对性地封闭阀。
轴承2具有水平定向的轴承轴线10。压力平衡管道6的优选位置可相对于所述轴承轴线得到。
像所示实施例中那样，如果轴承2具有旋转的内圈8和固定的外圈9，则压力平衡管道6优选位于轴承轴线10上方并且在润滑剂浓度低的区域中。因此该区域通过从“9点钟的位置”至“3点钟的位置”这一区域来表示。
如果外圈9旋转并且内圈8固定，则压力平衡管道6优选在轴承轴线10下方。因此该区域通过从“3点钟的位置”至“9点钟的位置”这一区域来表示。
参考标记列表
1轴承配置
2轴承
3第一机械零件(壳体)
4第二机械零件(轴)
5密封布置
6压力平衡管道
7阀
8内圈
9外圈
10轴承轴线
11控制器
A第一空间
B第二空间
a轴向方向

Claims (9)

1.一种轴承配置(1)，所述轴承配置(1)包括至少一个轴承(2)，以便相对于第二机械零件(4)来安装第一机械零件(3)，其中所述轴承配置(1)还包括密封布置(5)，以使所述轴承(2)区域中的第一空间(A)与第二空间(B)分开密封，其中存在至少一个压力平衡管道(6)，所述管道将所述第一空间(A)与所述第二空间(B)流体连接，
其特征在于，
所述压力平衡管道(6)配备至少一个阀(7)，通过至少一个所述阀(7)能够打开和关闭所述压力平衡管道(6)，其中至少一个所述阀(7)能够由控制器(11)来机械致动或液压致动或气动致动或电致动。
2.如权利要求1所述的轴承配置，其特征在于，所述压力平衡管道(6)由硬管或软管构成，所述硬管或软管贯穿所述轴承(2)的轴承圈(8，9)。
3.如权利要求1所述的轴承配置，其特征在于，所述压力平衡管道(6)由硬管或软管构成，所述硬管或软管贯穿所述密封布置(5)。
4.如权利要求1所述的轴承配置，其特征在于，所述压力平衡管道(6)由孔构成，所述孔贯穿所述密封布置(5)和/或贯穿所述轴承(2)的轴承圈(8，9)。
5.如权利要求2至4中任一项所述的轴承配置，其特征在于，所述硬管或所述软管或所述孔在轴向方向(a)上和/或在径向方向(r)上延伸。
6.如权利要求1至5中任一项所述的轴承配置，其特征在于，所述轴承(2)具有旋转的内圈(8)和固定的外圈(9)，其中所述轴承轴线(10)水平布置，并且其中至少一个所述压力平衡管道(6)布置在所述轴承轴线(10)上方。
7.如权利要求1至5中任一项所述的轴承配置，其特征在于，所述轴承(2)具有固定的内圈(8)和旋转的外圈(9)，其中所述轴承轴线(10)水平布置，并且其中至少一个所述压力平衡管道(6)布置在所述轴承轴线(10)下方。
8.如权利要求1至7中任一项所述的轴承配置，其特征在于，所述轴承(2)的轴承圈(8，9)具有的直径至少为250mm，优选为至少500mm。
9.如权利要求1至8中任一项所述的轴承配置，其特征在于，所述轴承(2)在正常使用时的转速与滚动体分度圆直径的乘积(n×D)小于100000mm/min。
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