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CN101548111A - 用于滚子轴承的金属保持架 - Google Patents

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Abstract

用于滚子轴承的金属保持架，包括两个保持架侧面部分，在保持架侧面部分之间容纳滚子，其中有多个将保持架侧面部分(2，3)相互牢固连接的保持元件(4)，所述保持元件基本上平行于容纳在两个保持元件(4)之间的非旋转支承在保持架侧面部分(2，3)上的并且与保持元件(4)隔开的滚子(6)的旋转轴线进行布置。

Description

用于滚子轴承的金属保持架
技术领域
本发明涉及一种用于滚子轴承的金属保持架，其包括两个保持架侧面部分，在所述保持架侧面部分之间容纳滚子。
背景技术
这样的金属保持架尤其用在大尺寸的轴承中。这里示例性地例举用于风力发电设备(转子轴承)的具有大于1500mm的外直径的两列的大圆锥滚子轴承。然而原则上，这种金属保持架适合于具有滚子作为滚动体的不同结构类型的滚动轴承，特别适合于大的径向滚子轴承和轴向滚子轴承、径向和轴向自动调位滚子轴承、径向和轴向圆锥滚子轴承以及特殊结构类型例如组合的多列的滚子轴承或锥形滚子轴承。该金属保持架用于容纳和导引滚子。这种金属保持架例如由DE 26 08 308 A1进行公开。该金属保持架包括两个保持架侧面部分，该保持架侧面部分在上述文件中示出的径向轴承中构造成圆环，并且该保持架侧面部分通过少数的横向连接进行相互固定。在保持架侧面部分之间，各个滚子分别单独地旋转支承在保持架侧面部分上。为此，在保持架侧面部分中设置了相应的凹槽，分别将短的销子插到该凹槽中，该销子以其关于插入侧面部分的区段扩大的端部啮合到各个滚子端侧上相应的凹槽中。在该销子上，将凸状的突起模制在该端部上，该突起容纳在滚子端侧上的盲孔底部上的与滚子轴线同心的槽中。该保持架实施方式是非常耗费的，要设置专门的轴颈，还要相应地构造滚子本身。
此外，公开了一种所谓的销栓保持架，该销栓保持架是实心保持架，该销栓保持架的销栓在滚子的孔中穿过轴向穿孔的滚子。在此，所有滚子设有孔，连接两个保持架侧面部分的销栓作为旋转轴线分别通过该孔进行导向。这种销栓保持架的制造成本也是相当大的，因为必须对销栓进行硬化、抛光以及表面处理，还要将滚子进行穿孔。
发明内容
由此，本发明的任务是说明一种更简单构造的用于滚子轴承的金属保持架。
为了解决该任务，在开头所述类型的金属保持架中按本发明设置多个将保持架侧面部分相互牢固连接的保持元件，该保持元件基本上平行于容纳在两个保持元件之间的非旋转支承在保持架侧面部分上的并且与保持元件隔开的滚子的旋转轴线进行布置。
在按本发明的金属保持架中，两个保持架侧面部分通过大量在两个侧面部分之间延伸的保持元件进行连接。该保持元件只用于连接保持架侧面部分，而不用于支承滚子。该滚子位于保持元件之间并且与保持元件隔开。为了固定所述滚子，使用单独的间隔垫片，下面还要对间隔垫片进行详细探讨。金属保持架和松动支承的滚子形成了布置在两个滚动环之间的滚子座圈。
因为滚子只是放在两个保持元件之间的区域中，所以保持元件没有轴功能，这显著简化了按本发明的金属保持架的制造，最终也导致包含这种保持架的滚子轴承的构造也得到简化。
根据本发明的第一替代方案，所述保持元件能够构造成单独的结构部件，例如圆柱形的保持栓或多边形的保持接片的形式，该保持元件与保持架侧面连接。这能够通过插入保持架侧面部分的相应凹槽中、螺纹连接、焊接或类似方法得到实现。无论如何，该保持元件位于滚子侧面的区域中。
作为由单独的保持架侧面部分和保持元件组成的金属保持架的构造的替代方案，将保持架作为一体的铸件进行制造。这里将保持架侧面部分和保持件一起进行铸造，只需要简单的后处理用于除去相应的铸缝或类似部分。在这种设计方案中，也获得了稳定的金属保持架，该金属保持架给予有待制造的滚子轴承相应的稳定性。在这里，所述保持元件也可以是圆形或多边形的横截面。
如所描述的一样，所述保持元件与滚子隔开，也就是说，保持元件不碰到滚子。该滚子在两个相互对置的圆环的两个相互对置的滚动面上运转，该滚子相互支承在滚动面上。为了能将两个滚子在两个保持元件之间进行充分的导向，从而将其保留在其位于保持元件之间的位置中，有针对性地设置相应的间隔垫片，该间隔垫片优选能够可松开地固定在保持元件上。为此目的，在保持元件上设置用于可松开地固定有待定位在两个滚子之间的将滚子相互隔开的间隔垫片的区段。该间隔垫片能够构造成小的合成材料元件或金属元件，并且可松开地固定在保持元件的相应的区段上。该间隔垫片夹在两个相邻的滚子之间，该滚子在两个间隔垫片之间导引，从而该滚子不会相互接触，也不会接触保持元件。所述保持元件上的区段本身能够构造成横截面收缩的或者构造成穿孔插口。构造成止动夹的相应的间隔垫片例如套装到这样的收缩部分上，也就是套装到保持栓的直径减少的部分上，从而该间隔垫片以其相应的保持段或者导向段相应地夹在两个滚子之间。然而也可以考虑，例如在矩形或扁平构造的保持元件上的穿孔凹槽，通过该穿孔凹槽插入间隔垫片，并且将间隔垫片锁止在穿孔凹槽中。在所描述的本发明设计方案中，分别在两个有待定位的滚子之间设置保持元件。
本发明的替代方案提出，分别将一个、两个或者更多个保持元件布置在两个滚子之间的装配位置中，该保持元件用于支撑在其之间穿过的并且支承在其上的间隔垫片。在前面描述的实施方式中例如将保持夹锁止到收缩部分上或者将保持夹插入并且锁止到穿孔凹槽中，而在本发明的设计方案中以两个布置在滚子之间的保持元件将间隔垫片支承在该保持元件上，优选在保持架侧面部分上分别为两个定位在两个滚子之间的保持元件设置穿孔用于容纳用于固定有待插入的间隔垫片的固定元件。在所述本发明设计方案中，保持元件只用于支撑，而间隔垫片通过单独的优选销栓状的固定元件保持在其位于两个滚子之间的位置中并且防止翻倒。
虽然如此，还能够设置多个用作穿孔的滚子的轴销栓的另外的保持元件。这些另外的少数的保持元件应该有针对性地几乎均匀地或者说对称地围绕保持架圆周分布地布置。所述本发明的设计方案特别适合于具有两个单独的保持架侧面部分和单独的保持元件的金属保持架的构造。所述少数的形成旋转轴线的保持元件主要用于稳定地准确地进行保持架导向并且用于承受保持架重量，也就是说，该保持架的重量通过轴销栓和滚子支撑在轴承环之一上。
除了金属保持架，本发明还涉及一种滚子轴承，其包括两个圆环以及至少一个包括滚子的所述类型的金属保持架。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节从下面对实施例的描述中获得。其中：
图1是按本发明的金属保持架的第一实施方式的部分视图，其具有用虚线表示的滚子以及间隔垫片，
图2是按本发明的滚子轴承的剖视图，其包括图1中的金属保持架，以及
图3是金属保持架的第二实施方式的视图，其具有用虚线表示的间隔垫片和滚子。
具体实施方式
图1示出了没有滚子的按本发明的金属保持架1的部分视图。该金属保持架包括两个保持架侧面部分2，3，金属保持架1在这里例如用于构造轴向滚子轴承。因此，构造为圆环的内保持架侧面部分3的半径在这里略微小于环状的外保持架侧面部分2的半径。所述两个保持架侧面部分2，3通过这里圆柱形的保持栓5形式的保持元件4在形成稳定的金属保持架的情况下相互牢固连接。该保持元件4在这里是单独的结构部件，其固定在保持架侧面部分2，3上相应的位置中。为此目的，保持架侧面部分2，3具有相应的螺纹孔或通孔，保持栓5的端部插到该螺纹孔或通孔中，随后例如也可以再将保持栓5进行焊接。也可以考虑通过螺纹连接来固定它们。所述保持栓5围绕圆周相互等距离地隔开。所述保持栓只用于相互固定两个保持架侧面部分2，3，其没有形成旋转轴线的功能。参见图2的视图，各个滚子6分别布置在两个保持元件之间。所述滚子6本身不接触保持元件4。为了导引滚子6并且为了固定滚子位置，在保持元件4上布置了间隔垫片7。间隔垫片例如能够构造成纵向开槽的保持夹，其固定在保持元件4上相应的固定段8上。该固定段8在示出的例子中在使用保持栓5的情况下构造成在端侧直径收缩的，间隔垫片7能够抓卡到该固定段上，该间隔垫片具有相应的保持穿孔或类似结构。在保持元件4的端部上分别设置所述收缩段8，从而也就能够在每个保持元件4上分别固定两个间隔垫片7。参见图2，现在该间隔垫片略微搭接所述滚子，该间隔垫片也以其下面的区段嵌入到两个滚子4之间，从而隔开并且导引该滚子。所述间隔垫片7仅仅在边缘侧作用在滚子6上。也就是说，该间隔垫片只是轻微地搭接在边缘上，其余的滚子区域用于润滑。该滚子6本身在一定程度上松动地得到支承，其没有与金属保持架1本身进行轴承连接。该滚子只是支撑在图2示出的滚子轴承11的下圆环9和上圆环10上。
如图1进一步示出的一样，一些少量的滚子6出于稳定原因能够直接旋转支承在保持架侧面部分2，3上。两个在这里示出的滚子6在中间是穿孔的，轴承销栓12穿过所述滚子，所述轴承销栓在端侧固定在保持架侧面部分2，3上并且形成用于滚子的旋转轴线。通过所述少量的轴承销栓或轴销栓来支撑保持架的重量，并且精确地导引保持架。
原则上，例如三个围绕圆周等距分布的直接得到支承的滚子6就已经足够了，然而也可以稍微多一点。无论如何，在按本发明的金属保持架中，所述滚子6中的大部分滚子没有旋转支承在保持架侧面部分2，3上。
图3示出了金属保持架1′的另一种实施方式，这里只示出了外保持架侧面部分2的侧视图。在该外保持架侧面部分上设置了两个孔13，所述孔用于分别容纳保持元件4优选保持栓5的端部。在本发明设计方案中，在两个这里用虚线示出的滚子6之间的区域中从滚子6的旋转平面向上偏移地存在两个保持栓5，这不同于按图1的实施方式，在图1中只有一个保持栓5定位在两个滚子6之间。在两个插入的这里却没有详细示出的保持栓5的相应的区段8上，间隔垫片7′支撑在装配位置中，该间隔垫片支承在该区段上。为了固定间隔垫片7′，在保持架侧面部分2上在对置的一侧上设置了另外的孔14，该孔由固定元件优选同样由销栓穿过，并且穿过保持元件7′中相应的穿孔。由此保持元件7′固定在其位置中，在该位置中其支撑在保持元件上一方面在滚子的边缘区域中轻微地搭接滚子6，另一方面通过其纵向的区段将位于其之间的区域内的滚子隔开。间隔垫片原则上在所有实施方式中构造成滑动元件并且可以由合成材料或金属(例如黄铜)制成，该间隔垫片将滚子固定在其位置中并且防止滚子相互碰到以及防止滚子碰到保持元件。
虽然滚子不再直接旋转支承在金属保持架上，但按本发明的金属保持架一如既往地保持足够得稳定。用于连接保持元件4和保持架侧面部分2，3的可能的焊接工作可以远离轴承执行，也就是说该保持架能够在滚子“松动地”得到支承之后在一定程度上进行预制。在滚子能够相互非常接近地进行布置后，也能维持高的圆周利用率，也就是高的滚动体数量，滚子仅仅通过间隔垫片的较狭长的接片隔开。此外，通过所使用的支承并且引导滚子的由合成材料或金属制成的间隔垫片，获得低的轴承摩擦力矩，这也由于间隔垫片只在滚子的边缘区域接触滚子而引起。除了少数可选地直接通过轴销栓得到支承的滚子，滚动体本身能够由成本低廉的滚动轴承钢制成，不再需要由表面硬化钢进行制造并且穿孔，从而总体上能够减少金属保持架以及滚动体组的制造成本。
可以考虑金属保持架的替代实施方式，替代圆柱形的保持栓5设置四边形的保持接片，该保持接片具有插入式穿孔，通过该插入式穿孔引导具有布置在两个滚子之间的细长的区段的间隔垫片，然后将该间隔垫片锁止在该穿孔中。不言而喻，该间隔垫片也具有相应的上区段，该间隔垫片用该上区段侧向搭接滚子。
另外的可考虑的设计方案提出，制造铸件形式的一体的金属保持架，也就是说，该保持架侧面部分2，3以及保持元件4以一体式结构部件的形式在使用相应的铸模的情况下进行制造。该铸件只要再稍微进行后加工。所述保持元件也可以在这里根据圆头销栓的种类进行构造或构造成多边形接片，从而实现合适的间隔元件的抓卡或插入。
附图标记列表
1       金属保持架
1′     金属保持架
2       保持架侧面部分
3       保持架侧面部分
4       保持元件
5       保持栓
6       滚子
7       间隔垫片
7′     间隔垫片
8       固定段
9       下圆环
10      上圆环
11      滚子轴承
12      轴承销栓或轴销栓
13      孔
14      孔

Claims (12)

1.用于滚子轴承的金属保持架，包括两个保持架侧面部分，在该保持架侧面部分之间容纳滚子，其特征在于多个将保持架侧面部分(2，3)相互牢固连接的保持元件(4)，所述保持元件基本上平行于容纳在两个保持元件(4)之间的非旋转支承在保持架侧面部分(2，3)上的并且与保持元件(4)隔开的滚子(6)的旋转轴线进行布置。
2.按权利要求1所述的金属保持架，其特征在于，所述保持元件(4)作为单独的结构部件与保持架侧面(2，3)连接。
3.按权利要求2所述的金属保持架，其特征在于，所述保持元件(4)是保持栓(5)或保持接片。
4.按权利要求1所述的金属保持架，其特征在于，该金属保持架是一体的铸件。
5.按权利要求4所述的金属保持架，其特征在于，所述保持元件的横截面是圆形或者多边形的。
6.按上述权利要求中任一项所述的金属保持架，其特征在于，在保持元件(4)上设置用于可松开地固定有待定位在两个滚子(6)之间的将滚子相互隔开的间隔垫片(7，7′)的区段(8)。
7.按权利要求6所述的金属保持架，其特征在于，所述区段(8)构造成横截面收缩的或者构造成穿孔凹槽。
8.按权利要求1到6中任一项所述的金属保持架，其特征在于，分别将一个、两个或者更多个保持元件(4)布置在两个滚子(6)之间的装配位置中，该保持元件用于支撑在其之间穿过的并且支承在其上的间隔垫片(7′)。
9.按权利要求8所述的金属保持架，其特征在于，在保持架侧面部分(2，3)上分别为两个定位在两个滚子(6)之间的保持元件设置穿孔(14)用以容纳用来固定有待插入的间隔垫片(7′)的固定元件。
10.按权利要求2、3和6到9中任一项所述的金属保持架，其特征在于，设置多个用作穿孔的滚子(6)的轴销栓(12)的另外的保持元件。
11.按权利要求10所述的金属保持架，其特征在于，将所述另外的保持元件围绕保持架圆周对称地分布地布置。
12.滚子轴承，包括两个圆环以及至少一个包含滚子(6)的按上述权利要求中任一项所述的金属保持架(1，1′)。
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