DE10131614C1

DE10131614C1 - Bearing, for axle journals in rail vehicle, has bottom part of inner ring within region defined by ends of running tracks of inner ring

Info

Publication number: DE10131614C1
Application number: DE2001131614
Authority: DE
Inventors: Rolf Schmiechen
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2021-06-30

Abstract

The bearing (1) takes the axle journals (2) in a casing (3) with at least one inner ring (4), at least one outer ring (5), and several rolling bodies (6). The inner ring has a bottom part (7), which with the bearing assembled, covers the end region (8) of the axle journal. The bottom part is within the region (11) defined by the ends of the running track or tracks (9, 10) of the inner ring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für den Achszapfen einer Fahrzeugachse, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bearing for the axle journal of a vehicle axle, in particular a rail vehicle, according to the preamble of claim 1.

Eine Achszapfenlagerung der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der AT 26 534 bekannt. In der dort offenbarten Ausgestaltung ist der Lagerinnenring topfförmig ausgeführt und umgreift den Endbereich des Achszapfens. Der Außenring des Lagers ist im Gehäuse festgelegt; zwischen Innen- und Außenring sind Kugeln angeordnet, die derart in Laufbahnen im Innenring bzw. Außenring laufen können, dass sowohl radiale als auch axiale Kräfte übertragen werden können.A journal bearing of the generic type is for example from AT 26 534 known. In the embodiment disclosed there, the bearing inner ring is cup-shaped executed and encompasses the end region of the axle journal. The outer ring of the bearing is fixed in the housing; balls are arranged between the inner and outer ring, that can run in raceways in the inner ring or outer ring such that both radial and axial forces can be transmitted.

Insbesondere bei Schienenfahrzeugen ist es von besonderer Bedeutung, dass die Lageranordnungen zur Lagerung der Achszapfen auf der einen Seite eine hohe Lebensdauer bei gleichzeitiger größtmöglicher Sicherheit aufweisen und auf der anderen Seite leicht montierbar und demontierbar sind, so dass auch der Austausch von Lagereinheiten rasch vollzogen werden kann. Hierzu sind Lösungen bekannt, bei denen der Innenring des Lagers der Achszapfenlagerung mit Presspassung auf den Achszapfen aufgebracht wird. Damit ist ein sehr stabiler Verbund gewährleistet, der die benötigte Sicherheit garantiert. Andererseits sind spezielle und teure Montagewerkzeuge notwendig, die in der Lage sind, mittels hydraulischer Elemente die mit Presspassung ausgeführten Teile aufeinander zu schieben. Dies bedeutet einen hohen Montageaufwand, der mit entsprechenden Kosten einhergeht.In the case of rail vehicles in particular, it is particularly important that the Bearing arrangements for mounting the axle journals on one side are high Have lifespan with the greatest possible security and on the other side are easy to assemble and disassemble, so that the exchange can be carried out quickly by storage units. Solutions for this are known at which the inner ring of the bearing of the journal bearing with press fit on Axle journal is applied. This ensures a very stable bond that the required security is guaranteed. On the other hand, they are special and expensive Assembly tools necessary, which are able to use hydraulic elements push the parts made with a press fit together. This means one high assembly effort, which is associated with corresponding costs.

Weiterhin ist es namentlich bei der Achszapfenlagerung der Fahrzeugachsen von Schienenfahrzeugen von großer Bedeutung, dass die Lagerung möglichst leicht ausgeführt wird. Die Lagerung gehört zu denjenigen Maschinenelementen einer Achszapfenlagerung für Schienenfahrzeuge, die ohne Feder- und Dämpfelemente unmittelbar auf den Gleisen angeordnet sind. Es ist daher Bestrebung, diese ungedämpften und ungefederten Massen möglichst gewichtsarm auszuführen.Furthermore, it is particularly important for the axle journals of the vehicle axles from Rail vehicles of great importance that storage as easy as possible is performed. Storage is one of those machine elements Axle journal bearing for rail vehicles without spring and damping elements are arranged directly on the tracks. It is therefore an endeavor to do this undamped and unsprung masses as light as possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art so fortzuentwickeln, dass Lebensdauer und Stabilität der Lagerung nach wie vor sichergestellt sind, dass gleichzeitig jedoch die Montage und ein Wechsel des Lagers in einfacher Weise möglich wird. Die Lageranordnung soll sich also durch besondere Montagefreundlichkeit auszeichnen. Weiterhin ist es eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lagerung für den Achszapfen einer Fahrzeugachse, namentlich für Schienenfahrzeuge, vorzuschlagen, die sich im Vergleich zu bekannten Lösungen durch deutliche Gewichtsreduzierung auszeichnet.The invention is therefore based on the object of a bearing arrangement continue to develop in such a way that the lifespan and stability of the Storage are still ensured, however, that at the same time the assembly and a change of the camp is possible in a simple manner. The bearing arrangement should are characterized by their particular ease of installation. Furthermore, it is a important object of the present invention, the storage for the journal one Propose vehicle axis, especially for rail vehicles, which are in the Characterized by significant weight reduction compared to known solutions.

Dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein zumindest teilweise topfförmig ausgebildeter Innenring zum Einsatz kommt, der den Endbereich des Achszapfens abdeckt, wobei allerdings der Bodenbereich des Topfs axial in dem Bereich positioniert wird, der durch die axiale Erstreckung der Laufbahn bzw. der Laufahnen definiert ist. Dieser abstützende Bereich soll also direkt unterhalb der aufzunehmenden Last angeordnet werden.According to the invention it is provided that an at least partially pot-shaped trained inner ring is used, which the end area of the journal covers, but the bottom of the pot axially in the area is positioned by the axial extension of the raceway or raceways is defined. This supporting area should therefore be directly below the area to be recorded Load can be arranged.

Vorzugsweise wird der Innenring am Achszapfen mittels Verbindungselementen festgelegt, die durch das Bodenteil des Innenrings hindurchtreten. Die Verbindungselemente sind bevorzugt Schrauben, deren Längsachse parallel zur Achse des Achszapfens angeordnet ist.The inner ring on the journal is preferably made by means of connecting elements set that pass through the bottom part of the inner ring. The Connecting elements are preferably screws, the longitudinal axis of which is parallel to the axis the journal is arranged.

Zur Vereinfachung des Montagevorgangs kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Außendurchmesser des Achszapfens und dem Innendurchmesser des Innenrings eine Übergangspassung vorliegt.To simplify the assembly process, it can be provided that between the Outer diameter of the journal and the inner diameter of the inner ring one Transitional fit exists.

Mit Vorteil weist der Innenring zwei oder mehrere Lautbahnen auf. Als Lagerung kommt insbesondere eine Zylinderrollenlagerung zum Einsatz. In diesem Falle kann vorgesehen werden, dass die Zylinderrollenlagerung einen Innenring mit zwei Laufbahnen aufweist, die jeweils beidseitig Anlaufborde für die Wälzkörper haben; der Außenring kann dabei bevorzugt zweiteilig ausgeführt werden. Die Montage des Lagers wird dadurch erleichtert, dass die beiden Teile des Außenrings in ihrer jeweiligen Laufbahn nur je einen Anlaufbord aufweisen. Die Anlaufborde können dabei an dem von der benachbarten Stelle der beiden Teile des Außenrings entfernten Ende der Laufbahnen angeordnet sein.The inner ring advantageously has two or more sound tracks. As storage In particular, cylindrical roller bearings are used. In this case be provided that the cylindrical roller bearing an inner ring with two Has raceways, each having thrust rims for the rolling elements on both sides; the outer ring can preferably be made in two parts. The assembly of the Bearing is facilitated in that the two parts of the outer ring in their each career only have one inboard. The approach shelves can thereby at the distance from the adjacent location of the two parts of the outer ring Be arranged end of the raceways.

Alternativ können auch Kegefrollenlagerungen vorgesehen werden.Alternatively, tapered roller bearings can also be provided.

Im Falle der zweiteiligen Ausbildung des Außenrings können diese beiden Teile durch ein Verbindungsmittel miteinander formschlüssig verbunden werden.In the case of the two-part design of the outer ring, these two parts can a connecting means are positively connected to each other.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausgestaltung wird es möglich, die Lageranordnung in besonders einfacher Weise zu montieren. Der lediglich mit Übergangspassung relativ zum Achszapfen ausgeführte Lagerinnenring wird als Topf auf das axiale Ende des Achszapfens aufgeschoben und mit Schrauben axial festgelegt. With the configuration proposed according to the invention, it is possible to Bearing arrangement to assemble in a particularly simple manner. The only with Transitional fit relative to the journal inner bearing ring is called a pot pushed onto the axial end of the journal and fixed axially with screws.

Durch die zweiteilige Ausbildung des Lageraußenrings in der genannten Weise wird eine einfache Montage des gesamten Lagers in das Gehäuse möglich. Nachdem keine Presspassung zwischen Achszapfen und Lagerinnenring vorliegt, werden keine Spezialwerkzeuge für die Montage benötigt.The two-part design of the bearing outer ring in the manner mentioned simple assembly of the entire bearing into the housing is possible. After none There is no interference fit between the journal and the bearing inner ring Special tools required for assembly.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, dass durch die im Vergleich zum Stand der Technik verkürzte Ausführung des Achszapfens die ungefederten bzw. ungedämpften Massen einer Schienenfahrzeugachslagerung erheblich reduziert werden können.It is also particularly advantageous that, in comparison to the state of the Technically shortened version of the journal, the unsprung or undamped Masses of a rail vehicle axle storage can be significantly reduced.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown.

Die einzige Figur zeigt schematisch den Schnitt durch den axialen Endbereich eines Achszapfens eines Schienenfahrzeugs sowie die zur Lagerung zum Einsatz kommende Lageranordnung.The single figure shows schematically the section through the axial end region of a Axle journal of a rail vehicle and the one used for storage Bearing assembly.

In der Figur ist die Lagerung 1 für den Achszapfen 2 der Fahrzeugachse eines Schienenfahrzeugs dargestellt. Der Achszapfen 2 muss in einem Gehäuse 3 sowohl radial als auch axial gelagert werden. Hierfür kommt ein Lager mit einem Innenring 4 und einem zweiteiligen Außenring 5 zum Einsatz, wobei sich zwischen Innenring 4 und Außenring 5 Wälzkörper 6 in Form von Zylinderrollen befinden; das Lager ist dabei als zweireihiges Zylinderrollenlager ausgeführt.In the figure, the bearing 1 for the axle 2 of the vehicle axle of a rail vehicle is shown. The journal 2 must be mounted in a housing 3 both radially and axially. For this purpose, a bearing with an inner ring 4 and a two-part outer ring 5 is used, with 5 rolling elements 6 in the form of cylindrical rollers between the inner ring 4 and the outer ring; the bearing is designed as a double row cylindrical roller bearing.

Der Lagerinnenring 4 ist dabei topfförmig ausgebildet. Der hülsenartige Abschnitt des Topfs dient als Anlaufbereich für die Wälzkörper 6, während das Bodenteil 7 des topfförmigen Innenrings 4 zur axialen Festlegung des Innenrings 4 relativ zum Achszapfen 2 dient. Hierzu ist das Bodenteil 7 als Druckkappe ausgebildet, das mit einer Anzahl Bohrungen versehen ist durch die Schrauben 12 hindurchtreten und in den Endbereich 8 des Achszapfens 2 eintreten. Die Längsachse der Schrauben 12 ist dabei parallel zur Längsachse des Achszapfens 2 angeordnet. The bearing inner ring 4 is cup-shaped. The sleeve-like section of the pot serves as a run-up area for the rolling elements 6 , while the bottom part 7 of the cup-shaped inner ring 4 serves to axially fix the inner ring 4 relative to the journal 2 . For this purpose, the base part 7 is designed as a pressure cap, which is provided with a number of bores, passes through the screws 12 and enters the end region 8 of the axle journal 2 . The longitudinal axis of the screws 12 is arranged parallel to the longitudinal axis of the journal 2 .

Durch Anziehen der Schrauben 12 wird der Innenring 4 axial auf dem Achszapfen 2 festgelegt. Ein nicht näher bezeichneter Ring am linken Ende des Innenrings 4 überträgt dabei die Druckkraft auf den Achszapfen 2.By tightening the screws 12 , the inner ring 4 is fixed axially on the journal 2 . An unspecified ring at the left end of the inner ring 4 transmits the compressive force to the journal 2 .

Das Bodenteil 7, also die Druckkappe, des topfförmig ausgebildeten Innenrings 4 ist im Bereich 11 zwischen den äußersten Enden der Laufbahnen 9 und 10 positioniert. Der Bereich 11 definiert den sich axial erstreckenden Abschnitt, über den sich die Laufbahnen 9 bzw. 10 des Innenrings erstrecken. Damit wird erreicht, dass die zu übertragende Lagerkraft vom Achszapfen 2 und das Bodenteil 7 optimal in die Wälzkörper 6 und weiter über die Außenringe 5 in das Gehäuse 3 eingeleitet werden kann. Darüber hinaus ergibt sich mit dieser Ausführungsform eine besonders kompakte Ausgestaltung der gesamten Lageranordnung. Es wird dadurch möglich, den Achszapfen 2 in seiner aalen Ausdehnung zu verkürzen, was die gewünschte Gewichtsreduzierung zur Folge hat.The base part 7 , that is to say the pressure cap, of the cup-shaped inner ring 4 is positioned in the region 11 between the outermost ends of the raceways 9 and 10 . The region 11 defines the axially extending section over which the raceways 9 and 10 of the inner ring extend. This ensures that the bearing force to be transmitted from the journal 2 and the base part 7 can be optimally introduced into the rolling elements 6 and further via the outer rings 5 into the housing 3 . In addition, this embodiment results in a particularly compact configuration of the entire bearing arrangement. This makes it possible to shorten the axle pin 2 in its basal extent, which results in the desired weight reduction.

In den Innenring 4 sind - wie bereits gesagt - zwei parallel verlaufende Laufbahnen 9 und 10 in gewohnter Weise eingebracht. Zu diesen korrespondieren die Laufbahnen 14 in den Außenringen 5. Dabei weisen die Innenringlaufbahnen 9 und 10 jeweils beidseitig Anlaufborde 13 auf, so dass die Zylinderrollen 6 relativ zum Innenring 4 beidseitig axial festgelegt sind.As already mentioned, two parallel raceways 9 and 10 are introduced into the inner ring 4 in the usual way. The raceways 14 in the outer rings 5 correspond to these. The inner ring raceways 9 and 10 each have thrust rims 13 on both sides, so that the cylindrical rollers 6 are axially fixed on both sides relative to the inner ring 4 .

Die beiden Außenringe 5 sind indes so ausgestaltet, dass Anlautborde 15 jeweils nur in einer Achsrichtung vorgesehen sind. Der in der Zeichnung links dargestellte Außenring 5 hat seinen Anlaufbord 15 am axial linken Ende der Laufbahn 14; entsprechend ist der Anlaufbord 15 des rechten Außenrings 5 im rechten axialen Bereich der Laufbahn 14 positioniert.The two outer rings 5 are, however, designed in such a way that initial rims 15 are only provided in one axial direction. The outer ring 5 shown on the left in the drawing has its run-on board 15 at the axially left end of the raceway 14 ; accordingly, the run-on board 15 of the right outer ring 5 is positioned in the right axial region of the raceway 14 .

Die beiden Außenringe 5 sind dabei über einen Clip-Ring 16 relativ zueinander axial festgelegt, der mittels einer formschlüssigen Ausgestaltung (nicht näher dargestellt) für den Zusammenhalt beider Außenringe 5 sorgt. The two outer rings 5 are axially fixed relative to one another via a clip ring 16 , which ensures the cohesion of the two outer rings 5 by means of a form-fitting configuration (not shown in more detail).

Da zwischen Achszapfen 2 und Lagerinnenring 4 an der radialen Kontaktfläche keine Presspassung, sondern lediglich eine Übergangspassung (beispielsweise p6) vorgesehen ist, ist eine einfache Montage des Innenrings auf den Achszapfen ohne Spezialwerkzeug möglich. Durch die spezifische Ausbildung des Lagers und namentlich der Anlautborde des Innen- und Außenrings ergibt sich eine problemlose Montagemöglichkeit und im montierten Zustand des Lagers trotzdem eine hohe Stabilität der gesamten Lageranordnung. Die aale Festlegung der Außenringe 5 am Gehäuse 3 erfolgt, nicht näher bezeichnet, mit einem ringförmigen Element (axial linke Festlegung in der Figur) bzw. einem Achslagerdeckel (axial rechte Festlegung). Since there is no interference fit between the journal 2 and the inner bearing ring 4 on the radial contact surface, but only a transition fit (for example p6), the inner ring can be easily mounted on the journal without special tools. Due to the specific design of the bearing and in particular the initial rims of the inner and outer ring, there is a problem-free installation option and, when the bearing is in the assembled state, a high stability of the entire bearing arrangement. The eel fixing of the outer rings 5 on the housing 3 takes place, not designated in more detail, with an annular element (axially left fixing in the figure) or an axle bearing cover (axially right fixing).

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Lagerung
storage

22

Achszapfen
journal

33

Gehäuse
casing

44

Innenring
inner ring

55

Außenring
outer ring

66

Wälzkörper
rolling elements

77

Bodenteil (Druckkappe)
Bottom part (pressure cap)

88th

Endbereich des Achszapfens
End area of the journal

99

, .

1010

Laufbahnen im Innenring
Raceways in the inner ring

1111

Bereich zwischen den Enden der Laufbahnen Area between the ends of the raceways

99

, .

1010

1212

Verbindungselemente (Schrauben)
Connecting elements (screws)

1313

Anlaufborde
stop rims

1414

Laufbahnen im Außenring
Raceways in the outer ring

1515

Anlaufborde
stop rims

1616

Verbindungsmittel (Clip-Ring)
Lanyard (clip ring)

Claims

1. Storage ( 1 ) for the axle journal ( 2 ) of a vehicle axle, in particular a rail vehicle, in a housing ( 3 )
at least one inner ring ( 4 ) which has a base part ( 7 ) which, when the bearing ( 1 ) is in the assembled state, covers the end region ( 8 ) of the axle journal ( 2 ),
at least one outer ring ( 5 ) and
a plurality of roller bodies ( 6 ) arranged between the inner ring ( 4 ) and the outer ring ( 5 ),
characterized in that
the bottom part ( 7 ) of the inner ring ( 4 ), viewed in the axial direction, is arranged within the region ( 11 ) which is defined by the ends of the raceway or the raceways ( 9 , 10 ) of the inner ring ( 4 ).

2. Storage according to claim 1, characterized in that the inner ring ( 4 ) on the journal ( 2 ) is fixed by means of connecting elements ( 12 ) which pass through the bottom part ( 7 ) of the inner ring ( 4 ).

3. Storage according to claim 2, characterized in that the connecting elements ( 12 ) are screws, the longitudinal axis of which is arranged parallel to the axis of the journal ( 2 ).

4. Bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that there is a transition fit between the outer diameter of the journal ( 2 ) and the inner diameter of the inner ring ( 4 ).

5. Bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner ring ( 4 ) has two or more raceways ( 9 , 10 ).

6. Storage according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is designed as a cylindrical roller bearing.

7. Bearing according to claim 6, characterized in that the cylindrical roller bearing has an inner ring ( 4 ) with two raceways ( 9 , 10 ), each having thrust rims ( 13 ) on both sides for the rolling elements ( 6 ).

8. Storage according to claim 6 or 7, characterized in that the outer ring ( 5 ) is listed in two parts.

9. Storage according to claim 8, characterized in that the two parts of the outer ring ( 5 ) in their respective raceways ( 14 ) each have only one run-on board ( 15 ).

10. Storage according to claim 9, characterized in that the initial rims ( 15 ) are arranged at the end of the raceways ( 14 ) remote from the adjacent location of the two parts of the outer ring ( 5 ).

11. Storage according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is designed as a tapered roller bearing.

12. Bearing according to one of claims 8 to 11, characterized in that both parts of the outer ring ( 5 ) are positively connected to one another by a connecting means ( 16 ).