CN106956548A - 一种微调心滚轮 - Google Patents

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黄其明
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Abstract

本发明涉及车辆技术领域，特别是应用在车轮、支撑滚轮的一种微调心滚轮。包括轮子、主受力调心轴承和轴，所述主受力调心轴承安装在轮子的中心孔内，所述轴穿过主受力调心轴承，所述轴上设有用于主受力调心轴承内圈固定定位的轴套，所述主受力调心轴承的外圈浮动使得轮子偏摆调整轮子的轴心。本发明的有益效果是：通过在轮子的中心孔内安装主受力调心轴承，主受力调心轴承的外圈浮动，使得轮子在与轨面不平的轨道接触时得以自适应偏摆调整其轴心，从而保证轮子和轨道的接触为线接触，增大轮子和轨道的接触面积，提高了设备的可靠性。

Description

一种微调心滚轮
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是应用在车轮、支撑滚轮的一种微调心滚轮。
背景技术
在工程实际应用中，有时需要设计非标轨道，而轨面的微小加工误差，可能造成车轮或滚轮的圆柱面与轨道之间成点接触或极小线接触的情况。目前，在轨面具有微小不平度误差时，缺乏一种可以自适应调节车轮或滚轮的轴心的微调心滚轮，难以保证车轮或滚轮与轨道为线接触，由于车轮或滚轮和轨道的接触面积小，当成点接触或极小线接触时，车轮或滚轮受力恶劣，容易受损，而且运行不稳定，降低了设备的可靠性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微调心滚轮，用于解决现有技术中车轮或滚轮无法实现自调与轨道成线接触，车轮或滚轮在与轨道接触时容易成点接触，受力恶劣，稳定性差。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微调心滚轮，包括轮子、主受力调心轴承和轴，所述主受力调心轴承安装在轮子的中心孔内，所述轴穿过主受力调心轴承，所述轴上设有用于主受力调心轴承内圈固定定位的轴套，所述主受力调心轴承的外圈浮动使得轮子偏摆调整轮子的轴心。
本发明的有益效果是：通过在轮子的中心孔内安装主受力调心轴承，主受力调心轴承的外圈浮动，使得轮子在与轨面不平的轨道接触时得以自适应偏摆调整其轴心，从而保证轮子和轨道的接触为线接触，增大轮子和轨道的接触面积，提高了设备的可靠性。
进一步，所述主受力调心轴承为调心滚子轴承或关节轴承。
进一步，所述轴为心轴(所谓的心轴是指只承受弯矩不传递扭矩的轴)，所述主受力调心轴承为关节轴承，所述轴的两端设有用于支撑该轴的支撑轴承。
进一步，所述支撑轴承为调心滚子轴承。
采用上述进一步方案的有益效果是：轴作为心轴时，轴支撑轮子时承受弯矩，在轴的两端设置支撑轴承提高轴的承受力，通过轴、关节轴承和支撑轴承配合不仅可以实现轮子中心微偏摆使得轮子调整与轨道保持线接触，而且结构简单稳定，受力调整灵活，有利于延长使用寿命。
进一步，所述轴为非心轴(所述的非心轴是指既承受弯矩又传递扭矩的轴)，所述主受力调心轴承为调心滚子轴承。
进一步，所述主受力调心轴承一侧的外圈浮动设置，该侧的内圈通过轴套定位，所述主受力调心轴承另一侧的外圈通过偏转约束轴承定位，该侧的内圈通过轴套定位。
进一步，所述主受力调心轴承一侧的外圈浮动设置，该侧的内圈通过轴套定位，所述主受力调心轴承另一侧的外圈浮动设置，该侧的内圈通过挡板定位，挡板的外侧设有偏转约束轴承和轴套。
进一步，所述偏转约束轴承和轴套之间设有用于轮子偏摆调心的调整间隙。
采用上述进一步方案的有益效果是：轴作为非心轴时，轴既承受弯矩又传递扭矩，主受力调心轴承的外圈浮动设置使得轮子可以偏摆调心，设置偏转约束轴承避免外圈浮动过大，使得轮子可以轻微摆动调整轴心，设置挡板时，可以适当扩大轮子的摆动幅度，提高调整适应的范围。
进一步，所述偏转约束轴承为深沟球轴承。
进一步，所述轴的两端安装有密封盖，通过密封盖实现该滚轮装置的密封，避免外部环境的杂质进入内部影响运行的稳定性。
附图说明
图1显示为本发明实施例一的剖视示意图。
图2显示为本发明实施例二的剖视示意图。
图3显示为本发明实施例三的剖视示意图。
零件标号说明
1 车架；
2 轴套；
3 轮子；
4 偏转约束轴承；
5 主受力调心轴承；
6 透盖；
7 轴套；
8 轴；
9 密封盖；
10 挡板
11 支撑轴承。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于车辆技术领域，特别是应用车轮、支撑滚轮的微调线接触滚轮。本发明是解决和车轮或滚轮接触的轨面容易存在微小的加工误差，而加工误差会造成车轮或滚轮的圆柱面与轨道之间形成点接触或者极小的线接触，造成车轮或滚轮恶劣受力的技术问题。本发明通过在轮子中心孔中安装一个主受力调心轴承，并且主受力调心轴承同支撑轴承或者偏转约束轴承配合实现轮子在合适的范围内进行偏摆调心，使得轮子自适应调整轴心保证轮子和轨道为线接触，提高轮子和轨道的接触面积，改善轮子恶劣受力的情况，提高设备的可靠性。
如图1至图3所示，本发明的微调心滚轮，安装在车架1上，该微调心滚轮包括轮子3，轮子3和轨道接触。该微调心滚轮还包括主受力调心轴承5和轴8，主受力调心轴承5安装在轮子3的中心孔内，主受力调心轴承5作为主要承载轴承，同时起到微调轴心的作用。轴8穿过主受力调心轴承5，轴8上设有用于主受力调心轴承5内圈固定定位的轴套7，主受力调心轴承5的外圈浮动使得轮子3偏摆调心。轴8可以为心轴或非心轴，主受力调心轴承5根据轴8的受力情况可以为调心滚子轴承或关节轴承，现通过以下具体实施例对发明的技术方案进一步阐述，本发明包括以下实施例，但并非局限于以下实施例。
实施例一：
如图1所示，轴8为非心轴时，主受力调心轴承5为调心滚子轴承，将主受力调心轴承5安装在轮子3的中心孔内，轴8安装在轮子3的中心孔内，穿过轮子3和主受力调心轴承5。主受力调心轴承5一侧的外圈浮动设置，主受力调心轴承5该侧的内圈通过轴套7定位，轴套7安装在轴8上；主受力调心轴承5另一侧的外圈通过偏转约束轴承4定位，偏转约束轴承4为深沟球轴承，主受力调心轴承5的该侧的内圈通过轴套2定位，轴套2安装在轴8上。在本实施例中，主受力调心轴承5单侧采用浮动结构，有利于轮子3在与有加工误差的轨道接触时稳定的进行自适应调整轴心，避免摆动幅度过大或者过小，改善轮子3的受力情况，保证轮子3和轨道线接触，提高设备可靠性。若在主受力调心轴承5的两侧均设置偏转约束轴承4会造成主受力调心轴承5外圈无法浮动为轮子3提供调心空间；若在主受力调心轴承5的两侧均不设置偏转约束轴承4，当主受力调心轴承5采用调心滚子轴承时，其外圈两侧均浮动，难以控制轮子摆动调节范围，运行的稳定性差。在轴套2和轴套7上安装有透盖6，透盖6和车轮3连接，通过透盖6对偏转约束轴承4的外圈的轴向定位，并有利于防尘和密封。轴8的两端安装有密封盖9，通过密封盖9有利于防尘和密封。
实施列二：
如图2所示，轴8为非心轴时，主受力调心轴承5为调心滚子轴承，将主受力调心轴承5安装在轮子3的中心孔内，轴8安装在轮子3的中心孔内，穿过轮子3和主受力调心轴承5。主受力调心轴承5一侧的外圈浮动设置，主受力调心轴承5该侧的内圈通过轴套7定位，轴套7安装在轴8上；主受力调心轴承5另一侧的外圈浮动设置，主受力调心轴承5该侧的内圈通过挡板10定位，挡板10的外侧设有偏转约束轴承4和轴套2，偏转约束轴承4为深沟球轴承，轴套2安装在轴8上，位于挡板10的外侧，用于挡板10固定定位，在轴套2和主受力调心轴承5之间增设挡板10增大了轮子3的偏摆调心的范围，有利于适应加工误差稍大的轨道，轴套2和偏转约束轴承4之间留有调整间隙f。若在主受力调心轴承5的两侧均设置偏转约束轴承4会造成主受力调心轴承5外圈无法浮动为轮子3提供调心空间；若在主受力调心轴承5的两侧均不设置偏转约束轴承4，当主受力调心轴承5采用调心滚子轴承时，其外圈两侧均浮动，难以控制轮子摆动调节范围，运行的稳定性差，因此为了增大调整范围而增设了挡板10，为了提高稳定性和便于调整偏摆幅度，在挡板的外侧设置了偏转约束轴承4，同时偏转约束轴承4和轴套2之间留有调整间隙f。调整间隙f的大小根据需要偏摆调整的幅度进行设置，调整间隙f越小，主受力调心轴承5的外圈浮动范围越小，设置合理的调整间隙f有利于轮子3在与有加工误差的轨道接触时稳定的进行自适应调整轴心，通过设置挡板10和调整间隙f配合共同实现轮子3偏摆范围的的调整，避免摆动幅度过大或者过小，改善轮子3的受力情况，保证轮子3和轨道线接触，提高设备可靠性。若只设置调整间隙f而不设置挡板，那么轮子3的偏摆范围较小，而轨道加工误差大时，难以保证轮子3始终偏摆调整与轨道保持线接触状态；若只设置挡板10，无法保证调心滚子轴承进行微小偏转，轮子3的偏摆范围容易过大，与轨道线接触的稳定性差。在轴套2和轴套7上安装有透盖6，透盖6和车轮3连接，通过透盖6对偏转约束轴承4的外圈的轴向定位，并有利于防尘和密封。轴8的两端安装有密封盖9，通过密封盖9有利于防尘和密封。
实施例三：
如图3所示，轴8为心轴时，主受力调心轴承5为关节轴承，将主受力调心轴承5安装在轮子3的中心孔内，轴8安装在轮子3的中心孔内，穿过轮子3和主受力调心轴承5。主受力调心轴承5两侧的外圈均浮动设置，主受力调心轴承5两侧的内圈均通过轴套7定位，轴套7安装在轴8上，主受力调心轴承两侧的轴上安装支撑轴承11，支撑轴承11为调心滚子轴承，支撑轴承11起到支撑轴8的作用，在本实施例中由于轴8为心轴，主受力调心轴承5采用的是关节轴承，根据关节轴承自身结构的特点，主受力调心轴承5两侧的外圈均采用浮动设置也能使得轮子3在一定范围内进行偏摆调整轴心。
当车架1运行在非标轨道上时，轨道难免会因加工误差而产生轻微的不平度误差，通过本发明的装置实现车架1在轨道上运行时，轮子3和轨道接触为线接触。本发明的装置通过主受力调心轴承5同支撑轴承11或偏转约束轴承4组合在一定范围内微调轮子3的轴心，避免轮子3和轨道的接触为点接触，使得轮子3和轨道为线接触，自动调整改变轮子3和轨道的接触形式，大大提高轮子3和轨道的接触面积，彻底改善轮子恶劣受力的情况，大幅提高设备的承载能力和可靠性，而且该装置适用于不同的运动情况，通过简单的结构适应了轴8作为心轴式或非心轴式时的运行情况，使用范围广，该装置对于安装在需要适应轨道有微小误差的环境具有较高的实用性和推广价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种微调心滚轮，其特征在于：包括轮子、主受力调心轴承和轴，所述主受力调心轴承安装在轮子的中心孔内，所述轴穿过主受力调心轴承，所述轴上设有用于主受力调心轴承内圈固定定位的轴套，所述主受力调心轴承的外圈浮动使得轮子偏摆调整轮子的轴心。
2.根据权利要求1所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述主受力调心轴承为调心滚子轴承或关节轴承。
3.根据权利要求2所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述轴为心轴，所述主受力调心轴承为关节轴承，所述轴的两端设有用于支撑该轴的支撑轴承。
4.根据权利要求3所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述支撑轴承为调心滚子轴承。
5.根据权利要求2所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述轴为非心轴，所述主受力调心轴承为调心滚子轴承。
6.根据权利要求5所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述主受力调心轴承一侧的外圈浮动设置，该侧的内圈通过轴套定位，所述主受力调心轴承另一侧的外圈通过偏转约束轴承定位，该侧的内圈通过轴套定位。
7.根据权利要求5所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述主受力调心轴承一侧的外圈浮动设置，该侧的内圈通过轴套定位，所述主受力调心轴承另一侧的外圈浮动设置，该侧的内圈通过挡板定位，挡板的外侧设有偏转约束轴承和轴套。
8.根据权利要求7所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述偏转约束轴承和轴套之间设有用于轮子偏摆调心的调整间隙。
9.根据权利要求6或7所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述偏转约束轴承为深沟球轴承。
10.根据权利要求1所述的一种微调心滚轮，其特征在于：所述轴的两端安装有密封盖。
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