CN113565881A - 插塞组件、包括这种插塞组件的滚动轴承及其机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于滚动轴承的插塞组件，该滚动轴承包括至少一个第一环、至少一个第二环和设置在环之间的至少一列滚动元件(14)，其中第一环设置有开口(18)，用于将滚动元件(14)插入滚道之间的空间，或在组装维修时用于将滚动元件(14)取出滚道之间的空间。插塞组件包括插塞(20)，配置为当轴承工作时闭合所述开口(18)，所述插塞(20)具有面向滚动元件(14)的内端面(20a)，以及与内端面(20a)相对的外端面(20b)。建议轴承还包括保护帽(28)，从轴承的腐蚀环境中保护插塞(20)的外端面(20b)。

Description

插塞组件、包括这种插塞组件的滚动轴承及其机器
本申请是申请号为201510887514.8、申请日为2015年9月29日、申请人为斯凯孚公司、发明名称为“插塞组件、包括这种插塞组件的滚动轴承及其机器”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承，特别是涉及水下应用的回转轴承。
背景技术
已知大尺寸的滚动轴承，尤其是角接触滚动轴承，构成为具有大直径的回转轴承，例如用于风力涡轮机应用或建筑机械的应用，设置有开口，用于在组装时或进行维修工作时插入或取出滚动元件。
例如，在文件WO 2012/126529中公开了包括开口和用于闭合该开口的插塞的角接触滚动轴承。
最近一个时期，对于适于水下应用的大尺寸滚动轴承越来越需要，例如，潮汐发电站，石油钻探应用或离岸驻停。由于插塞的内表面构成滚动轴承的滚道的一部分，因此插塞通常由轴承钢制成，当暴露于海水时受到腐蚀。腐蚀是一个问题，因为它使维修时插塞难以移除，并损害插塞的水密性。
由不锈钢制造插塞引起进一步的问题，因为通常是以插塞嵌合到开口的结构完成的滚道的机械加工，变得困难，这将不可能实现滚道的高品质表面特性。另外，滚道上不同材料类型的边界处有风险发生材料的积聚。最后，插塞由耐海水材料制造的价格非常高。
此外，用镍基涂层处理插塞的表面可能起作用，但仅在很少的安装和拆卸循环后，涂层就非常迅速地磨损。
发明内容
因此，本发明的目的是避免如上所述的轴承中的插塞的腐蚀，并且因此，避免由海水泄露导致的水密性的降低和滚动轴承寿命的降低。
本发明从滚动轴承的插塞组件开始，滚动轴承包括至少一个第一环和至少一个第二环。第一环可以为内环而第二环可以是外环，或反之亦然。此外，滚动轴承包括设置在环之间的至少一列滚动元件。滚动元件可以是滚珠、圆锥滚子或圆柱滚子、以及环形滚子。轴承可构成为角接触滚动轴承或构成为另一种轴承，特别是回转轴承。滚动轴承在其环中的一个中具有开口，以插入滚动元件，并出于维修或组装目的将滚动元件取出空间。当轴承工作时，开口由插塞元件的插塞闭合，其中所述插塞具有面向滚动元件，并优选构成滚道一部分的内端面，以及与内端面相对的外端面。
建议，插塞组件还包括保护帽，从轴承的腐蚀环境中保护插塞的外端面。通过由具有高耐腐蚀性的材料构成盖，可以实现插塞的可靠的保护并可以避免腐蚀。插塞的安装和拆卸保持简单，并且不能由于腐蚀而水密性减少。
在一个优选的实施例中，保护帽是由聚醚醚酮(PEEK)制成，其高耐海水腐蚀，在制造方面廉价简单。
还提出，在保护帽和第一环环绕开口的表面之间设置密封环。第一环环绕开口的表面优选为凹进的，使得保护帽可以平齐埋头方式构成。密封垫避免海水从保护帽的边缘横向地泄露。
在本发明的一个优选实施例中，保护帽由不锈钢螺栓固定在第一环环绕开口的表面上。钢螺栓价格便宜，容易紧固和松开并且高耐腐蚀。
优选地，密封环设置在不锈钢螺栓和开口之间，并由不锈钢螺栓所产生的按压力封阻在保护帽和第一环的表面之间。
此外，建议插塞具有大致圆柱形的外表面，设置有至少一个环形槽，用于容纳O形圈，以进一步增加插塞的液密性。
具体地，在一个实施例中，滚动轴承还包括装配到插塞的横向孔内的锁定销，优选至少一个O形圈设置在横向孔和插塞的外端面之间。因此，防止通过第一环内容纳锁定销的横向孔的海水泄露到达滚道。在一个最优选的实施例中，O形圈设置在横向孔和插塞的两侧。
本发明还涉及一种机器，例如潮汐发电站的发电机，配备有至少一个根据本发明的滚动轴承，滚动轴承包括至少一个根据本发明的插塞组件。
本发明的上述实施例以及所附的权利要求书和附图以特定的组合示出了本发明的多个特征。本领域技术人员将能够容易地考虑这些特征的进一步组合或子组合，以便使权利要求中限定的本发明适应其具体的需要。
附图说明
图1是根据本发明的滚动轴承的局部剖视图；
图2是根据本发明的滚动轴承的剖面图；并且
图3是保护帽在其安装结构中的透视图。
具体实施方式
图1是根据本发明的滚动轴承的部分剖视图。滚动轴承包括构成为内环的第一环10和构成为外环的第二环12。滚动轴承是具有大直径的深槽滚珠轴承(DGBB)，并且每个环10、12设置有构成滚动元件14，如滚珠的滚道10a、12a的深槽(图2和3)。润滑剂槽10b、12b分别形成于每个滚道10a、12a的底部。
滚道之间的环形空间在两个轴向方向由合适的密封环16a、16b密封，密封环与构成导向表面的环形插入件16c协作，密封环16a、16b分别抵接于导向表面上。
第一环10设置有从第一环10的径向内表面到滚道10a、10b之间的空间的孔。该孔为开口18，用于插入滚动元件14和合适的间隔物(未示出)，用于有角度间隔开滚动元件14到滚道10a、12a之间的空间，并用于维修时，将构成为滚珠的滚动元件14取出该空间。
当轴承工作时，开口18由插塞20闭合，插塞20由略呈锥形的锁定销22，通过插塞20中的横向孔24与第一环10中相应的横向孔对齐配合，固定就位。在图1示出的实施例中，孔的端部用硅树脂密封，并且在其他实施例中可以用保护帽密封。
轴承配置为用于暴露于海水的水下应用中。
插塞20具有面对滚动元件14并作为滚道10a一部分的内端面20a。当加工滚道10a时，安装插塞20，以使无需在插塞20的边缘设置台阶即可得到平滑的滚道10a。插塞20的材料与内圈10的材料相同，即插塞由轴承钢制成。与海水接触的环10、12的外表面涂覆有防腐蚀涂层。
图2是根据本发明的滚动轴承的剖面图。
插塞20具有外端面20b，其与内端面20a相对，并且与在内环10的径向内表面加工的凹槽26的底部平齐，凹槽26容纳由聚醚醚酮(PEEK)制成的保护帽28，以使插塞20的外端面20b免受轴承腐蚀环境的腐蚀，即免受海水的腐蚀。保护帽28为在内圈10的内表面的埋头形式，并利用不锈钢螺栓30a-30d固定在凹槽26的底表面，其为环绕开口18的表面(图1和3)。
垫圈环32装配到保护帽28内侧的凹槽中，通过由螺栓30a-30d产生的压力压靠在凹槽26的底表面上。密封环32设置在开口18和螺栓30a-30d之间，即关于开口18的轴线径向向内，这样防止海水通过螺栓30a-30d或通过保护帽28的边缘泄露到达开口18。
插塞20还设置有螺纹孔38，用于与安装和拆卸插塞的工具接合。
另外，大致圆柱形的插塞20的径向外表面设有凹槽，容纳相应的O形圈34、36，其中O形圈中的第一个34布置在销22和保护帽28之间，而其他O形圈36设置在销22和容纳滚动元件14的空间之间。
根据本发明的轴承的组装过程如下。滚动元件14与间隔物和油脂一起，通过开口18插入，然后开口18用插塞20闭合。插塞20利用销22固定，并且容纳销22的孔利用硅树脂闭合。然后，使用螺栓30a-30d安装保护帽28。
图3为轴承一部分的透视图，示出了利用螺栓30a-30d固定在组装结构中的保护帽。

Claims (11)

1.一种用于滚动轴承的插塞组件，该滚动轴承包括至少一个第一环(10)、至少一个第二环(12)和设置在该环(10,12)之间的至少一列滚动元件(14)，其中该第一环(10)设置有开口(18)，用于将该滚动元件(14)插入该环(10,12)的滚道(10a,12a)之间的空间，或用于将所述滚动元件(14)取出滚道(10a,12a)之间的空间，该插塞组件包括插塞(20)，其中该插塞(20)配置为当该轴承工作时闭合所述开口(18)，所述插塞(20)具有面向该滚动元件(14)并配置为构成该滚道(10a)一部分的内端面(20a)，以及与该内端面(20a)相对的外端面(20b)，
其特征在于
该插塞组件还包括保护帽(28)，从该轴承的腐蚀环境中保护该插塞(18)的外端面(20b),
呈圆柱形的所述插塞(20)的径向外表面设有凹槽，用于容纳相应的O形圈(34、36)，一锁定销(22)装配到该插塞(20)的横向孔(24)内；
其中所述O形圈中的其中一个(34)布置在所述锁定销(22)和所述保护帽(28)之间，而所述O形圈中的另一个(36)设置在所述锁定销(22)和容纳所述滚动元件(14)的空间之间。
2.根据权利要求1所述的插塞组件，
其特征在于
该保护帽(28)由聚醚醚酮(PEEK)制成。
3.根据前述权利要求之一所述的插塞组件，
其特征在于
进一步包括设置在该保护帽(28)和该第一环(10)环绕该开口(18)的表面之间的密封环(32)。
4.根据前述权利要求之一所述的插塞组件，
其特征在于
还包括不锈钢螺栓(30a-30d)，用于将该保护帽(28)固定在该第一环(10)环绕该开口(18)的表面上。
5.根据权利要求3或4所述的插塞组件，
其特征在于
该密封环(32)设置在该不锈钢螺栓(30a-30d)和该开口(18)之间。
6.根据前述权利要求之一所述的插塞组件，
其特征在于
该插塞(20)具有大致圆柱形的外表面，设置有至少一个环形槽，用于容纳O形圈(34,36)。
7.根据前述权利要求之一所述的插塞组件，
其特征在于
还包括装配到该插塞(20)的横向孔(24)内的锁定销(22)，其中至少一个O形圈(36)设置在该横向孔(24)和该插塞(20)的外端面(20a)之间。
8.根据前述权利要求之一所述的插塞组件，
其特征在于
还包括装配到该插塞(20)的横向孔(24)内的锁定销(22)，其中至少一个O形圈(36)设置在该横向孔(24)和该插塞(20)的外端面(20a)之间。
9.一种滚动轴承，包括至少一个根据前述权利要求之一的插塞组件。
10.根据权利要求9所述的滚动轴承，其中该滚动轴承构成为用于水下应用的回转轴承。
11.一种机器，包括至少一个根据权利要求9或10的滚动轴承。
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