專利名稱：用于托輥的軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于至少部分地設(shè)計成空心圓柱形的托輥的軸承裝置，該軸承裝置具有至少一個支撐托輥的軸承，其中，在軸承圈與托輥之間直接或間接地設(shè)有支架元件。
背景技術(shù)：
對于托輥的軸承裝置，現(xiàn)有技術(shù)已公開多種可能性。DE 1 738 837U公開了一種按本發(fā)明類型的軸承裝置。這種解決方案也被專利文獻(xiàn)GB 592 043A公開。DE 28 01 879A1 示出另一種相似的軸承裝置，其中，彈性體隔層也用于系統(tǒng)的減震。用作支架元件的套筒沿軸向端部區(qū)域徑向展寬并以其徑向外部區(qū)域與托輥的圓柱形內(nèi)表面焊接。其他的用于減震支撐的軸承裝置由專利文獻(xiàn)AT 215 887.DE 24 00 701A1和US 3 362 760公開。所有的解決方案都有一個共同點，必須用相對較高的制造技術(shù)費用來制造該軸承裝置。部分地必須保持盡可能精確的制造公差，以便獲得徑向跳動精度較高的軸承裝置。此夕卜，有時結(jié)構(gòu)剛度還不夠，尤其在例如DE 28 01879A1中徑向展寬的套筒段必須固定焊接在托輥內(nèi)圈的情況下。不利的是，托輥裝置具有相對較大的重量。與之相應(yīng)地，由軸承裝置承受的負(fù)載較高。此外，不利的是，在軸承的軸心與托輥的軸心之間存在位置不正時，例如相應(yīng)的負(fù)載作用在托輥上的情況下，會將較高的負(fù)載帶入軸承中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，這樣改進(jìn)一種開頭所述類型的軸承裝置，使得這種裝置可以設(shè)計得明顯更輕，同時不必受到較大的穩(wěn)定性損害。此外，即使在軸承與托輥之間存在微小的位置不正時，通過該軸承也可以無故障地確保托輥的支撐。還可以廉價地制造該軸承裝置。為制造所需的公差應(yīng)允許盡可能大，而不會發(fā)生制造廢品的危險。按照本發(fā)明的該技術(shù)問題的解決方案的特征在于，支架元件具有兩個沿托輥或軸承的軸向延伸的空心圓柱形區(qū)段，該空心圓柱形區(qū)段與沿徑向延伸的或相對徑向成一定角度(0°到45°之間)延伸的環(huán)形區(qū)段連接。在此空心圓柱形區(qū)段和環(huán)形區(qū)段優(yōu)選設(shè)計成一體式部件。環(huán)形區(qū)段沿軸向的長度為空心圓柱形區(qū)段沿軸向的長度的優(yōu)選最多20 %，尤其優(yōu)選最多15%。環(huán)形區(qū)段可以布置在空心圓柱形區(qū)段的軸向長度的中間。支架元件可以由塑料，尤其聚酰胺制成；支架元件也可以由輕質(zhì)金屬，尤其是鋁或鎂構(gòu)成。至少一個空心圓柱形區(qū)段在其遠(yuǎn)離環(huán)形區(qū)段的徑向圓周面上可以設(shè)計成以環(huán)形區(qū)段的軸向位置為頂點的圓錐形。因此可以實現(xiàn)支架元件更好地軸向固定在周圍部件上。 優(yōu)選可以規(guī)定，支架元件的內(nèi)部空心圓柱形區(qū)段的內(nèi)部圓周面的半徑從環(huán)形區(qū)段的軸向位置起逐漸減小。
雖然支架元件已達(dá)到輕量化構(gòu)造但為了達(dá)到足夠的穩(wěn)定性，證明尤其有利的是， 在空心圓柱形區(qū)段之間設(shè)有沿徑向延伸的平面狀設(shè)計的腹板。這些腹板優(yōu)選與環(huán)形區(qū)段連接，其中，尤其優(yōu)選的設(shè)計規(guī)定，環(huán)形區(qū)段和腹板一體式設(shè)計。腹板可以軸向地在環(huán)形區(qū)段和支架元件的軸向端部區(qū)域之間延伸。擴(kuò)展設(shè)計規(guī)定，多根腹板等距地布置在空心圓柱形區(qū)段的圓周上，例如4、8或8根腹板布置在環(huán)形區(qū)段的兩側(cè)。在支架元件的徑向內(nèi)部的圓柱形區(qū)段與軸承圈之間可以設(shè)有隔圈。該隔圈可以具有至少一個軸向包圍軸承圈的擋邊。該隔圈可以由金屬，尤其是鋼或輕質(zhì)金屬制成。在支架元件徑向外部的空心圓柱區(qū)段與托輥之間和/或在支架元件徑向內(nèi)部的空心圓柱區(qū)段與隔圈或軸承圈之間還尤其優(yōu)選設(shè)有由彈性體材料或橡膠材料制成的減震元件。減震層優(yōu)選由彈性體，尤其由聚胺脂，或橡膠材料制成。減震元件在此可以具有空心圓柱形的形狀。在托輥與減震元件之間可以設(shè)有套筒。該套筒可以借助徑向向內(nèi)延伸的環(huán)段軸向地包圍減震元件。該套筒還可以借助徑向向外延伸的環(huán)段軸向地包圍托輥。該套筒例如由板材組成。在托輥與套筒之間可以設(shè)有密封元件，尤其是0形環(huán)。在軸承圈、隔圈、支架元件的空心圓柱區(qū)段、減震元件、套筒和托輥中的至少兩個部件之間，可以引入一種增大摩擦的介質(zhì)或在至少一個部件上涂覆一層由增大摩擦的介質(zhì)組成的涂層。作為增大摩擦的介質(zhì)例如并且優(yōu)選可以使用鋅。據(jù)此，例如可以設(shè)置(一側(cè))鍍鋅的(用于套筒的)板件，以實現(xiàn)增大摩擦的效果。鋅層還會以有利的方式致使在配合縫中防止腐蝕。此外鋅層還可以很廉價地涂覆。增大摩擦的介質(zhì)在此也可以具有金剛石或氮化硼；在此它該介質(zhì)尤其是金剛石研磨膏。但增大摩擦的介質(zhì)也可以具有例如碳化硅或剛玉。金剛石、氮化硼、碳化硅或剛玉在此優(yōu)選以直徑范圍在Iym至100 μπι之間，尤其是IOym至80μπι之間的顆粒形式存在。在此還可行的是，顆粒狀的材料(例如金剛石、碳化硅、剛玉或氮化硼)通過粘結(jié)劑粘結(jié)在所述的部件上。在此，優(yōu)選考慮金屬涂層作為粘結(jié)劑，尤其是鎳涂層。該粘結(jié)劑可以通過電鍍工藝涂覆。具有增大摩擦特性的涂層也可以備選地是鉬涂層。該涂層優(yōu)選通過火焰噴涂涂覆。至少一個軸承優(yōu)選設(shè)計成滾動軸承。托輥可以設(shè)計成壁厚不變的管子，該管子在兩個軸向端面區(qū)域內(nèi)分別被一個軸承支撐。通過建議的解決方案可以有利地實現(xiàn)托輥裝置非常輕便并且穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。還有利的是，在軸承與托輥之間出現(xiàn)微小位置不正時，可以通過橫截面為雙T形的支架元件很容易地補(bǔ)償這種微小的錯位或位置不正。所需零件的結(jié)構(gòu)簡單，所以可以很經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行軸承裝置的制造。優(yōu)選設(shè)計由彈性體或橡膠材料制成的減震層保證圓度補(bǔ)償和振動脫耦。此外，因此更好地攔截沖擊負(fù)荷。
在使用增大摩擦的涂層時建議的解決方案的另一個明顯的優(yōu)點是，可以明顯改善轉(zhuǎn)動力矩的傳遞?？梢詡鬟f最大的力矩，而不會導(dǎo)致部件連接的脫開。此外，很大程度地排除了部件空轉(zhuǎn)的可能性?？勺⒁獾接绕溆欣氖牵?dāng)在托輥運(yùn)行中出現(xiàn)循環(huán)彎矩時，基于所選的軸承裝置的結(jié)構(gòu)不會發(fā)揮負(fù)面的作用。相反，在預(yù)先給定將要傳遞的轉(zhuǎn)矩時，軸承裝置更小且更輕的結(jié)構(gòu)方案是可行的。該效果已在所涉及的部件之間配合相對較短時可達(dá)到。建議的軸承裝置優(yōu)選使用在露天采礦設(shè)備中并且在此是托輥裝置的一個重要的組成部分。在此非常需要高質(zhì)量并且輕便的軸承裝置，該軸承裝置還具有較長的壽命且能舒適運(yùn)行。


在附圖中示出本發(fā)明的實施例。附圖中圖1是帶有托輥的軸承裝置的徑向剖面，該托輥由軸承支撐，圖2是按一種備選的實施形式的軸承裝置的支架元件的徑向剖面以及，圖3是按另一種備選的實施形式的軸承裝置的支架元件的立體圖。
具體實施例方式圖1中可見軸承裝置1，其用于支撐輸送裝置的托輥2。示出一根其上固定有深溝球軸承3的軸13。深溝球軸承3的外圈4具有隔圈6，該隔圈6具有軸向包圍外圈4并且為其構(gòu)成一個止擋的一側(cè)擋邊7。托輥2設(shè)計成空心圓柱形部件，也就是設(shè)計成管件，其中，在兩個軸向端部區(qū)域內(nèi)設(shè)有軸承裝置1，如它在該圖中可見那樣。套筒9擠壓入托輥2向內(nèi)指向的表面，該套筒9 以過盈配合安裝在托輥2中。在套筒9與隔圈6之間(進(jìn)一步徑向外部地)設(shè)有由彈性體或橡膠材料構(gòu)成的減震元件8，并且(進(jìn)一步徑向內(nèi)部地)設(shè)有支架元件5。減震元件8當(dāng)前設(shè)計成空心圓柱形的突出。彈性體或橡膠材料可以與套筒9和/ 或支架元件5通過壓鑄工藝或硫化工藝直接連接。重要的是，支架元件5具有兩個沿托輥2或軸承3的軸向a延伸的空心圓柱形區(qū)段5、和5”，該區(qū)段與沿徑向r延伸的環(huán)形區(qū)段5、…連接。還可行的是，環(huán)形區(qū)段5”、相對徑向成一定的角度(未示出)；該角度可以為不超過45°。相應(yīng)地支架元件5在所示的徑向區(qū)段中具有雙T形的結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)彈性地補(bǔ)償托輥2的軸與軸承3之間的位置不正或錯位，而不必在軸承中造成很大的力，除了減震元件8的彈性作用外。通過環(huán)形區(qū)段5、”沿軸向a的長度t是空心圓柱形區(qū)段5\5”的長度T的最大 20%，優(yōu)選最大10%至15%實現(xiàn)或有利于上述效果。有利的是，在托輥2的至少一個軸向區(qū)段范圍內(nèi)，在托輥2的內(nèi)部圓柱表面與減震元件8之間設(shè)置套筒9，該套筒9 一側(cè)軸向地突出托輥2并且在托輥2的軸向端部區(qū)域內(nèi)具有徑向向外延伸的環(huán)形區(qū)段11。該環(huán)形區(qū)段11也可以稱作突起物并且形成一個用于定義托輥2的軸向止擋。托輥2相對套筒9的軸向固定因此可以以簡單的方式實現(xiàn)。托輥2和套筒9在此固定地相互連接，這例如可以通過焊接來促進(jìn)。套筒9與托輥2之間的密封性可以通過密封元件12(在0形環(huán)的實施例中)建立。在另一側(cè)，環(huán)區(qū)段10在套筒9的另一個軸向端部處包圍減震元件8并因此為該減震元件8提供一個軸向止擋。在圖2中可見，還可以為支架元件5規(guī)定，空心圓柱形區(qū)段5”的徑向內(nèi)部表面 (和/或未示出的空心圓柱形區(qū)段5、的徑向外部表面)可以具有一個圓錐形的走向。在此，空心圓柱形的區(qū)段5”的徑向內(nèi)表面在中間兩側(cè)，即，環(huán)形區(qū)段5”、的兩側(cè)延伸，并且錐狀地徑向朝空心圓柱形區(qū)段5”的軸向端部傾斜。在此夸張地示出圓錐角α。該圓錐角 α大多處于幾度的范圍內(nèi)，例如1°至5°。相應(yīng)地，在支架元件5與隔圈6之間存在更好的軸向固定。在圖3中描述了，通過該措施可以實現(xiàn)明顯提高支架元件5的穩(wěn)定性，而不必承受實心套筒的重量。此處在環(huán)形區(qū)段5\5”、5”、的兩側(cè)設(shè)置腹板14，該腹板與區(qū)段5\5”、
設(shè)計成一體式并且軸向地從環(huán)形區(qū)段5、”延伸至區(qū)段5\5”的軸向端部。在該實施例中，(在環(huán)形區(qū)段5”、的每側(cè)都)設(shè)置四塊腹板，這四塊腹板等距地分布在圓周上。附圖標(biāo)記清單1軸承裝置2 托輥3軸承(滾動軸承)4軸承圈(外圈)5支架元件空心圓柱形區(qū)段5…空心圓柱形區(qū)段5…環(huán)形區(qū)段6 隔環(huán)7 擋邊8減震元件9 套筒10 環(huán)段11 環(huán)段12密封元件(0形環(huán))13 軸14 腹板a 軸向r 徑向t環(huán)形區(qū)段的長度T空心圓柱形區(qū)段的長度α 角度
權(quán)利要求
1.一種用于至少部分地設(shè)計成空心圓柱形的托輥(2)的軸承裝置(1)，該軸承裝置(1) 具有至少一個支撐所述托輥O)的軸承(3)，其中，在軸承圈(4)和所述托輥( 之間直接或間接地設(shè)有支架元件(5)，其特征在于，所述支架元件( 具有兩個沿所述托輥( 或所述軸承(3)的軸向(a)延伸的空心圓柱形區(qū)段(5\5”)，所述兩個空心圓柱形區(qū)段(5'、 5")與沿徑向(r)延伸的或相對所述徑向成一定角度延伸的環(huán)形區(qū)段(5”、)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置，其特征在于，所述空心圓柱形區(qū)段(5\5”)和環(huán)形區(qū)段(5” J設(shè)計成一體式部件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軸承裝置，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)段(5—J沿軸向的延伸長度(t)為所述空心圓柱形區(qū)段(5\5”)沿軸向(a)的延伸長度(T)的最多20%，優(yōu)選最多15%。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)段(5—J布置在所述空心圓柱形區(qū)段(5\5”)的軸向長度的中間。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述支架元件(5)由塑料，尤其聚酰胺(PA)制成。
6.如權(quán)利要求1至4之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述支架元件(5)由輕質(zhì)金屬，尤其是鋁或鎂構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的軸承裝置，其特征在于，至少一個空心圓柱形區(qū)段 (5'、5”)遠(yuǎn)離所述環(huán)形區(qū)段(5”、)的徑向圓周面設(shè)計成以所述環(huán)形區(qū)段(5”、)的軸向位置為頂點的圓錐形。
8.如權(quán)利要求7所述的軸承裝置，其特征在于，所述支架元件(5)的內(nèi)部空心圓柱形區(qū)段(5”)的內(nèi)部圓周面的半徑從所述環(huán)形區(qū)段(5” J的軸向位置起逐漸減小。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的軸承裝置，其特征在于，在所述空心圓柱形區(qū)段(5'、 5")之間設(shè)有沿徑向延伸的平面狀設(shè)計的腹板(14)。
10.如權(quán)利要求1至9之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述腹板(14)與所述環(huán)形區(qū)段(5…)連接。
11.如權(quán)利要求9或10所述的軸承裝置，其特征在于，所述腹板(14)軸向地在所述環(huán)形區(qū)段(5” J與所述支架元件(5)的軸向端部區(qū)域之間延伸。
12.如權(quán)利要求9至11之一所述的軸承裝置，其特征在于，多塊腹板(14)等距地布置在所述空心圓柱形區(qū)段(5\5”)的圓周上。
13.如權(quán)利要求1至12之一所述的軸承裝置，其特征在于，在所述支架元件(5)的位于徑向內(nèi)部的空心圓柱形區(qū)段(5”)與所述軸承(3)圈(4)之間設(shè)有隔圈(6)。
14.如權(quán)利要求13所述的軸承裝置，其特征在于，所述隔圈(6)具有至少一個軸向包圍所述軸承(3)圈⑷的擋邊(7)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的軸承裝置，其特征在于，所述隔圈(6)由金屬，尤其是鋼或輕質(zhì)金屬制成。
16.如權(quán)利要求1至15之一所述的軸承裝置，其特征在于，在所述支架元件(5)徑向外部的空心圓柱形區(qū)段(5、)與所述托輥( 之間和/或在所述支架元件( 徑向內(nèi)部的空心圓柱形區(qū)段(5”)與所述隔圈(6)或所述軸承(3)圈(4)之間設(shè)有由彈性體材料或橡膠材料制成的減震元件(8)。
17.如權(quán)利要求16所述的軸承裝置，其特征在于，所述減震元件(8)具有空心圓柱形的形狀。
18.如權(quán)利要求16或17所述的軸承裝置，其特征在于，在所述托輥(2)與所述減震元件⑶之間設(shè)有套筒(9)。
19.如權(quán)利要求18所述的軸承裝置，其特征在于，所述套筒(9)借助徑向向內(nèi)延伸的環(huán)段(10)軸向地包圍所述減震元件(8)。
20.如權(quán)利要求18或19所述的軸承裝置，其特征在于，所述套筒(9)借助徑向向外延伸的環(huán)段(11)軸向地包圍所述托輥O)。
21.如權(quán)利要求18至20之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述套筒由板材組成。
22.如權(quán)利要求18至21之一所述的軸承裝置，其特征在于，在所述托輥O)與所述套筒(9)之間設(shè)有密封元件(12)，尤其是0形圈。
23.如權(quán)利要求1至22之一所述的軸承裝置，其特征在于，在所述軸承(3)圈、隔圈(6)、所述支架元件(5)的空心圓柱區(qū)段(5\5一)、減震元件(8)、套筒(9)和托輥(2)中的至少兩個部件之間，引入一種增大摩擦的介質(zhì)或在至少一個部件上涂覆一層由增大摩擦的介質(zhì)組成的涂層。
24.如權(quán)利要求23所述的軸承裝置，其特征在于，所述增大摩擦的介質(zhì)具有或是鋅。
25.如權(quán)利要求23所述的軸承裝置，其特征在于，所述增大摩擦的介質(zhì)具有金剛石或氮化硼(CBN)。
26.如權(quán)利要求25所述的軸承裝置，其特征在于，所述增大摩擦的介質(zhì)是金剛石研磨膏。
27.如權(quán)利要求23所述的軸承裝置，其特征在于，所述增大摩擦的介質(zhì)具有碳化硅 (SiC)或剛玉。
28.如權(quán)利要求25至27之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述金剛石、所述氮化硼、 所述碳化硅或所述剛玉以直徑范圍在Iym至IOOym之間，尤其是IOym至80μπι之間的顆粒形式存在。
29.如權(quán)利要求1至觀之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述至少一個軸承(3)是滾動軸承。
30.如權(quán)利要求1至四之一所述的軸承裝置，其特征在于，所述托輥( 設(shè)計成壁厚不變的管子，該管子在兩個軸向端面區(qū)域內(nèi)分別被一個軸承C3)支承。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于至少部分地設(shè)計成空心圓柱形的托輥(2)的軸承裝置(1)，其具有至少一個支撐該托輥(2)的軸承(3)，其中，在軸承(3)的套圈(4)與托輥(2)之間直接或間接地設(shè)有支架元件(5)。為了實現(xiàn)即使在軸承與支撐輪之間存在微小的錯位時，通過軸承也能確保托輥無故障的支撐，本發(fā)明規(guī)定，支架元件(5)具有兩個沿托輥(2)或軸承(3)的軸線方向(a)延伸的空心圓柱形區(qū)段(5`、5``)，該空心圓柱形區(qū)段與沿徑向(r)延伸的環(huán)形區(qū)段(5```)連接。
文檔編號F16C13/02GK102459041SQ201080025549
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者E.皮科爾, P.霍林 申請人:Skf公司