CN85108036B - 多排滚柱轴承 - Google Patents

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Abstract

这是一种用于支撑滚轧机的工作辊的多排圆锥滚柱轴承，一密封罩装配于内、外座圈间的环形槽中，该密封罩的形状可使其完全与该环形槽配合，在密封罩上的密封装置与内座圈配合，在轴承的端部构成屏障，内座圈装置可包括一对由密封的隔圈分开的一对内座圈。

Description

多排液柱轴承
本发明谈的是轴承，更具体地说，谈的是一种新的含有多排圆锥滚柱的轴承。
在诸如用于钢铁工业的那种滚轧机的工作中，要频繁地采用大量的水来进行冷却；又由于在滚轧机的工作中涉及到巨大的工作压力，所以轧辊轴承用一般油类润滑剂来润滑。因此，为使轧辊轴承最有效地工作，使其免受水及其它杂质的侵扰是极为重要的。
为防止杂质进入轧辊轴承，密封及密封的位置是非常重要的。保护一般辊颈轴承的那种密封是远离轴承的，并且在重磨而拆卸轧辊及随后重装轧辊的时候，常使其损坏，而就工作轧辊来说，这种拆卸及重装是经常发生的。在A·J·皮超丝(A·J·Petros)的题为“轧辊的水及润滑剂的密封装置”(water and lubricantsealing means for mill rolls)的美国专利(专利号3,512,853公开日1970年5月19日)中，介绍了密封远离轴承的一般辊颈轴承的一个例子。
在其它惯用的辊颈轴承中，保护轴承免受杂质侵扰的密封是装在端环中，而端环与轴承外座圈是分开的。在格哈德·雷特(GerhardReiter)的题为“多排锥形滚柱组合轴承”(Unitiredmultirow tapered roller bearing)的美国专利(专利号4,235,485，公开日1980年11月25日)及阿凯欧·欧凯(AKIO AOKI)等人的题为“轴承组件”(Bearing Assembly)的美国专利(专利号4,422,698，公开日1983年12月27日)中，给出了这种轴承的例子。
在本发明的轴承中，端部密封不是装在分开的环中，而且端部密封也不离开轴承本身，而是位于内、外座圈间的环槽中。因为在本发明中，无需采用单独的环来容纳端部密封，所以本发明的轴承组件比诸如美国专利4,235,485及4,422,698中所示的那种轴承组件，制造成本低，而且完成一样的工作，但零件少，与要求采用单独的端环来支撑端部密封的及诸如美国专利3,512,853中密封远离轴承的轴承比较，本发明的轴承端部密封所需占用的纵向空间要少得多，然而仍保持与这些专利中公开的那些轴承一样的承载能力。
简单说来，该新型多排锥形滚柱轴承包括：一个内座圈装置，其有一对中间滚道和一对端滚道；一个外座圈装置，其有包围着内座圈装置中间滚道的一对中间滚道和包围着内座圈装置端滚道的一对端滚道，因此，外座圈装置的每一滚道都包围并对应着内座圈装置的一个不同滚道；成排地布于内、外座圈装置的相应滚道之间的滚柱，每组相应的中间滚道和端滚道之间，滚柱排数不同；在靠近每一端环道的内、外座圈装置的环槽中，装有一个端密封，该端密封的形状使其可以完全装配于该环槽中，每一端密封有一弹性部分，其与内座圈配合，在轴承的两端形成壁垒。
内座圈装置可包括一对内座圈，每一内座圈为轴承提供一个中间滚道和一个端滚道。内座圈的内端表面可以彼此直接相靠，或利用一隔圈使内座圈分开，若内座圈的内端面彼此相靠，则提供有密封其相靠内端面的密封装置，若内座圈由一隔圈分开，则提供有密封该隔圈的装置。
参考以下的详细介绍及附图，可以对本发明及其优点有更好的了解。
图1是一滚轧机轧辊的带有剖切面的局部视图，其辊径伸入滚轧机支架上的轧辊轴承座中并且是由本发明的多排圆锥滚柱轴承支承于该轧辊轴承座中；
图2是表示本发明一端密封实例的局部视图；
图3是表示本发明的又一端密封实例的局部剖视图；
图4表示本发明的一种端密封的又一实例的局部剖视图；
图5表示本发明又一端密封实例的局部剖视图；
图6表示本发明又一端密封实例的局部剖视图；
图7表示用隔圈来分离两个内座圈时，密封装置实例的局却剖视图；
图8表示内座圈内端而彼此相靠时，密封装置实例的剖视图；
图9表示两个内座圈内端面彼此相靠时，密封装置的另一实例的局部剖视图；
图10表示内座圈的内端面彼此相靠时，密封装置的另一实例的局部剖视图；
图11表示内座圈由隔圈彼此分开时，密封装置又一实例的局部剖视图；
图12表示内座圈内端面彼此相靠时，又一实例的局部剖视图；
图13表示两个内座圈的内端面彼此相靠时，密封装置另一实例的局部剖视图；
图14表示内座圈由隔圈彼此分开时，密封装置又一实例的局部剖视图；
图16表示内座圈由隔圈彼此分开时，密封装置又一实例的局部剖视图。
在各附图中，类似零件用相同标号表示。
参考附图，特别是参考附图1，所示的多排锥形滚柱轴承特别适合用来定位与支承滚轧机的工作轧辊12。滚轧机的每一轧辊12的端部有一辊颈14，所谓辊颈就是端部直径减小的部分，每一辊颈14装于该轴承中。该轴承又牢牢地夹固在轧辊轴承座16中，而轧辊轴承座16又固定在滚轧机支架上。轧辊轴承座16有通常的夹持装置及惯用的O形环密封18和19。因此，该轴承可使轧辊12在轧辊轴承
Figure B85108036D0000061
10中旋转。
该轴承包括一个内座圈装置，该装置有一对内座圈20和22，该内座圈20和22的孔径相同而且该孔径尺寸大约与辊径14的尺寸相同，因此可将辊径14装入该内座圈20和22的孔中，最好内座圈的孔径稍大于辊径14的直径，以便产生松配合而便于轴承的拆装。
内座圈20和22分别有成直角的横向延伸的端面24和26，在该两个端面24和26之间，有四个锥形滚道28、30、32和34。每一内座圈20和22分别为轴承提供一个中间流道30和32和一个端流道28和34。该两个中间滚道30和32由一个环形隔圈36分开。
使内座圈20的端滚道28与中间滚道30分开的是一个居中的圆柱表面38，该圆柱表面38位于滚道28和30的大直径端。把内座圈22上的中间滚道32与端滚道34分开的是居中的圆柱表面40，该圆柱表面40位于滚道32和34的大直径端。滚道28和30由居中的圆柱表面38径向向内倾斜，而液道32和34由居中的圆柱表面40径向向内倾斜。
包围内座圈20和22的是一个外座圈装置，该外座圈装置包括分开的外座圈42、44和46。外座圈42与外座圈44由一个环形隔圈48轴向分开，而外座圈44与外座圈46由环形隔圈50来轴向分开。
外座圈44有滚道52和54，以此为轴承提供中间滚道，其位置与分别在内座圈20和内座圈22上的相应中间滚道30和32相对。将外座圈44上的两个中间滚道52和54分开的是一个居中的圆柱表面56，该圆柱表面56位于滚道52和54的小直径端，滚道52和54由居中的圆柱表面56径向向外倾斜。
外座圈42上的端滚道58由座圈42的外端径向向外倾斜，其包围着并对应着内座圈20上的相应的端滚道28。在外座圈46上的端滚道60从座圈46的外端径向向外倾斜，其位置与座圈22上的相应端滚道34相对。
在相应的端滚道28和58之间有一排锥形滚柱62，同样地，在中间滚道30和52之间有另一排锥形滚柱64，在中间滚道32和54之间又有另一排锥形滚柱66，在端滚道34和60之间有另一排锥形滚柱68。
在四排当中每一排的单个滚柱之间，由保持架70保持着合适的周向间隔，任一排滚柱的各个保持架70是彼此分开的，可由塑料或任何其它合适的材料制成。两个保持架为轴承提供与中间滚道相应的中间保持架，而两个保持架为轴承提供与端滚道相应的端保持架。
现在参看附图1和附图2，请注意，端密封是装在内、外座圈装置间的环槽72中，并靠近每一端的环道。每一端密封包括一个密封罩74和一个弹性环状件76，单个的箍簧78使环状件76确实与内座圆外径的外延部分接触。
内座圈20的轴向外端面24和外座圈42的轴向外端面82，沿穿过轴承轴线的相同横向平面延伸。端密封的形状使得其可以完全与环槽72相配合。一般来说，密封罩74的横截面是C型，该C型的垂直部分大致处于与内座圈20和外座圈42的端面24和82相同的横向平面内。C型密封罩的水平部分为大致轴向延伸的外径部分83和内径部分84，弹性环状件76与轴向延伸的内径部分84相连。
每一滚柱保持架70的横支撑条是倾斜的，小直径孔86的端缘尺寸比邻近部分的内滚道的外径大，密封罩的轴向延伸部分84伸入端部保持架70的孔86中。
在附图2的实例中，密封罩牢牢地卡在外座圈42的内表面上的孔中，它是用压配合的方法将密封罩从图2所示的右侧向左侧压入该孔中的。
在附图3的实例中，利用模压在弹性件93外径上的环形橡胶边缘92，将端密封保持在内、外座圈装置间的环形槽72中，而弹性件93覆盖在密封罩74上，该橡胶边缘在外座圈42之内表面上的环形槽94中膨胀，该环形槽94与端面82轴向隔开，利用将端密封从图3所示的右侧向左侧压入环形槽94中，来使其保持在环形槽72中。
在附图4所示的实例中，为获得可靠的密封，端密封的金属零件由橡胶覆盖着。将通常是轴向延伸的部分83的向外部分96敲入外座圈42上的槽98中，则可获得端密封的机械夹持使用。
在附图5的实施例中，密封罩有径向向外倾斜的橡胶包着的都分100，相应的倾斜表面孔形成于外座圈42的内表面上，将该端密封从图5所示的左侧向右侧插入内、外座圈装置间的环形槽72中即完成其装入工作，该安装方向使密封罩越过比其小的表面104，其外表面向内弯曲，在滑过突肩102后，最终弹入图5所示的位置。
在附图6所示的实例中，端密封罩包括与83部分和106部分成为整体的径向延伸部分105，106部分从突肩102处轴向延伸并与83部分平行，在其圆周上予制有若干相互隔开的翼片108(图6中仅示出一个)以便形成夹持作用，在密封罩的110部分用橡胶包着，向外予弯成的翼片108确实使它们具有残余应变能，因此，当该夹持翼片越过突肩112时，便弹入槽98中。橡胶层110和密封罩制造得能够产生可靠的压力，因此，在迫使夹持翼片108进入外座圈的槽98中的同时，还可使表面密封。
图1所示的隔圈36也被密封起来，以便防止杂质进入座圈20和22的内端面之间的间隙中，在图11中更详细地示出了图1中隔圈36的密封装置。参看图11，O型环114和116分别装入内座圈20和22的内端面120和122上的环形槽118和119中。
在图7所示的隔圈密封装置中，分别在内座圈20和22的内端面128和130上形成对称孔，该对称孔的侧面132和134以及隔圈36的内侧面形成一个环形空间，该环形空间容纳一个密封件，该密封件包括一个环形件，其具有模压在一个金属带144周围的一个弹性件142，唇形密封145和147分别与对称孔的底面149和151接触。
在附图14所示的隔圈密封装量中，隔圈有一中心孔和比该中心孔直径大从该隔圈每端延伸的对标孔。从而提供一有U型横截面的环形空间，一有U形横截面的环形弹性密封150被装入该环形空间中。
在图15所示的隔圈密封装置中，隔圈36的孔比穿过座圈20和22的孔大，其密封件包括模压在金属环155周围的环形弹性件153，唇形密封157和159是弹性件153的一部分，并分别与座圈20和22接触。
对于某些滚轧机轴承来说，内座圈装置可能不包括隔圈，在该情况下，内座圈的内端面则彼此相靠，因此，必须提供密封内座圈的相靠内端面的装置。在图8、9、10、12和13中示出了不同的密封内座圈的相靠内端面的装置。参看图8，内座圈20和22的相靠内端面152和154是由弹性密封件156来密封的，而弹性密封件156装于分别在内座圈20和22的内端面上形成的相邻对称孔158和160中，一个位于中心的完全弹性地被封起来的矩形金属带162可使密封具有刚性。在该密封件的每一侧设有唇形密封164和166，该唇形密封与对称孔158和160的底面接触。
在附图9的实例中，在内座圈22上形成的孔172中，装入了一个折叠形的密封件170，在内座圈20中制成的孔174比在内座圈22中制成的孔172的直径大，在内座圈22的内端面上的环形突出部176伸入内座圈20的孔174中，同时突出部的表面与孔174的表面贴合。
在附图10所示实例的密封装置中，密封件包括具有倒U型横截面的环形弹性密封180，一环形金属带182布于该密封的槽中。
在附图12所示的实例中，分别在内座圈20和22的内端面上制有对称孔184和186，而对称孔184和186各自的底面188和190是从对称孔的浅端内深端径向向内倾斜的，一个具有倒V形横截面的弹性密封装入该对称孔中，一介具有三角形横截面的金属带194布于该倒V形密封的槽中。
在附图13的实例中，密封件包括一个金属带200，金属带200完全被包围在弹性环形件202中。弹性环形件202有一径向外侧面204，其与内座圈22的孔206的侧面贴合，该弹性环形件202还有一个径向延伸的端面208，其与该孔206的底面210贴合，该弹性环形件还有一对连成一体的环形开口唇212和214，它们与内座圈20的内端面上的孔218的底面216接触，起密封作用。

Claims (3)

1.一种多排圆锥滚柱轴承包括：
内座圈装置(20，22)，它有一对中间滚道(30，32)和一对端滚道(28，34)，各个端滚道向内倾斜朝向轴承的轴线，各个端滚道的小直径端都被布置成朝向内座圈装置的各端部，内座圈装置的各端部都有成直角的端面；
外座圈装置(44)，它有一对包围该内座圈装置之中间滚道的中间滚道(52，54)和一对一件头的端座圈(42，46)，各端座圈有端滚道(58，60)包围内座圈装置的端滚道，外座圈装置上的每一滚道都包围并对应着内座圈装置上的各个滚道，提供一个内、外座圈装置间的环形道，
成排地布于内、外座圈装置的相应滚道间的滚柱(62，64，66，68)，每一组相应的中间滚道和端滚道之间，滚柱的排数不同；
装于内、外座圈装置间的环槽中靠近每一端滚道的一个端密封(74，83，84…)，其特征在于各个端密封被做成完全地装配入该环槽中，各个端密封有大致C形断面的金属密封罩，其C形断面的垂直部分大致上平行于靠近的外座圈装置的整体制出的端座圈的外端，以及内座圈装置的成直角的端面，C形金属密封罩的水平部分是一个大致轴向延伸的径向上靠内的金属部分和一个短些的大致轴向延伸的径向上靠外的部分，该径向上靠内的金属部分伸入相应的端滚柱隔离环孔内，各个端密封也有一个由箍簧箍紧的弹性部分连接着该大致轴向延伸的内金属部分并基本上完全地装进相应的端滚柱隔离环孔中，并和内座圈装置一起形成了轴承两端的屏障。
2.根据权利要求1所述的多排圆锥滚柱轴承，其特征是，该端密封是以压配合装入该内、外座圈装置的环形槽中的。
3.根据权利要求1所述的多排圆锥滚柱轴承，其特征是，外座圈装置的内表面有与每端轴向隔开的一个槽；每一端密封的轴向夹持部分装入一个槽中，使其保持在内、外座圈装置的环槽中。
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