CN111853063A - 滚动轴承，尤其是大直径滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

一种滚动轴承，包括内圈(12)和外圈(14)，至少所述内圈或所述外圈形成为分体式圈并且被分成多个连续的周向环段(20、22)。所述滚动轴承还包括至少一个对齐构件(34、36)，所述至少一个对齐构件(34、36)在周向上介于所述分体式圈的连续的环段的每对面对端部(20a、22a)之间，所述对齐构件(34、36)被固定到所述面对端部(20a、22a)中的一个面对端部上，并且突出到形成在另一面对端部上的凹部(30、32)中，以使所述对的面对端部在径向方向和轴向方向上对齐。

Description

滚动轴承，尤其是大直径滚动轴承
技术领域
本发明涉及大直径滚动轴承领域，特别是用在隧道掘进机中的大直径滚动轴承，或者用在诸如雷达、烧炭(/烧焦)(chars)的防卫设备或挖掘机(excavator)应用领域中。大直径滚动轴承还可以用于将转子叶片安装在风力涡轮机上。
背景技术
大直径滚动轴承通常包括两个同心的内圈和外圈，以及在径向上插入(/介于)内圈与外圈之间的至少一列滚动元件。
在某些应用领域中，滚动轴承以内圈和外圈形成为分体式圈(split-rings)的状态交付(/运送)(delivered)，以允许在相应的机器上运输和/或组装。在这种情况下，内圈和外圈中的每个被分成多个连续的周向环段(/周向圈分段)(circumferential ringsegments)。
因此，在交付之后，必须将环段(/圈分段)接合在一起以组装每个分体式圈。
然而，在组装期间，环段可能在轴向方向和径向方向上没有对齐。在这种情况下，滚动轴承的组装过程会中断，直到将环段拆开然后重新对齐为止。
该调整步骤可能是费力的，并且中断组装过程，并导致整个滚动轴承的成本增加。
发明内容
本发明的一个目的在于克服这些缺点。
在一个实施方式中，滚动轴承包括内圈和外圈，至少所述内圈或所述外圈(形成为分体式圈并且)被分成多个连续的周向环段。
根据本发明的总体特征，所述滚动轴承还包括至少一个对齐构件，所述至少一个对齐构件在周向上介于所述分体式圈的连续的环段的每对面对端部之间。
所述对齐构件被固定到所述面对端部中的一个面对端部上，并且突出到形成在另一面对端部上的凹部中，以使所述对的面对端部在径向方向和轴向方向上对齐。
利用这种配置，在组装期间，分体式圈的环段可以在轴向方向和径向方向上容易且完美地对齐。使用这种对齐构件便于组装并且避免在环段的对齐不完美的情况下将分体式圈拆开。可以降低总成本，并且可以简化流程。
所述对齐构件可以被固定到形成在所述一个面对端部上的凹部中，所述一个面对端部上的所述凹部面对形成在所述另一面对端部上的凹部。
在特别的实施方式中，所述滚动轴承包括在轴向上延伸的第一对齐构件和在径向上延伸的第二对齐构件，所述第一对齐构件和所述第二对齐构件在周向上介于所述分体式圈的连续的环段的所述对的面对端部之间。在这种情况下，所述第一对齐构件和所述第二对齐构件中的每个可以包括销，例如，球形销。
作为另一种选择，仅一个对齐构件可以在周向上介于所述对的面对端部之间。在这种情况下，所述对齐构件可以是球形的(/球面形的)(spherical)。
可以设置倒角以在环段的相关联的面对端部上的每个凹部之间进行较好的调节。
有利地，所述滚动轴承还可以包括固定部件，用于将所述分体式圈的连续的环段固定在一起。在一个实施方式中，所述固定部件被固定到所述分体式圈的外表面上。
可以在所述分体式圈的连续的环段的每对面对端部之间设置有周向空间。
在特别的实施方式中，所述滚动轴承还包括在周向上介于所述对的面对端部之间以封闭所述周向空间的板。
所述滚动轴承还可以包括在径向上介于所述内圈(的滚道)与所述外圈的滚道之间的至少一列滚动元件。在这种情况下，所述板可以局部地界定所述分体式圈的滚道。例如，所述滚动元件可以是球。作为另一种选择，还可以考虑使用其他类型的滚动元件，例如圆柱形滚子。所述滚动元件可以配置在保持架中，例如，配置在由塑料、钢等制成的保持架中。所述保持架还可以是分段式的(segmented)或者制成一体件(/以一个部件制成)。作为另一种选择，所述滚动轴承可以包括在周向上介于所述滚动元件之间的多个间隔件。
有利地，所述对齐构件相对于所述分体式圈的正面(frontal face)后退或齐平。因此，所述对齐构件不会在轴向方向上突出超过所述分体式圈的正面。由于这种配置，在轴向方向上，针对对齐构件的安装而言不存在额外的空间要求。
可选地或组合地，所述对齐构件可以相对于所述分体式圈的孔和外表面后退或齐平。因此，所述对齐构件不会在径向方向上突出超过所述分体式圈的孔和外表面。由于这种配置，在径向方向上，针对对齐构件的安装而言不存在额外的空间要求。
附图说明
通过研究以非限制性示例给出并且由附图示出的具体实施方式的详细描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图上：
-图1是根据本发明的第一示例的滚动轴承的局部侧视图，
-图2是图1的滚动轴承的局部立体图，
-图3是图1的III-III上的截面，
-图4是图1的IV-IV上的截面，
-图5是根据本发明的第二示例的滚动轴承的局部截面，
-图6是图5的滚动轴承的局部侧视图，以及
-图7是图6的VII-VII上的局部截面。
具体实施方式
如图1和图2所示，滚动轴承10是包括内圈12和外圈14的大直径滚动轴承。内圈12和外圈14是同心的(/同轴的)，并且在轴向上沿着沿轴向方向延伸的轴承旋转轴线X-X’(图3和图4)延伸。
例如，滚动轴承10可以用在隧道掘进机(tunnel boring machine)、风力涡轮机或使用大直径滚动轴承的任何其他应用中。
如在图3上更清楚地示出的，滚动轴承10还包括安装在内圈12与外圈14之间的一列滚动元件16，在此，滚动元件16以球的形式设置。滚动轴承10还包括保持架18，用于保持滚动元件16的规则的周向间距。
外圈14包括圆柱形孔14a、外圆柱形外表面14b和两个相对的径向正侧向面(frontal lateral face)14c、14d，两个相对的径向正侧向面14c、14d在轴向上界定孔14a和外表面14b。在公开的示例中，圆柱形孔14a界定用于滚动元件16的滚道。作为另一种选择，可以在外圈的孔14a上形成圆环形滚道，以界定所述滚道。
内圈12包括圆柱形孔12a和外圆柱形表面12b，用于滚动元件16的圆环形滚道(未标记)由外圆柱表面12b形成，所述滚道在径向上指向外部。内圈12还包括两个相对的径向正侧向面12c、12d，两个相对的径向正侧向面12c、12d在轴向上界定所述圈的孔12a和外表面12b。内圈的侧向面12d与外圈的侧向面14d共面。内圈的侧向面12c在轴向上相对于外圈的侧向面14c向外偏移。
再次参照图1和图2，内圈12被分段并且由两个连续的周向环段20、22形成。内圈12形成为分体式圈(split-ring)。
外圈14也形成为分体式圈。外圈14也由两个连续的周向环段24、26形成。作为另一种选择，内圈12和外圈14中的至少一者可以由至少三个连续的环段形成。
在公开的实施方式中，内圈12的轴向长度大于外圈14的轴向长度，以通过装配螺栓而将所述内圈的环段20、22保持在一起，这将在后面描述。
形成内圈12的环段20、22彼此相同。每个环段20、22包括在周向方向上界定所述环段的第一端部20a、22a和第二端部(在图中不可见)。环段20、22的第一端部20a、22a在周向方向上彼此面对。在第一端部20a、22a之间设置有周向空间28。环段20、22的第二端部也在周向方向上彼此面对。在这些第二端部之间也设置有周向空间。
如图1、图2和图3所示，在环段20、22的每个第一端部20a、22a上形成第一轴向凹部30。凹部30在周向方向上彼此面对。凹部30是相同的。每个凹部30在轴向上从环段20、22的部分地界定内圈的侧向面12c的侧向面延伸。每个凹部30在轴向上延伸到环段20、22的厚度中。在此，每个凹部30是盲凹部(/盲槽)(blind recess)。
在环段20、22的每个第一端部20a、22a上还形成有第二径向凹部32。仅形成在环段22的第一端部22a上的第二径向凹部32是可见的(图4)。
第二径向凹部32在周向方向上彼此面对。凹部32是相同的。每个凹部32在径向上从环段20、22的部分地界定内圈的孔12a的孔延伸。每个凹部32在径向上延伸到环段20、22的厚度中，并且在径向上与所述环段的外表面保持距离(分隔开)。在公开的示例中，每个径向凹部32通向轴向凹部30。作为另一种选择，径向凹部32可以相对于轴向凹部30在径向方向上间隔开。
为了对齐内圈的环段20、22的第一端部20a、22a，滚动轴承10还包括分别位于所述环段的凹部30、32中的轴向销34和径向销36。
轴向销34延伸到内圈的环段20、22的两个凹部30中。销34在轴向上延伸到凹部30中。销34在轴向方向上完全容纳在凹部30内。销34相对于内圈的侧向面12c后退(/缩回)(set back)。销34还在周向上延伸到凹部30中。销34被固定到内圈的环段20、22的第一端部20a、22a中的一个端部上，在此被固定到第一端部22a上。销34可以通过任何适当的方式固定到第一端部22a上，在此通过螺纹连接(/螺接)(screwing)固定到第一端部22a上。
径向销36延伸到内圈的环段20、22的两个凹部32中。销36在径向上延伸到凹部32中。销36在径向方向上完全容纳在凹部32内。销36相对于内圈的孔12a后退(/缩回)。销36还在周向上延伸到凹部32中。类似于轴向销34，径向销36也通过螺纹连接(/螺接)固定到环段22的第一端部22a上。
凹部30、32的形状与相关联的销34、36的形状互补。在公开的示例中，每个销34、36具有圆柱形状。作为另一种选择，每个销34、36可以具有不同的截面形状，例如矩形、方形等。
利用轴向销34，内圈的环段20、22的第一端部20a、22a在径向方向上彼此定位。径向销36使环段20、22的第一端部20a、22a能够在轴向方向上彼此定位。因此，环段20、22的第一端部20a、22a在径向方向以及在轴向方向上对齐。
类似于内圈的环段20、22的第一端部20a、22a，滚动轴承10还包括在周向上介于环段20、22的第二端部之间的轴向销和径向销(在图中不可见)。
滚动轴承10还包括第一固定部件和第二固定部件40，以将内圈的环段20、22固定在一起。在附图中仅可见第一固定部件40。
第一固定部件40包括固定到内圈12的外表面上的两个凸缘40、42。凸缘40、42固定到内圈12的相对于外圈14在轴向上突出的部分上。凸缘40固定到环段22，而凸缘42固定到环段22。凸缘40、42靠近设置在环段20、22的第一端部20a、22a之间的周向空间28被固定。第一固定部件40还设置有穿过凸缘40和42的孔延伸的螺栓46和固定该螺栓的螺母48。第二固定部件与第一固定部件40相同。第一固定部件和第二固定部件完全相对(/正好相对)(diametrically opposed)。
滚动轴承10还包括板50，板50封闭设置在环段20、22的第一端部20a、22a之间的空间28。板50通过螺纹连接固定到环段22的第一端部22a上。板50包括与内圈的滚道齐平的上表面50a，以防止在空间28的高度(/水平)处的表面不连续。板50局部地形成用于滚子16的滚道。类似的板(不可见)还可以预见封闭设置在环段20、22的第二端部之间的空间。
如前所述，外圈14还设置有彼此相同的环段24、26。
每个环段24、26包括在周向方向上界定所述环段的第一端部24a、26a和第二端部(在图中不可见)。环段24、26的第一端部24a、26a在周向方向上彼此面对。在第一端部24a、26a之间设置有周向空间52。环段24、26的第二端部也在周向方向上彼此面对。在这些第二端部之间也设置有周向空间。
类似于环段20和22，滚动轴承10包括在周向上插入环段24、26的第一端部24a、26a之间的轴向销54和径向销56。
如图1、图2和图3所示，在环段24、26的每个第一端部24a、26a上形成第一轴向凹部58。凹部58在周向方向上彼此面对。凹部58是相同的。每个凹部58在轴向上从环段24、26的部分地界定外圈的侧向面14c的侧向面延伸。每个凹部58在轴向上延伸到环段24、26的厚度中。
在环段24、26的每个第一端部24a、26a上还形成有第二径向凹部60。只有形成在环段26的第一端部26a上的第二径向凹部60是可见的(图4)。第二径向凹部60在周向方向上彼此面对。凹部60是相同的。每个凹部60在径向上从环段24、26的部分地界定外圈的外表面14b的外表面延伸。每个凹部60在径向上延伸到环段24、26的厚度中，并且在径向上与所述环段的孔保持距离。每个凹部60是盲槽。在公开的示例中，每个径向凹部60延伸穿过轴向凹部58。作为另一种选择，径向凹部60可以相对于轴向凹部58在径向方向上间隔开。
轴向销54延伸到外圈的环段24、26的两个凹部58中。销54在轴向上延伸到凹部58中。销54在轴向方向上完全容纳在凹部58内。销54相对于外圈的侧向面后退(/缩回)。销54还在周向上延伸到凹部58中。销54被固定到外圈的环段24、26的第一端部24a、26a中的一个端部上，在此被固定到第一端部26a上。销54可以通过任何适当的方式固定到第一端部26a上，在此通过螺纹连接(/螺接)。
径向销56延伸到外圈的环段24、26的两个凹部60中。销56在径向上延伸到凹部60中。销56在径向方向上完全容纳在凹部60内。销56相对于外圈的外表面14b后退(/缩回)。销56还在周向上延伸到凹部60中。类似于轴向销54，径向销56也通过螺纹连接(/螺接)固定到环段26的第一端部26a上。凹部58、60的形状与相关联的销54、56的形状互补。
类似于外圈的环段24、26的第一端部24a、26a，滚动轴承10还包括在周向上插入环段24、26的第二端部之间的轴向销和径向销(在图中不可见)。
滚动轴承10还包括将外圈的环段24、26固定在一起的固定部件62。固定部件62包括安装到外圈14的外表面上的板环64和用于将所述板环固定到外圈上的多个径向螺丝64。板环64可以是环形的或者可以被分成多个部分。
滚动轴承10还包括板68，板68封闭设置在环段24、26的第一端部24a、26a之间的空间52。板68通过螺纹连接固定到环段26的第一端部26a上。板68包括与外圈的孔14a齐平的下表面(未标记)。板68局部地形成用于滚子16的滚道。类似的板(不可见)还可以预见封闭设置在环段24、26的第二端部之间的空间。
另外，如前所述，在示出的示例中，滚动轴承的内圈12和外圈14两者均形成为分体式圈。作为另一种选择，滚动轴承可以仅具有一个由连续的周向环段形成的圈。
例如，在图5至图7上示出的示例中，其中，相同的部分被赋予相同的附图标记，仅外圈14由连续的周向环段24、26形成。在该示例中，板环64在有限的角度扇区范围延伸。类似的环段(不可见)完全相对。关于第一示例，销54、56的相对径向布置是颠倒的。
在该示例中，内圈12包括在轴向方向上相对于彼此堆叠的两个部分。内圈12的两个部分设置有多个对齐的通孔(未标记)，以通过装配螺栓(未示出)被接合在一起。

Claims (10)

1.一种滚动轴承，包括内圈(12)和外圈(14)，至少所述内圈或所述外圈形成为分体式圈并且被分成多个连续的周向环段(20、22)，其特征在于，所述滚动轴承还包括至少一个对齐构件(34、36)，所述至少一个对齐构件(34、36)在周向上介于所述分体式圈的连续的环段的每对面对端部(20a、22a)之间，所述对齐构件(34、36)被固定到所述面对端部(20a、22a)中的一个面对端部上，并且突出到形成在另一面对端部上的凹部(30、32)中，以使所述对的面对端部在径向方向和轴向方向上对齐。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述对齐构件(34、36)被固定到形成在所述一个面对端部上的凹部(30、32)中，所述一个面对端部上的所述凹部面对形成在所述另一面对端部上的凹部(30、32)。
3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，包括在轴向上延伸的第一对齐构件(34)和在径向上延伸的第二对齐构件(36)，所述第一对齐构件(34)和所述第二对齐构件(36)在周向上介于所述分体式圈的连续的环段的所述对的面对端部(20a、22a)之间。
4.根据权利要求3所述的滚动轴承，其特征在于，所述第一对齐构件(34)和所述第二对齐构件(36)中的每个包括销。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承，其特征在于，还包括固定部件(40)，用于将所述分体式圈的连续的环段固定在一起。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承，其特征在于，所述固定部件(40)固定到所述分体式圈的外表面上。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承，其特征在于，在所述分体式圈的连续的环段(20a、22a)的每对面对端部之间设置有周向空间(28)。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承，其特征在于，还包括在周向上介于所述对的面对端部之间以封闭所述周向空间(28)的板(50)。
9.根据权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，还包括在径向上介于所述内圈与所述外圈的滚道之间的至少一列滚动元件(16)，所述板(50)局部地界定所述分体式圈的滚道。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承，其特征在于，所述对齐构件(34、36)相对于所述分体式圈的正面后退或齐平，和/或相对于所述分体式圈的孔和外表面后退或齐平。
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