CN106837987B - 滑动轴承转动连接部 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑动轴承转动连接部，其具有分别是实心的第一和第二环(2、3)，这些环径向交错放置，其中，环(2、3)具有形式为槽(6)和凸缘(7)的彼此互补且彼此嵌接的引导机构(4、5)，其中，槽(6)和凸缘(7)分别具有至少两个、形成运行轨迹的引导面(8a、8b、9a、9b)，这些引导面上下相叠地滑动或者在所述引导面之间设置有滑动层，其中，引导面(8a、8b、9a、9b)相对于转动轴线(D)成非90°的角，并且其中，在引导面的两侧分别设置有至少一个密封元件(22a、22b、23a、23b)，经由密封元件密封住在两个环(2、3)之间已存在的缝隙(30)。

Description

滑动轴承转动连接部

技术领域

本发明涉及一种滑动轴承转动连接部，该滑动轴承转动连接部具有径向上彼此间交错地放置的、分别是实心的第一和第二环，其中，这些环具有形式为槽和凸缘的彼此互补且彼此嵌接的引导机构。

背景技术

这种滑动轴承转动连接部通常用于在其中能传递大载荷的应用中。列举建筑和农业机械的以及铁路车辆的或风力发电设施的如下区域，在其中，能相对彼此转动的部件往往遭受非常高的负荷和冲击以及静态的或摆动运行。这涉及到实心轴承，也就是说环被实心地实施，以便能够传递载荷。这样的实心的环也可以实施为构型环，该构型环例如具有L构型。

这样的在现有技术中公知的滑动轴承转动连接部通常具有两个径向交错放置的环，也就是内环和外环，其中，在一个环上构造有径向的槽，而在另一个环上构造有径向凸起的凸缘，它们充当引导机构并且彼此嵌接。凸缘以及槽具有矩形的横截面形状，也就是说，凸缘面和槽面相对于转动轴线既垂直又平行地延伸。除了这种滑动轴承转动连接部需要维护的事实外，还存在的另外的问题在于，不能调整尤其是在径向方向上的轴承间隙，也就是说，轴承总是有一些间隙，这就导致磨损。由于所要传递的载荷高，使得还要求的是，对滑动区域，也就是对引导机构的区域进行润滑，然而在运行时却出现润滑剂损耗，该润滑剂损耗以维护的方式来进行补偿，就像有时也有污物会侵入引导机构的区域中，这同样导致磨损。

发明内容

因此，本发明基于该问题说明了一种滑动轴承转动连接部，其相比之下得到改进。

为了解决该问题，在开头所述类型的滑动轴承转动连接部中根据本发明设置的是，使槽和凸缘分别具有至少两个形成运行轨迹的引导面，这些引导面上下相叠地滑动，或者在这些引导面之间设置有滑动层，其中，引导面相对于转动轴线成非90°的角，并且其中，在引导面的两侧分别设置有至少一个密封元件，经由密封元件密封住两个环之间已存在的间隙。

根据本发明的滑动轴承转动连接部一方面特征在于具有特定的凸缘几何形状和槽几何形状，并且另一方面特征在于具有相应设置的密封元件。槽和凸缘分别具有至少两个引导面，槽和凸缘利用引导面适宜地经由中间安置的滑动元件或滑动层上下相叠地滑动。这些引导面现在不同于已知的具有实心环的滑动轴承转动连接部地并不垂直或平行于转动轴线，而是相对于转动轴线成非90°的角，也就是说，这些引导面相对于转动轴线倾斜地延伸并且彼此相对地置放或者倾斜。为了相嵌地安置两个环，适宜地，具有槽的环两件式地实施，该环由两个轴向相嵌地安置的环半体构成。环半体经由相应的连接机构，当然通常是螺栓，彼此牢固地拧紧。由此，轴承能够被完全无间隙地置放或者调整轴承预应力，这由引导面倾斜地延伸的情况所促成。由此所导致的结果是：使得轴向间隙和径向间隙或者轴承预应力能够在这两个方向上得到调整。根据本发明仅要求的是，两个环半体轴向互相靠近地安置，从而限定出槽并同时围嵌凸缘，因此引导面被相应地取向。环半体上仅安置有连接机构，即，通常是螺栓，其中，螺栓要么穿过一个环半体并拧入到另外的环半体上的内螺纹中，要么穿插过两个环半体并经由螺母摆正。借助对环半体的连接，自动地调整轴向和径向的轴承预应力进而相应地调整间隙自由度。

此外，引导面的两侧分别设置有至少一个密封元件，经由密封元件密封住两个环之间已存在的缝隙。经由这些密封元件可以防止的是，污物会侵入滑动区域或引导区域中，特别适宜地，从其中使用了这种滑动轴承转动连接部的恶劣的周围环境条件来看是非常有利的。还防止滑动覆层的可能的磨粒的漏出，从而即使在出于环境保护原因而敏感的周围环境中也能够使用该轴承。

因为从实心环或者适宜地设置的两个实心环半体进行构想，所以根据本发明的滑动轴承转动连接部也能够胜任传递极高的负荷，该滑动轴承转动连接部在可能的冲击负荷方面也是非常稳定的。此外，滑动轴承转动连接部如所述那样能够无间隙地调整，从而使其极其耐磨损并且由此促成免维护。经由密封元件也足以保护滑动区域，从而排除了由磨损造成的污物的侵入和滑动覆层的磨粒的漏出。

适宜地，在每个侧上设置有两个密封元件，也就是说，每侧设置有两个密封平面，密封平面可靠地包围滑动区域。在将密封元件布置在一个或多个环上的方面提供了不同的可能性。根据第一替选方案，所有密封元件可以以在一个共同的环上的方式保持在各自的相应的容纳槽中，密封元件跨接了环之间的缝隙，并且以滑动或滑磨的方式分别贴靠在另外的环上。替选地，设置在一侧上的一个或两个密封元件以在第一环上的方式保持在相应的容纳槽中，并且设置在另一侧上的一个或两个密封元件以在第二环上的方式保持在相应的容纳槽中。也就是说，密封元件分别在两个侧上的布置是不同的。还能想到“混合布置”，也就是说，在每一侧上有两个密封元件的情况下，一个密封元件可以布置在一个环上，而另外的密封元件可以布置在另外的环上。因此原则上，密封元件的布置是任意的并且视需要或用途而定地进行相应选择。

在各个侧上可以设置有一个径向密封元件作为密封元件，径向密封元件以其密封区段贴靠在相邻的环的径向面上。替选地还能想到的是，在各个侧上设置有一个轴向密封元件作为密封元件，轴向密封元件以其密封区段贴靠在相邻的环的轴向面上。如果每侧设置有两个密封元件，那么每个侧可以分别设置一个径向密封元件和一个轴向密封元件，替选地视轴承设计方案而定地也可以设置有两个径向密封元件或两个轴向密封元件。

适宜地，具有槽的环由两个轴向互相靠近地安置的环半体构成，环半体经由连接机构在对轴承预应力进行调整的情况下彼此连接，其中，在两个环半体的彼此贴靠的面上设置有形状锁合(formschlüssig)地彼此嵌接的嵌入轮廓。如所述那样，经由两个轴向上相互靠近地安置的环半体可以调整轴承预应力。此外，基于在两个环半体上的形状锁合地彼此嵌接的嵌入轮廓可以实现对两个构件的准确定心。防止了环半体在径向方向上滑落，这便于且改善对轴承的装配。

为了形成这些嵌入轮廓，可以在一个面上构造环绕的凸起部，并且在另外的面上构造形状互补的槽。环绕的凸起部优选径向外置地设置，形状互补的槽也一样，其可以径向向外敞开。

根据本发明的适宜的改进方案，两个引导面可以如下略微地实施，其中，一个引导面外凸地拱曲，而另一个引导面内凹地拱曲。在此，拱曲半径可以优选是不同的，其中，该不同是最小程度的。也就是说，面拱曲具有稍微不同的半径。由此，在倾倒负荷的情况下可以改善阻尼特性，如通过这种紧贴不会产生边缘挤压。

在轴承运行时，在引导面的区域中尽管较少但还是出现了磨粒，也就是说，滑动涂层或滑动覆层由于载荷和摩擦造成磨耗。通过两侧设置的密封元件已经以特别有利的方式防止了该滑动轴承磨粒可能会从轴承漏出来，结合该优点，根据本发明的轴承出于该原因甚至可以用于自然保护区和水资源保护区内。适宜的是，在槽的底部上构造有径向槽，该径向槽被用作针对滑动轴承磨粒的收纳部。通过构造有该收纳部的槽还提供了更简单地制成滑动覆层的优点，这是因为该滑动覆层不必以其接近槽的端部区域特定地进行轮廓构建，这是因为基于该径向槽足够地提供了自由空间，使得可以相应地终止滑动覆层。通过径向槽还确保了在由于滑动涂层或滑动覆层无法完全避免磨损而引起间隙增加的情况下不发生内环与外环或者外环半体发生接触或者碰撞。凸缘尖部由于其在滑动层磨损较小的情况下朝径向槽的方向运动而可以在极端情况下嵌入到该径向槽中，并且不会发生环接触。

此外适宜的是，在两个环半体之间设置有防止这些环半体扭转的防扭转部。经由该防扭转部确保了在轴向相互靠近安置的环半体之间不发生相对运动或者转动运动。此外，也可以实现保护连接螺栓以防不允许的剪切应力。防扭转部适宜地经由锁定销或锁定套管来实现，一个或多个锁定销或锁定套管置入到一个环半体的孔中并且嵌入到另外的环半体的盲孔或孔中。

构造在两个环上的凸缘和槽本身优选具有三棱形或梯形的横截面形状，该横截面形状具有棱柱形或梯形的运行轨迹，也就是说，两个倾斜延伸的引导面以成尖角的方式彼此接近地延伸或者说凸缘成尖角地延伸开。在此，引导面优选彼此间成90°角。优选地，引导面相对于转动轴线成45°角。相应地在槽造型方面也适用。该槽造型也是三棱形的，也就是说，在那里的引导面同样优选成90°角彼此接近地延伸。这些引导面优选相对转动轴线成45°角。

替选地，能够想到具有相应的梯形的运行轨迹的凸缘和槽的梯形的横截面形状。优选地，在凸缘侧和槽侧设置有等腰的梯形。在该设计方案中，倾斜的引导面同样彼此相互接近，但是其在端侧经由平行于转动轴线地延伸的径向环绕的轨迹彼此连接。在此，尤其是在规格尺寸较大的转动连接部中，径向的结构可以相比横截面形状的三棱形设计方案稍微缩短。然而在此一样也能够对由倾斜延伸的引导面而导致的轴向间隙和径向间隙进行调整。即使在形状相同的梯形造型的情况下，引导面也应优选彼此间成90°角，以及优选相对于转动轴线成45°角。

根据适宜的改进方案，环半体之间的轴向的分隔平面例如关于三棱形或梯形的运行轨迹居中。也就是说，棱柱最终在中间分开。因此，棱柱的两个引导面以分隔平面延伸开。在呈梯形的运行轨迹造型中，分隔平面于轴向观察的情况下在径向环绕的轨迹的中间延伸。

在此，两个环半体可以相同地实施，这出于制造技术的角度来看是特别有利的。因为在这种情况下，仅制造一个环半体造型，然后将两个环半体相反地彼此装配。

优选地，具有凸缘的一件式的环是内环，也就是说，该环从径向看位于内部，而具有槽的两件式的环是外环，外环围嵌内环。原则上可以正好相反地进行改型，也就是说，具有槽的两件式的环是内环，而径向外置的外环具有凸缘。

通过相应的加工，两个环半体可以固有地已经如下这样地制成或者确定规格，即，在轴向的相互靠近地贴靠的环面贴靠的情况下随着对这两个环半体进行拧紧而同时在轴承内部出现经限定的、期望的预应力。作为对这样的非常精确的环加工的替选也能够想到的是，在两个环半体之间布置有确定两个环半体之间的径向缝隙的调整垫片。该非常薄的调整垫片被安置在两个环半体之间，以便在需要时对环半体进行经限定地间隔，从而在牢固地连接环半体之后调整在相互靠近地放置的引导面上的经限定的预应力。

在本发明的改进方案中，适宜地在至少一个环的两个引导面上施加滑动覆层。优选地，具有槽的两件式的环的两个引导面配设有滑动覆层，其例如能够被粘接到引导面上。这样的滑动覆层例如可以由聚四氟乙烯(PTFE)制成，也就是由塑料制成。该滑动覆层可以以膜的形式施加。作为对这样的膜的替选也可以使用嵌到树脂基质中的PTFE织物作为滑动层。滑动层也可以实施为三明治式的层，其具有由塑料纤维和PTFE纤维制成的第一层，该第一层接合在树脂中并形成靠内的子层，在该子层上施加了具有玻璃纤维的靠外的层，所述玻璃纤维同样接合在树脂中并必要时进行缠绕。所使用的材料仅是示例性的，当然也可以使用其他材料用以形成滑动覆层，只要它们符合特定的要求。

如所描述的那样，这样的滑动轴承转动连接部优选适用于车辆中或车辆上，尤其是适用于有轨车辆或农用机械。另外的应用也可以将这样的转动连接部用于能扭转地联接具有固定不动的结构的有摆动能力的工作平台。在此仅指的是应用示例，而并不进行限制。

附图说明

下面结合参考附图的实施例阐述本发明。附图是示意图并且其中：

图1示出根据本发明的滑动轴承转动连接部的俯视图；

图2示出图1的滑动轴承转动连接部的沿线II-II剖开的局部视图；

图3示出图1的滑动轴承转动连接部的沿线III-III剖开的局部视图；

图4示出图1的滑动轴承转动连接部的沿线IV-IV剖开的局部视图；并且

图5示出图2的区域V的放大的放大细节视图。

具体实施方式

图1以及在图2至4所示的、位于不同的平面中的截面视图示出了根据本发明的滑动轴承转动连接部1，其具有在此实施为内环的实心的第一环2以及实施为外环并且由两个轴向相互接连的、实心的环半体3a、3b构成的同样是实心的第二环3。

在以下被描述为内环的环2上以及在以下被描述为外环的环3上分别设置有彼此嵌接的引导机构4、5，更确切地说在引导机构4的情况下是构造在内环2上的凸缘6，而在引导机构5的情况下是构造在外环3上的形状互补的槽7，凸缘6嵌入到该槽中。

凸缘6具有三棱形的横截面形状。该凸缘经由两个以相对于转动轴线D成非90°的角的方式延伸的引导面8a、8b来限定。引导面在彼此间成90°角的情况下以成尖角的方式延伸开。这些引导面相对于转动轴线D成45°的角。

以相应的、形状协调的形式，槽7也同样经由两个引导面9a、9b来限定。这些引导面同样朝着槽底部以成尖角的方式彼此接近地延伸，其中，在槽底部上构造有径向槽10，该径向槽用作磨粒收集槽，并且同时防止了，当出现由磨损导致较小的径向间隙时环会彼此接触。引导面9a、9b同样朝着槽底部或者说朝着径向槽10以成尖角的方式彼此接近地延伸，并且同样彼此间夹成90°的角，以及优选相对于转动轴线D成45°。也就是说，槽7也具有三棱形的横截面形状。引导面9a、9b分别具有滑动覆层11a、11b，滑动覆层例如经由粘接上的PTFE膜来实现。然而，也能想到其他的滑动材料或者说其他构建方式的滑动覆层或滑动涂层。在所示的装配位置中，引导面8a和9a以及引导面8b和9b上下相叠地滑动，其中，经由滑动覆层11a、11b进行的滑动运动极为降低摩擦。

为了组装滑动轴承转动连接部仅要求的是，两个环半体3a和3b轴向相互靠近地安装，从而使它们以其轴向的端面12a、12b相互靠近地放置。在环半体3a、3b上分别设置有径向外置地以形状锁合的方式彼此嵌接的嵌入轮廓13a、13b，这些嵌入轮廓用于定心以及对环半体3a、3b进行径向固定。嵌入轮廓13a被构造为径向向外敞开的槽14a，嵌入轮廓13b被构造为轴向凸起的、环绕的凸起部14b，该凸起部形状互补地嵌入到槽14a中。

在组装环半体3a和3b之后仅将连接机构，优选是螺栓15(见图3)插到第一环半体3a上的相应的贯通孔16中。然后，将螺栓15拧入到第二环半体3b上的相应的螺纹孔17中。在所示的示例中总共设置有五个这样的连接螺栓15，其中，自然视轴承尺寸而定地相应放置或多或少的连接螺栓。

通过拧紧连接螺栓15，环半体3a、3b牢固地彼此拧紧。因为凸缘6容纳在槽7中，所以通过相应牢固的拧紧环半体使引导面9a和9b向着引导面8a和8b运动并且受限定地被张紧，从而得到受限定的轴承预应力。由于根据本发明设置的是，引导面8a、8b或者9a和9b相对转动轴线D倾斜取向，使得在该拧紧的情况下得到了沿轴向以及径向方向的张力。由此，这将导致滑动轴承转动连接部1轴向且径向都是无间隙的，并且在两个方向上都具有受限定的轴承预应力。

除了连接螺栓15外还设置有防扭转部32(见图4)。该防扭转部以锁定销18的形式来实现，该锁定销被置入到第一环半体3a上的孔19中，并嵌入到第二环半体3b上的盲孔20中。在所示的示例中，封闭塞21被设置成用于使孔19封闭。经由该锁定销18，使得环半体3a、3b防扭转，因此它们不会围绕转动轴线D旋转。

如根据图2至4的剖视图所示，在示例中于引导面对8a、9a或者8b、9b的两侧分别设置有两个密封元件22a、23a或者22b、23b。这些密封元件相应指的是密封环，其中，密封元件22a、22b实施为轴向密封环，而密封元件23a、23b实施为径向密封环。例如如图3所示，所有密封元件22a至23b容纳在相应的径向槽24a或者25a以及24b或者25b中。在所示的示例中，密封元件22a和23a或者相应的径向槽24a、25a布置或者构造在内环2上，而密封元件22b、23b以及径向槽24b、25b构造在第二环半体3b上。两个实施为轴向密封环的密封元件22a、22b分别贴靠在环半体3a或者内环2上的轴向面26或者27上。构造为径向密封环的密封元件23a、23b贴靠在环半体3a或者内环2上的相应的径向密封面28、29上。

密封元件22a至23b分别位于引导面对8a、9b或者8b、9b的那侧并且在两个独立的密封平面中朝外地密封住内环2和外环3之间的缝隙30。由此防止的是，滑动覆层11a、11b的如所描述地优选在径向槽10中被收集的相应磨粒会从轴承漏出来。还可以防止可能的润滑剂会从轴承漏出来。该严密的密封确保了根据本发明的轴承即使在敏感的周围环境，如自然保护区或水资源保护区中也可以使用。此外，经由这些分别在两侧的成双的密封平面还防止了污物、水等侵入到滑动区域中，也就是说，由此也保护了轴承不受环境或污物影响。

密封元件22a至23b由相应的柔性的材料制成，当然优选由塑料制成，该塑料在相应的预应力下被施加在各自的对应件上，从而提供了牢固的密封贴靠。

图5仅示出了图2中所示的、用V标注在导向面8a、9a的区域中的截段，其中，该结构以镜像的方式也在未示出的引导面8b、9b上实现。引导面8a、9a以最小的拱曲实施。引导面8a略微外凸地拱曲，而引导面9a略微内凹地拱曲。涉及引导面8a的对应的拱曲半径r₁和涉及引导面9a的对应的拱曲半径r₂最低限度地不同。示范性地，半径r₁例如为99.5cm，而涉及引导面9a的半径r₂例如为100cm。因此在引导面上提供了最小的球面几何形状，该最小的球面几何形状排除了边缘挤压，并且在出现倾倒负荷的情况下提供了经改进的阻尼特性。在这些引导面8a、9a之间容纳有滑动覆层11a，该滑动覆层示范性地布置或粘牢在引导面9a上。替选地也能够想到的是，将该滑动覆层配属给引导面8a。滑动覆层优选指的是PTFE膜，但是其中，也可以使用其他的滑动涂层或滑动覆层。此外还示出了径向槽10，它由分别构造在环半体3a、3b上的两个槽半体而得到。显然，凸缘6的被整平的尖部31直接通到径向槽10处。如果滑动面11a、11b出现略微的磨损，由此导致一定的径向间隙，那么环2、3之间的接触仍会被避免，这是因为凸缘尖部31会略微沉入到径向槽10中。

附图标记列表

1 滑动轴承转动连接部

2 环

3 环

3a、3b 环半体

4 引导机构

5 引导机构

6 凸缘

7 槽

8a、8b 引导面

9a、9b 引导面

10 径向槽

11a、11b 滑动覆层

12a、12b 端面

13a、13b 嵌入轮廓

14a、14b 槽

15 螺栓

16 贯通孔

17 螺纹孔

18 锁定销

19 孔

20 盲孔

21 封闭塞

22a、22b 密封元件

23a、23b 密封元件

24a、24b 径向槽

25a、25b 径向槽

26 轴向面

27 轴向面

28 径向密封面

29 径向密封面

30 缝隙

31 凸缘尖部

32 防扭转部

D 转动轴线

r₁ 拱曲半径

r₂ 拱曲半径

Claims (9)

1.一种滑动轴承转动连接部，所述滑动轴承转动连接部具有分别是实心的、径向交错地放置的第一和第二环(2、3)，其中，所述环(2、3)具有形式为槽(7)和凸缘(6)的彼此互补且彼此嵌接的引导机构(4、5)，其特征在于，所述槽(7)和所述凸缘(6)分别具有至少两个、形成运行轨迹的引导面(8a、8b、9a、9b)，所述引导面上下相叠地滑动或在所述引导面之间设置有滑动层，其中，所述引导面(8a、8b、9a、9b)相对于转动轴线(D)成非90°的角，并且其中，在所述引导面的两侧分别设置有至少一个密封元件(22a、22b、23a、23b)，经由所述密封元件密封两个环(2、3)之间存在的缝隙(30)，在所述槽(7)的底部构造有径向槽(10)，该径向槽(10)被用作针对滑动轴承磨粒的收纳部。

2.根据权利要求1所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，在每个侧上设置有两个密封元件(22a、22b、23a、23b)。

3.根据权利要求1或2所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，所有密封元件(22a、22b、23a、23b)以在一个共同的环(2、3)上的方式保持在相应的容纳槽(24a、24b、25a、25b)中，或者设置在一侧上的一个或两个密封元件(22a、23a)以在第一环(2)上的方式并且设置在另一侧上的一个或两个密封元件(22b、23b)以在第二环(3)上的方式保持在相应的容纳槽(24a、24b、25a、25b)中。

4.根据权利要求1所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，每侧的各一个密封元件(23a、23b)或所述密封元件(23a、23b)中的一个密封元件是径向密封元件，所述径向密封元件以所述径向密封元件的密封区段贴靠在相邻的环(2、3)的径向面(28、29)上，或者每侧的各一个密封元件(22a、22b)或所述密封元件(22a、22b)中的一个密封元件是轴向密封元件，所述轴向密封元件以所述轴向密封元件的密封区段贴靠在相邻的环(2、3)的轴向面(26、27)上。

5.根据权利要求1所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，具有所述槽(7)的第二环(3)由两个轴向互相靠近地安置的环半体(3a、3b)构成，所述环半体经由连接机构(15)在对轴承预应力进行调整的情况下彼此连接，其中，在两个环半体(3a、3b)的相互靠近地贴靠的面(12a、12b)上设置有形状锁合地彼此嵌接的嵌入轮廓(13a、13b)。

6.根据权利要求5所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，在一个面(12b)上构造有环绕的凸起部(14b)，而在另外的面(12a)上构造有形状互补的槽(14a)。

7.根据权利要求1所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，引导面(8a、8b)外凸地拱曲，而另外的引导面(9a、9b)内凹地拱曲，其中，拱曲半径(r₁、r₂)是不同的。

8.根据权利要求1所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，设置有在两个环半体(3a、3b)之间起作用的防扭转部(17)。

9.根据权利要求8所述的滑动轴承转动连接部，其特征在于，所述防扭转部(17)是锁定销(18)或锁定套管，一个或多个所述锁定销或所述锁定套管置入到一个环半体(3a)的孔中并且嵌入到另外的环半体(3b)上的孔中。

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