CN106050904A - 球形滚子轴承装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于低速旋转机械的轴承装置。轴承装置包括轴和支撑该轴的至少一个双排球形滚子轴承。轴承包括具有径向外圆周表面的内环,径向外圆周表面包括第一和第二内滚道以及在轴向方向上分开第一和第二内滚道的环形部分。外环包括具有至少一个外滚道的径向内圆周表面。球形滚子设置在插设在至少一个外滚道与第一内滚道和第二内滚道之间的第一和第二滚子排之间。保持架具有设置在滚子排之间的中间部分,中间部分具有径向内圆周表面和轴向凸起以在第一和/或第二滚子排中分开至少两个滚子。轴承还具有第一连续环形自由空间,限定在第一和第二滚子排之间以及在保持架的中间部分的径向内圆周表面和内环的环形部分之间。

Description

球形滚子轴承装置
技术领域
本发明涉及用于低速旋转机械的轴承装置。该轴承装置包括轴和至少一个双排球形滚子轴承。
背景技术
包括双排球形滚子轴承(SRB)的轴承装置用于具有不同负荷和轴错位的应用中。在这些轴承装置中,环可相对于彼此移动,并且滚子沿着滚道适合于它们的轴向位置以纠正错位。这些轴承装置中的球形滚子轴承具有在两个滚子排中彼此分开的滚子,通常由内环中间法兰或者单独的操纵引导环。这些装置以强迫的方式影响滚子位置,这妨碍滚子最佳地吸收负荷。在中间法兰的情况下,由于它在端面上推滚子而造成摩擦和对环的变形,并且也诱导导致润滑剂退化的热产生和损坏轴承产生的其它热量。在滚子之间单独引导环的情况下,一排滚动元件将推动引导环,这进而影响其它排的滚子,妨碍对滚子的最佳操纵,例如由于环和滚子的不同形状和摩擦系数。这也将造成更大的摩擦、热产生,并且导致损坏滚道,例如打滑和表面擦伤。因此,需要发现一种解决方案能够允许通过滚道对滚子的进一步操纵而不使滚子通过其它装置而受迫被保持到位。
发明内容
本发明的目标是减少上面所指出的至少某些需要。
本发明的目标通过提供一种用于低速旋转机械设备的轴承装置而实现,该轴承装置包括轴和至少一个双排球形滚子轴承。轴承具有内环,内环具有径向外圆周表面。外圆周表面具有第一和第二内滚道和在轴向方向上分开第一和第二内滚道的环形部分。此外,轴承包括具有径向内圆周表面的外环。径向内圆周表面具有至少一个外滚道。球形滚子设置在第一和第二滚子排中。第一和第二滚子排插设在外环的径向内圆周表面的至少一个外滚道和内环的径向外圆周表面的相应的第一和第二内滚道之间。此外,轴承具有至少一个保持架,其包括设置在滚子排之间的中间部分。至少一个保持架是指保持架可为一个固体保持架以及分段的,例如两个或多个连接在一起的环形部分,或者几个区段环形地连接在一起。各区段不必彼此连接,因为它们也可为各段位于滚子排中的各第二滚子之间的类型。保持架可为窗口形状、梳子形状或者本领域技术人员已知的任何其它形状。保持架的中间部分具有径向内圆周表面和轴向凸起以在相应的第一和/或第二滚子排中分开至少两个滚子。轴承具有至少一个第一连续环形自由空间,其限定在第一和第二滚子排之间以及在保持架的中间部分的径向内圆周表面和内环的环形部分之间。在各区段以一定的距离彼此设置的分段保持架的情况下,环形自由空间应理解为由各保持架区段的加长节距圆直径限定。
通过提供这样的轴承,滚子可以更加自由地运动,通过滚道和球形滚子的形状能使滚子的引导更加有效地进行。这样的操纵也可以通过使滚子和滚道的不同部分具有不同的摩擦系数而实现,基本上没有偏移地对滚子提供操纵。
滚子通常采用强迫装置分开,这可防止滚子朝向彼此相对运动。强迫装置是指在滚子的端面上推动滚子的任何装置,例如本领域技术人员已知的中间法兰或操纵引导环(steering guide ring)。滚子端面是指滚子的轴向端的表面。在存在轴向力期间强迫装置是必要的,典型地是在轴向力超过径向负荷的30%(Fa>Fr~30%)时。轴向方向是指轴承装置的轴的方向。径向方向是指与轴的轴向延伸基本上垂直的方向。强迫装置在旋转速度使滚子承受在非负荷区域上朝向彼此按压滚子的离心力时也是必要的。强迫装置也带来一定的缺点。它们防止滚子在错位时优选地通过滚子中心受力,这导致边缘应力且降低负荷能力以及寿命。强迫装置也导致更大的摩擦,这是由于滚子在单独引导环的情况下的倾斜,其中一排滚动元件可影响另一排中的滚子,和/或是由于强迫装置推动在滚子的端面上,例如在中间法兰的情况下。
摩擦产生热进而负面影响润滑剂寿命。轴承的服务寿命通常由润滑剂的寿命决定,因此轴承服务寿命的关键是不使其内的润滑剂退化。内环法兰推动滚子导致在法兰中的应变,并且该环进而在轴承寿命上具有负面影响。具有中间法兰的内环制造上很昂贵,因为需要良好的质量且设计为适应其受到的应力,而且不产生太大的热量。它的一个示例是以高质量材料制造中间法兰和/或环。另一个示例是使中间法兰经受特定的热处理工艺。中间法兰也可以用不同的方式设计和加工以更好地适应应力,例如,沿着滚道和法兰之间的交叉处具有圆周凹陷,从而拐角没有应变且不在环中产生裂纹。
本发明人已经认识到,强迫装置在低速的应用中是不必要的且可去除,解决了如上所述的问题。这也使轴承更轻且能以低成本制造。在去除操纵引导环的情况下,使得轴承更容易进行装配,并且轴承变得更加坚固,这是因为涉及到较少的部件。
连续环形自由空间是指内环的环形部分和保持架彼此不直接径向接触或者不与诸如引导环的任何其它固体物体直接接触。连续环形自由空间还可包含油、脂或传感器,并且仍看作连续环形自由空间,只要目的不是通过在它们的端面上推动而操纵保持架或滚子。通过具有连续环形自由空间,有可能增加所用滚子的尺寸,因此增加了负荷承受能力。
环形部分为圆筒形状,并且形成为使得第一和第二滚子排中的滚子可在轴向方向上朝向彼此运动,而不受连接到环的任何强迫装置的阻碍,例如内环法兰或操纵引导环。取决于类型,保持架还可以防止滚子朝向彼此运动到一定的变化程度。保持架的容纳座应足够大以允许滚子运动,从而保持架的中间部分基本上不影响各排中的滚子。
在轴承装置的实施例中,保持架的中间部分具有径向外圆周表面。轴承具有第二连续环形自由空间,其位于滚子排之间以及保持架的中间部分的径向外圆周表面和外环的径向内圆周表面之间。这可进一步有利于允许滚子在轴向方向上朝向彼此自由运动。该空间还可用于不承受负荷或阻挡滚子的运动或操纵保持架的其它用途,例如填充有润滑剂或配备有诸如传感器的状态监控设备、动力产生设备或数据传输装置。
在轴承装置的实施例中,保持架由球形滚子定心,即保持架仅受滚子运动的影响,而不直接受到环运动的影响或通过引导环而影响。这在使轴错位的负荷期间是有利的,如果保持架由环操纵的话,则保持架可由于环的错位而错位。
在轴承装置的实施例中,球形滚子是对称的。对称和非对称球形滚子元件是本领域技术人员已知的且描述在文献(e.g.Rolling Bearing Analysis byTedric A.Harris(ISBN 0-471-79979-3)中。对称滚子对负荷承载能力有益处。在采用滚道引导的情况下,由于形状,它们也可对滚道引导的性能具有正面效果。
在轴承装置的实施例中,球形滚子由滚道引导。滚子由滚道引导是指滚道的凹入形状和滚子的凸起形状操纵滚子在其轴向位置上以优化载荷承载能力。滚子和滚道也可具有不同的摩擦系数以进一步增强该特征以及帮助操纵滚子的方向,从而防止偏移,因此减小了摩擦。
在轴承装置的实施例中,第一环形自由空间20含有润滑剂,例如润滑脂。第一环形自由空间20填充有润滑剂的益处是其设置为靠近最需要润滑的内环的滚道。通常,润滑剂通过外环的外侧上的凹槽利用通道孔进入轴承外环而填充。大量的润滑剂由于重力终止于第二环形自由空间而不是其大部分进入扭矩和摩擦通常最大的内环滚道或滚子的内边缘。球形滚子排之间的内环径向外圆周表面的光滑过度段的使用能保证更大的空间使润滑剂设置为靠近滚子边缘,并且可因重力通过滚道传输到第二环形自由空间的最下部。分开两个滚道的环形部分的形状可形成为包含尽可能多的润滑剂,例如为凹槽的形式。也可成型为帮助润滑剂传输到滚子,例如具有径向向外延伸的三角形形状以帮助润滑剂因重力而滑动到滚子。也可具有螺旋部分以由于环的旋转运动而将润滑剂传输到滚子。
在另一个实施例中,第二环形自由空间以类似的方式包含润滑剂。在从外面填充润滑脂具有受限可能性的情况下,例如通过如上所述的在外环外侧上的润滑凹槽,由于降低了润滑剂的退化,这可特别有利于提高轴承的寿命。在进一步实施例中,第一和第二环形自由空间二者填充有润滑剂以防止润滑剂退化而提高轴承的寿命。
在轴承装置的实施例中,第一或第二环形自由空间之一用于状态监控或发电设备。这有利于空间利用,因为设备可配合在轴承的ISO标准尺寸内。该区域也可有利地用于不同的传感器以精确检测传感器读数,例如检测声音发射、噪声、温度、滚子位置等的传感器。
在轴承装置的实施例中,在通常的操作期间低速旋转机械以一定的速度旋转,从而球形滚子受到小于重力(Fg)的离心力(Fc)。在该操作速度下,环形自由空间的利用是最有益的,因为不需要引导环或引导法兰来分开滚子,因为滚子在轴承的非负荷区域上没有受迫挤靠在一起,而是由于重力而保持分开,并且因此由滚道连续地操纵和控制。
在轴承装置的实施例中,低速旋转机械以低于每分钟50转(rpm)的速度旋转。在进一步实施例中,低速旋转机械以低于40rpm的速度旋转,但是它也可低于30rpm或20rpm。
在轴承装置的实施例中,低速旋转机械是风轮机的主轴。本发明人已经认识到,就是在风轮机的情形下,本发明的轴承装置特别适用而具有很好的结果。在该应用中,轴承装置承受大量不同的轴向力和弯曲力,因为该力来自于旋转叶片的力以及取决于风的强度而施加的不同的力。通过使保持架不直接由滚子之外的任何物体操纵,避免了保持架由于环错位引起的缠结。在该应用中,还要求转速尽可能低。
在轴承装置的实施例中,低速旋转机械是涡轮机。在再一个实施例中,该应用是泵。
在轴承装置的实施例中,内环具有位于滚子排之一的轴向外侧上的侧面法兰。在另一个实施例中,内环具有位于两个滚子排的轴向外侧上的侧面法兰。侧面法兰有利于防止滚子从最佳位置滑出太多,尤其是在滚道不是基本上水平的,而是具有向外的倾斜角的情况下,从而滚子可因重力而如此运动。侧面法兰或法兰也使轴承更加容易装配,这因为它们在装配工艺中控制滚子运动。
轴承装置中保持架是梳子形状的保持架。梳子形状的保持架与窗口式保持架相比既便宜又在装配工艺期间容易使用。梳子形状保持架的使用特别适用在内环具有侧面法兰的情况以防止滚子向外运动,因为保持架不是必须以限制任何方式的运动的形式进行支撑。
在实施例中,轴承装置是一点悬挂设置。在另一个实施例中,轴承装置是两点悬挂设置的一部分。在再一个实施例中,轴承装置是三点悬挂设置的一部分。
附图说明
现在将参考附图更加详细地描述示范性实施例,附图中:
图1a示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图1b示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图1c示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图1d示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图2a示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图2b示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图2c示出了根据本发明的轴承装置的截面图。
图3示出了具有根据本发明的轴承装置的风轮机。
图4a示出了根据现有技术的轴承装置的截面图。
图4b示出了根据现有技术的轴承装置的截面图。
附图标记列表
1.轴承装置
2.轴
3.双排球形滚子轴承
4.内环
5.径向外圆周表面
6.第一内滚道
7.第二内滚道
8.环形部分
9.外环
10.径向内圆周表面(环)
11.外滚道
12.球形滚子
13.第一滚子排
14.第二滚子排
15.保持架
16.中间部分
17.径向内圆周表面(保持架)
18.轴向凸起
19.第一连续环形自由空间
20.第二连续环形自由空间
21.径向外圆周表面(保持架)
22.低速旋转机械
23.侧面法兰
24.润滑剂
25.状态监控设备
26.风轮机
27.圆形边
28.凹槽
29.延伸的滚道
30.滚子端面
31.中间法兰
32.操纵引导环
33.润滑剂凹槽
34.通道孔
36.光滑过渡段
37.内滚子端面
具体实施方式
图1a示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。轴承装置1包括轴2和双排球形滚子轴承3。内环4具有径向外圆周表面5,径向外圆周表面5具有第一内滚道6和第二内滚道7,它们之间具有环形部分8。外环9具有径向内圆周表面10,径向内圆周表面10具有至少一个外滚道11。球形滚子12设置在插入在滚道6、7、11之间的第一滚子排13和第二滚子排14中。保持架15具有中间部分16,其位于滚子排13、14之间。保持架15的中间部分16具有径向内圆周表面17和径向外圆周表面21以及轴向凸起18,从而在滚子排13、14中分开至少两个滚子12。图中的保持架15是窗口式保持架,但是也可为梳子型保持架或本领域技术人员已知的任何其它类型的保持架。保持架15可制作成一件或者分成几个区段,例如两个或更多个环形部分安装在一起,如图可见,或者几个区段安装在一起以形成环形环。保持架区段也可设置在每一滚子对之间而没有彼此连接。附图还示出了第一连续环形自由空间19,其限定在第一和第二滚子排13、14之间以及在保持架15的中间部分16的径向内圆周表面17和内环4的环形部分8之间。在径向保持架区段没有彼此连接的情况下,环形空间替代地由保持架15的中间部分16的假想的延伸节距圆直径限定。环形部分8形成为使第一和第二滚子排13、14中的滚子12可在轴向方向上朝着彼此运动。在从该截面透视图上看时,环形部分8的形状是具有圆形边27的平面,其中滚道6、7与环形部分8相交以避免尖锐边产生应力。也可具有其它形状,例如凹槽28或延伸的滚道29(如图1b和1c所示),只要没有通过在其端面30上推动而影响滚子的路径的固体材料的装置,例如中间法兰31或操纵引导环32(如图4a或4b所示)。当滚子12在轴向方向上朝着彼此自由运动时,通过滚道6、7、11和球形滚子12的形状能对滚子12进行更加有效地引导。通过使滚子12和滚道6、7、11的不同部分具有不同的摩擦系数也能够更加有效地进行操纵,在基本上没有偏移的情况下提供对滚子12的操纵。此外,能使滚子12承受最佳负荷,并且避免针对环产生摩擦和应变,正如存在中间法兰31将会发生的情况那样,导致润滑剂24退化且其它的热产生对轴承造成损坏。与在滚子排13、14之间具有独立引导环32以引导滚子12和保持架15相比,避免了一排滚动元件13、14将会推动引导环进而影响滚子12的另一滚子排13、14的情形,防止了更大的摩擦、热产生和对滚道6、7、11的损坏,例如打滑和污损。
图1b示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。在此情况下,环形部分8成型为凹槽28。这对在轴承3中容纳更多的润滑剂24是有益的,润滑剂例如为润滑油或润滑脂(如图2a-c所见)。该设计还要求很少的材料,使轴承更轻且生产更便宜。图中凹槽28的设计是半圆,其圆形边与滚道6、7相交以避免由尖锐边所导致的应力,但是也可具有任何其它形状,例如基本上三角形或正方形形状。
图1c示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。在此情况下,环形部分8是延伸的滚道29。这能增加滚道6、7、11和滚子12的接触和操纵,能以很小的摩擦更好地操纵滚子12,提高负荷能力以及提高在不导致边缘应力的情况下承受更大轴向负荷的能力。该凸起的三角形形状的延伸还提供更好的润滑剂24的流动,能使润滑脂流到最需要的内环滚道6、7,因为这里通常发生最大应力和温度,这是由于难以使润滑剂24到达该区域。由图可见,润滑剂24有时可通过圆周润滑剂凹槽33重新填充,圆周润滑剂凹槽33位于轴承的外侧上与轴承中的通道孔34连接。利用这样的方法,大部分润滑剂24通常聚集在第二环形自由空间20中且因重力而行进到轴承的底部,因为它通常由保持架15阻挡而漏入第一环形自由空间19和内环滚道6、7至满意程度。利用该设计,存在着在装配期间用润滑剂24(如图2a-c所示)预填充轴承3的空间,在第一连续环形自由空间19中尤其有利。该润滑剂24(如图2a-c所示)将行进到轴承3的内环滚道6、7,这里最大程度需要润滑剂。三角形形状的延伸滚道29还能使润滑剂24因重力而行进。再者,这里的三角形形状的延伸滚道29可具有圆形的顶部边缘以避免应力。
图1d示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。在此情况下,内环4具有侧面法兰23和梳子形状的保持架15。在内环滚道6、7基本上是不水平的情况下,而是替代地具有向外的角倾斜,侧面法兰23有利地防止滚子12从其最佳位置滑出太大,从而滚子12可因重力而这样移动。侧面法兰23还使轴承3更容易装配,因为它们在装配工艺期间控制滚子12的运动。附图示出了在两侧上的侧面法兰23,但是它也可仅在一侧上。附图还示出了梳子形状的保持架15。梳子形状的保持架15的使用特别适合内环4具有侧面法兰23以防止滚子12向外运动的情况,因为保持架15不是必须以限制任何方式的运动的形式进行支撑。
图2a示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。第一连续环形自由空间19填充有润滑剂24,例如润滑油或润滑脂。第一连续环形自由空间19填充有润滑剂24的益处是它设置为靠近最需要的内环4的滚道6、7。通常,润滑剂24通过润滑剂凹槽33填充,润滑剂凹槽33位于外环9的外侧,具有通过轴承外环9的通道孔34。绝大多数的润滑剂24因重力而最终到达所预期的第二连续环形自由空间20的区域,而不是其大部分通过滚子12的内边缘进入扭矩和摩擦通常最显著的滚道6、7。光滑过渡段36的使用而不需要在滚子排13、14之间的中间法兰31或操纵引导环32(图4a、4b)能有更大的空间用于润滑剂24,从而使其设置为靠近内滚子端面27,并且可通过内环滚道6、7因重力被传输到第二连续环形自由空间20的最下部。分开两个滚道6、7的环形部分8的形状可形成为包含尽可能多的润滑剂24,例如为凹槽形式(图1b)。也可成型为帮助润滑剂24被传输到滚子12,例如具有径向向外延伸的三角形形状以帮助润滑剂24因重力滑动到滚子12(图1c)。
图2b示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。这里,与图3a中的第一环形自由空间19类似,第二连续环形自由空间20也用于润滑剂24。这在从外面填充润滑剂24以在轴承3内增加润滑剂24的数量的可能性受限的情况下是特别有利的。这将提高轴承寿命以及由于润滑剂24退化引起的服务需求。
图2c示出了根据本发明的轴承装置1的截面图。这里,第一和/或第二连续环形自由空间19、20用于状态监控设备25。该设备可为任何有关设备,而不限于传感器、发电、数据传输或其组合。这是可以利用的可用空间,因为设备可配合在轴承3的ISO标准尺寸内。该区域也可有利地用于不同传感器以检测精确的传感器读数,例如检测作为若干示例的声音发射、噪声、振动、温度、滚子12的位置的传感器。附图示出了配备有状态监控设备25的轴承3,该轴承如在图2a和2b中所描述的那样被润滑,受益于增加的润滑剂寿命以及更好的状态监控的益处。
图3示出了包括轴承装置1的风轮机26。本发明人在这些情形下已经发现,该轴承装置1特别适合。在通常的操作中,主轴2以一定的速度旋转,从而使球形滚子12在非负荷区域中承受小于重力(Fg)的离心力(Fc)。在该运行速度下,因为不需要引导环或引导法兰将滚子排13、14彼此分开,这是因为滚子排13、14没有在轴承3的非负荷区域中受迫挤靠在一起,而是由于重力保持分开,并且因此由滚道6、7、11连续操纵和控制,使用连续环形自由空间19、20是最有利的。当轴承装置1用于支撑风轮机26的主轴时,轴承3承受大量的不同的轴向力和弯曲力,这是由于来自于旋转叶片的力以及根据风的强度而施加的不同的力。通过使保持架15不直接受滚子12之外的任何物体的操纵,可避免因环错位引起的保持架15的缠结。
在轴承装置1的实施例中,低速旋转机械22以小于每分钟50转(rpm)的速度旋转。在进一步实施例中,低速旋转机械22以小于40rpm的速度旋转,但是也可小于30rpm或20rpm。
图4a示出了根据现有技术的传统的轴承装置1,其内环中间法兰31分开第一和第二滚子排13、14中的滚子12。
图4b示出了根据现有技术的传统的轴承装置1,其操纵引导环31分开第一和第二滚子排13、14中的滚子12。
尽管本发明已经根据多个优选实施例进行了描述,但是给出的示例不是详尽的。本领域的技术人员应理解,在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的情况下,可进行这里没有具体描述的附加、删节、修改和替代。

Claims (12)

1.一种用于低速旋转机械(22)的轴承装置(1),该轴承装置(1)包括:
轴(2),
至少一个双排球形滚子轴承(3),其支撑所述轴(2),该至少一个双排球形滚子轴承(3)包括:
内环(4),其具有径向外圆周表面(5),该径向外圆周表面(5)包括第一内滚道(6)和第二内滚道(7)以及在轴向方向上分开该第一和第二内滚道(6、7)的环形部分(8),
外环(9),其具有包括至少一个外滚道(11)的径向内圆周表面(10),
球形滚子(12),其设置在第一滚子排(13)和第二滚子排(14)中,该第一和第二滚子排(13、14)插设在该至少一个外滚道(11)与该第一内滚道(6)和第二内滚道(7)之间,
至少一个保持架(15),其包括设置在该第一和第二滚子排(13、14)之间的中间部分(16),该中间部分(16)具有径向内圆周表面(17)和轴向凸起(18)以在第一和/或第二滚子排(13、14)中分开至少两个滚子(12),
其特征在于
该轴承(3)具有第一连续环形自由空间(19),该第一连续环形自由空间(19)限制在所述第一和第二滚子排(13、14)之间以及在该至少一个保持架(15)的该中间部分(16)的径向内圆周表面(17)和该内环(4)的该环形部分(8)之间,
该环形部分(8)形成为使该第一和第二滚子排(13、14)中的该滚子(12)能够在轴向方向上朝向彼此移动。
2.根据权利要求1所述的轴承装置(1),其中该保持架(15)的该中间部分(16)具有径向外圆周表面(21),
其特征在于,
该轴承具有第二连续环形自由空间(20),该第二连续环形自由空间(20)设置在该滚子排(13、14)之间以及该保持架(15)的该中间部分(16)的该径向外圆周表面(21)和该外环(9)的该径向内圆周表面(10)之间。
3.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该保持架(15)由该球形滚子(12)定心。
4.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该球形滚子(12)是对称的。
5.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该球形滚子(12)由该滚道(6、7、11)引导。
6.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该第一和/或该第二连续环形自由空间(19、20)包括润滑剂(24)。
7.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该第一和/或该第二连续环形自由空间(19、20)包括状态监控设备(25)。
8.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该低速旋转机械(22)在常规操作期间以一定的速度旋转,从而该球形滚子(12)承受小于重力(Fg)的离心力(Fc)。
9.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该低速旋转机械(22)以小于每分钟50转的速度旋转。
10.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该轴(2)是风轮机(26)的主轴。
11.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该内环(4)具有在该滚子排(13、14)至少一个的轴向外侧上的侧面法兰(23)。
12.根据前述权利要求任何一项所述的轴承装置(1),其中该保持架(15)是梳子状保持架。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111795067A (zh) * 2019-04-08 2020-10-20 斯凯孚公司 球面滚子轴承
CN112424476A (zh) * 2018-03-29 2021-02-26 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 螺杆压缩机元件和机器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016220393A1 (de) * 2016-10-18 2017-11-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Mehrreihiges Wälzlager und Lageranordnung mit einem mehrreihigen Wälzlager

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003232365A (ja) * 2002-02-05 2003-08-22 Nsk Ltd 複列玉軸受
JP2007298080A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Nsk Ltd 変位センサ付複列ころ軸受と複列ころ軸受の異常診断方法
US7422373B2 (en) * 2006-08-22 2008-09-09 Emerson Power Transmission Manufacturing Spherical roller bearing sealing assembly
CN201121649Y (zh) * 2007-12-11 2008-09-24 洛阳轴研科技股份有限公司 汽车圆锥滚子轮毂轴承单元
JP2010190241A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Nsk Ltd 自動調心ころ軸受
US8075196B2 (en) * 2005-03-09 2011-12-13 The Timken Company Pillow block housing with tapered roller bearings
CN104477206A (zh) * 2013-07-23 2015-04-01 Skf公司 铁路轴箱中的滚动轴承温度测量系统及相关方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7801322L (sv) * 1978-02-06 1979-08-07 Skf Ab Duybbelradigt sferiskt rullager
JP2900527B2 (ja) * 1990-06-06 1999-06-02 日本精工株式会社 自動調心ころ軸受
JPH112250A (ja) * 1997-04-18 1999-01-06 Nippon Seiko Kk 自動調心ころ軸受
US6338281B1 (en) * 1997-08-13 2002-01-15 Reliance Electric Technologies, Llc Bearing apparatus having integrated load sensing arrangement
DK2195548T3 (da) * 2007-08-31 2013-11-18 Skf Ab Leje, og fremgangsmåde og håndtering af lejet

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003232365A (ja) * 2002-02-05 2003-08-22 Nsk Ltd 複列玉軸受
US8075196B2 (en) * 2005-03-09 2011-12-13 The Timken Company Pillow block housing with tapered roller bearings
JP2007298080A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Nsk Ltd 変位センサ付複列ころ軸受と複列ころ軸受の異常診断方法
US7422373B2 (en) * 2006-08-22 2008-09-09 Emerson Power Transmission Manufacturing Spherical roller bearing sealing assembly
CN201121649Y (zh) * 2007-12-11 2008-09-24 洛阳轴研科技股份有限公司 汽车圆锥滚子轮毂轴承单元
JP2010190241A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Nsk Ltd 自動調心ころ軸受
CN104477206A (zh) * 2013-07-23 2015-04-01 Skf公司 铁路轴箱中的滚动轴承温度测量系统及相关方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112424476A (zh) * 2018-03-29 2021-02-26 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 螺杆压缩机元件和机器
CN112424476B (zh) * 2018-03-29 2022-11-11 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 螺杆压缩机元件和机器
CN111795067A (zh) * 2019-04-08 2020-10-20 斯凯孚公司 球面滚子轴承

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