CN114483773A - 一种改变径向滚道结构的三排式轴承 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种改变径向滚道结构的三排式轴承，包括内圈、第一外圈、第二外圈、主推滚子、滚动体和辅推滚子，主推滚子与主推保持架组合并装配于第一外圈和内圈之间，辅推滚子与辅推保持架组合并装配于第二外圈和内圈之间，滚动体与径向保持架组合并装配于外圈和内圈之间；径向保持架倾斜设置且沿由辅推滚子向主推滚子的方向逐渐远离中心轴线，径向保持架靠近辅推滚子的一端与第二外圈贴合，而靠近主推滚子的一端与内圈贴合，滚动体为球形且与第二外圈及内圈上的弧形滚道面配合形成角接触球结，其接触角小于45°。本申请改变了现有三排式轴承中径向滚子仅能承受径向力的常规结构，改善了轴承的综合承载能力，提高使用寿命。

Description

一种改变径向滚道结构的三排式轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体地，涉及一种改变径向滚道结构的三排式轴承。

背景技术

三排滚子转盘轴承(下称三排式轴承)是一种具备低速、重载、强时变等承载特性的转盘轴承。相比于普通轴承，三排式轴承由于可同时承受轴向力、径向力、倾覆力矩等复合载荷，因此承载能力更强，常作为工程机械中的关键传动部件使用。

参见图1，常规的三排式轴承结构包括内圈1和外圈，所述外圈沿轴向分为第一外圈2和第二外圈3，且第二外圈3相比于第一外圈2更靠近作业面(例如刀盘)设置，在第二外圈3与内圈1之间设置辅推滚子6，在第一外圈2与内圈1之间设置主推滚子4，且辅推滚子6和主推滚子4的滚动轴均与整个轴承的中心轴线垂直，在外圈与内圈1之间还设置径向滚子5.1，所述径向滚子5.1位于辅推滚子6和主推滚子4之间且其滚动轴与整个轴承的中心轴线平行。所用滚子均为圆柱体形，各滚子在内外圈间的对应空隙中转动形成滚道。

工程机械轴承在工作时的主要受力为轴向负荷与倾覆力矩，其次为径向负荷。而径向滚子5.1由于受到位置及结构的限制，仅能承受外部环境施加的径向载荷，几乎不能承受轴向载荷与倾覆力矩。因此，现有的三排式轴承在综合性能上仍有进一步提升的空间，期望通过结构优化以提高其承载能力，延长使用寿命。

但目前行业内尚未见到针对三排式轴承的径向滚道部分进行结构优化的技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种改变径向滚道结构的三排式轴承，通过对常规径向滚道进行优化改善轴承的综合性能，提高其使用寿命。本申请的技术方案如下：

一种改变径向滚道结构的三排式轴承，包括共中心轴线设置的内圈和外圈以及设置在二者之间的主推滚子、滚动体和辅推滚子，所述外圈包括沿轴向依次设置的第一外圈和第二外圈，所述主推滚子与主推保持架组合并装配于第一外圈和内圈之间，所述辅推滚子与辅推保持架组合并装配于第二外圈和内圈之间，所述滚动体与径向保持架组合并装配于外圈和内圈之间；

所述径向保持架倾斜设置，且沿由辅推滚子向主推滚子的方向逐渐远离中心轴线，所述径向保持架靠近辅推滚子的一端与第二外圈贴合，而靠近主推滚子的一端与内圈贴合，所述滚动体为球形，在所述第二外圈和内圈上均设有与滚动体配合的弧形滚道面。

在一些具体的实施例中，所述滚动体与第二外圈及内圈上的弧形滚道面配合形成角接触球结构。

在一些具体的实施例中，所述角接触球结构的接触角小于45°。

在一些具体的实施例中，所述滚动体与第二外圈及内圈上的弧形滚道面配合形成深沟球结构。

在一些具体的实施例中，所述滚动体与第二外圈及内圈上的弧形滚道面配合形成四点接触球结构。

在一些具体的实施例中，其特征在于，在所述径向保持架上与第二外圈及内圈的接触面设置润滑油道。

在一些具体的实施例中，所述主推保持架、径向保持架和辅推保持架均采用铜材料。

在一些具体的实施例中，所述滚动体为钢球。

在一些具体的实施例中，在所述第一外圈和第二外圈的连接位置处，所述第二外圈上设有台阶结构，所述第一外圈上设有与台阶结构弥合的止口结构。

本申请提供的技术方案至少具有如下有益效果：

本申请对常规工程机械三排式轴承的径向滚道结构进行改进，用球形滚动体代替圆柱形径向滚子，在实际作业中能够更有效地抵抗径向负荷所产生的变形，也能承受一定的轴向负荷及倾覆力矩，使轴承可以更好的承受复合载荷，适用于实际工况，提升了轴承的综合性能，提高了轴承的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是常规三排式轴承的轴向剖面图；

图2是本申请实施例1中一种改变径向滚道结构的三排式轴承的轴向剖面图；

图3是本申请实施例1中一种改变径向滚道结构的三排式轴承的立体结构图(仅示出部分)；

图4是图2中角接触球结构的结构图；

图中：1、内圈，2、第一外圈，3、第二外圈，4、主推滚子，5.1、径向滚子，5.2、滚动体，6、辅推滚子，7、主推保持架，8、径向保持架，9、辅推保持架。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将结合说明书附图和较佳的实施例对本申请中的技术方案作更全面、细致地描述，但本申请的保护范围并不限于以下具体的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为与另一元件存在“固定、固接、连接或连通”关系时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本申请的保护范围。

实施例1

参见图2～图4，一种改变径向滚道结构的三排式轴承，包括内圈1、外圈、主推滚子4、滚动体5.2和辅推滚子6，所述外圈套设在内圈1外部且沿轴向分为第一外圈2和第二外圈3。所述第二外圈3相比于第一外圈2更靠近作业面设置，所述第一外圈2、第二外圈3和内圈1三者共中心轴线设置。

在所述第一外圈2和第二外圈3的连接位置处，所述第二外圈3上设有台阶结构，所述第一外圈2上设有与台阶结构弥合的止口结构。

所述第一外圈2、第二外圈3和内圈1的尺寸配合设计，使得三者间配合形成主推滚道、辅推滚道和径向滚道的空隙。每个滚道都包含用于与滚子/滚动体接触的滚道面以及用于与保持架接触的挡面。

所述主推滚子4与主推保持架7组合并装配于第一外圈2和内圈1之间。所述主推保持架7的外引导面与第一外圈2上的挡面贴合，而内引导面与内圈1的主推挡面贴合，所述主推保持架7的兜孔内装配主推滚子4，所述主推滚子4与第一外圈2上的滚道面以及内圈1上的主推滚道面贴合。主推滚道内的两个挡面均沿轴向设置，而两个滚道面均沿径向设置。

所述辅推滚子6与辅推保持架9组合并装配于第二外圈3和内圈1之间。所述辅推保持架9上的外引导面与第二外圈3上的挡面贴合，而内引导面与内圈1的辅推挡面贴合，所述辅推保持架9的兜孔内装配辅推滚子6，所述辅推滚子6与第二外圈3上的滚道面以及内圈1上的辅推滚道面贴合。辅推滚道内的两个挡面均沿轴向设置，而两个滚道面均沿径向设置。

所述滚动体5.2与径向保持架8组合并装配于外圈和内圈1之间，具体为第二外圈3和内圈1之间，这样设计是考虑到：一方面主推滚子4已经占据大部分空间，另一方面在轴承工作时，滚动体5.2可以替辅推滚子6承受一部分轴向反推力。

所述径向保持架8倾斜设置，且沿由辅推滚子6向主推滚子4的方向逐渐远离中心轴线，所述径向保持架8靠近辅推滚子6的一端与第二外圈3贴合，而靠近主推滚子4的一端与内圈贴合，径向滚道内的两个挡面均沿径向设置。所述径向保持架8的兜孔内装配滚动体5.2，所述滚动体5.2为球形，在所述第二外圈3和内圈1上均设有与滚动体5.2配合的弧形滚道面。

在本实施例中，所述滚动体5.2与径向保持架8沿径向滚道均匀分布。所述滚动体5.2为钢球。

在本实施例中，所述滚动体5.2与第二外圈3及内圈1上的弧形滚道面配合形成角接触球结构，所述角接触球结构是角接触球轴承的结构形式，弧形滚道面与滚动体之间存在接触角α。本申请中所提到的接触角α是指滚动体(球)与滚道面的接触点到球心的延长线与轴承径向延长线的夹角。

当α取值在0～45°之间时为向心角接触，滚动体5.2主要承受径向负荷，而当α取值在45°～90°之间时为推力角接触，滚动体5.2主要承受轴向负荷。对于工程机械轴承而言，整个轴承工作时主要承受轴向负荷与倾覆力矩，其次为径向负荷，但对于径向滚子，其主要功能是承受径向力，因此，角接触球结构中的接触角α小于45°时更符合作业需求，具体角度可依据实际工况调整。

当然，在另一些实施例中，所述滚动体与第二外圈及内圈上的弧形滚道面配合形成的也可以是深沟球结构，或者四点接触球结构等，均为对应球轴承的结构形式。但相比于本实施例中的角接触球结构，角接触球结构能够承受更大的轴向载荷。

在本实施例中，在所述径向保持架8上与第二外圈3及内圈1的接触面还设置润滑油道，有利于外部进入的润滑剂起到更好的润滑效果；所述主推保持架7、径向保持架8和辅推保持架9均采用铜材料，具有一定的自润滑效果，起到减少摩擦、辅助润滑的作用，延长了径向保持架8的使用寿命。

本实施例中提供的轴承结构弥补了原有径向滚子结构无法承受较大轴向载荷的缺陷，实现在高负荷工况下更好地承受轴向、径向复合载荷以及倾覆力矩，提高了轴承使用寿命。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，包括共中心轴线设置的内圈(1)和外圈以及设置在二者之间的主推滚子(4)、滚动体(5.2)和辅推滚子(6)，所述外圈包括沿轴向依次设置的第一外圈(2)和第二外圈(3)，所述主推滚子(4)与主推保持架(7)组合并装配于第一外圈(2)和内圈(1)之间，所述辅推滚子(6)与辅推保持架(9)组合并装配于第二外圈(3)和内圈(1)之间，所述滚动体(5.2)与径向保持架(8)组合并装配于外圈和内圈(1)之间；

所述径向保持架(8)倾斜设置，且沿由辅推滚子(6)向主推滚子(4)的方向逐渐远离中心轴线，所述径向保持架(8)靠近辅推滚子(6)的一端与第二外圈(3)贴合，而靠近主推滚子(4)的一端与内圈贴合，所述滚动体(5.2)为球形，在所述第二外圈(3)和内圈上均设有与滚动体(5.2)配合的弧形滚道面。

2.根据权利要求1所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，所述滚动体(5.2)与第二外圈(3)及内圈上的弧形滚道面配合形成角接触球结构。

3.根据权利要求2所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，所述角接触球结构的接触角小于45°。

4.根据权利要求1所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，所述滚动体(5.2)与第二外圈(3)及内圈上的弧形滚道面配合形成深沟球结构。

5.根据权利要求1所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，所述滚动体(5.2)与第二外圈(3)及内圈上的弧形滚道面配合形成四点接触球结构。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，在所述径向保持架(8)上与第二外圈(3)及内圈的接触面设置润滑油道。

7.根据权利要求6所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，所述主推保持架(7)、径向保持架(8)和辅推保持架(9)均采用铜材料。

8.根据权利要求7所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，所述滚动体(5.2)为钢球。

9.根据权利要求8所述的改变径向滚道结构的三排式轴承，其特征在于，在所述第一外圈(2)和第二外圈(3)的连接位置处，所述第二外圈(3)上设有台阶结构，所述第一外圈(2)上设有与台阶结构弥合的止口结构。

Images