CN102953173A - 用于纺织机转子的推力轴承 - Google Patents

Abstract

用于纺织机转子（3）的承受轴向负荷的轴（8）的推力轴承（6），其具有推力轴承壳体（9），在推力轴承壳体的内腔（14）中设置有紧靠支承面（11）的可自由转动的支承球（10），用于支撑纺织机转子（3）的端侧轴端部（8a）；以及具有与支承面（11）对置地设置的用于轴端部（8a）的开口（12）中，其特征在于，支承面（11）位置固定地设置在推力轴承壳体（9）中。

Description

用于纺织机转子的推力轴承

技术领域

本发明涉及一种用于纺织机转子的承受轴向负荷的轴的推力轴承，其具有推力轴承壳体，在推力轴承壳体的内腔中设置有紧靠支承面的可自由转动的支承球，用于支撑纺织机转子的端侧轴端部；以及具有与支承面对置地设置的用于轴端部的开口。 

现有技术

在已知的转子纺织机中，纺织机转子径向上支承在两个垫圈对的楔形间隙中，其中垫圈对彼此重叠地设置并且由此将轴向力施加到纺织机转子上。为了轴向支撑纺织机转子从而设置有推力轴承。

DE 36 22 523 C2示出了这种推力轴承，其中润滑油设置为润滑剂，润滑油设置在球之下的容器中。通过一方面没入润滑油中而另一方面与球接触的灯芯将润滑油输送给支承球。在推力轴承的该实施形式中，出现润滑油逸出，尤其是在转子轴的开口的区域中。由此在纺织运行中（例如当逸出的润滑剂进入垫圈的区域中）时会出现各种问题。通过在纺织机中始终存在的纤维绒毛引起的润滑剂逸出必然导致由于纤维粘附引起的污染，纤维粘附带来纺织工作中的问题。 

DE 34 40 950 A1因此示出了一种推力轴承，其中代替油浴设置装置以便将润滑脂肪输送给球。球在此情况下直接设置在推力轴承的包含润滑脂肪的内腔中。纺织机转子的轴向定位通过调节螺钉来进行，调节螺钉形成支承球的支承面。纺织机转子通过与带有支承面的调节螺钉对置的开口没入具有润滑剂储存器的壳体中。为了避免润滑剂逸出，在用于转子轴的孔中设置有密封件，密封件将转纺织机转子的轴对外密封。尽管如此，在这种推力轴承中会出现润滑剂逸出，这带来相应的负面结果。

发明内容

因此本发明的任务是提出一种推力轴承以及一种具有推力轴承的开口纺织机，该推力轴承能够实现改进的密封。

该任务利用独立权利要求所述的特征来解决。 

用于纺织机转子的承受轴向负荷的轴的推力轴承具有：推力轴承壳体，在推力轴承壳体的内腔中设置有紧靠支承面的可自由转动的支承球，用于支撑纺织机转子的端侧轴端部；以及具有与支承面对置地设置的用于轴端部的开口。支承球设置在推力轴承的内腔中。开口纺织机为了支承纺织机转子具有轴承座，在轴承座上固定有推力轴承，在推力轴承上又将纺织机转子的轴端部轴向支撑。根据本发明设计的是，支承面位置固定地设置在推力轴承壳体中并且推力轴承壳体在支承球的区域中具有至少一个环形的密封面，该密封面直接在支承球上将内腔相对于转子轴端部的开口密封。位置固定地设置的支承面在此情况下实现支承球的位置或支承面相对于推力轴承壳体始终处于相同的位置，使得球相对于推力轴承壳体的密封件的位置也对外始终保持不变。 

在脂肪润滑的或油润滑的推力轴承中，由此可以实现的是，仅支承球在设置在内腔中的润滑剂储存器内运行，而纺织机转子的轴端部以及在端侧轴端部与支承球之间的接触面位于通过环形密封面形成边界的内腔外。由此，可以避免由于转动的纺织机转子引起润滑剂从内腔中逸出。此外，由此可以非常目的地将润滑剂输送到支承球与端侧的转子轴端部的接触面上，转子轴端部简单地需要减小量的润滑剂在内腔中。推力轴承壳体的密封由此改进并且有利地避免润滑剂通过用于转子轴端部的开口逸出。 

由于支承球通过位置固定的支承面在壳体内并且相对于密封面处于恒定位置，所以在支承球与密封面之间的间隙密封还可以非常窄地实施，这同样引起密封作用改善。间隙密封还通过位置固定地设置支承球和支撑面而完全与径向转子支承或开口纺织机的公差无关。优选地，在密封面与支承球之间的间隙密封实施为具有小于0.5mm的宽度。

优选地，推力轴承壳体由塑料材料构建。推力轴承壳体由塑料材料实施在此情况下允许以成本低廉的方式使轴承壳体本身的造型以及处于内部的功能结构譬如球引导部、支承面或润滑剂储存和输送的装置的造型相协调，使得润滑作用并且同时推力轴承的密封被优化。此外，通过选择具有良好的滑动特性的合适塑料材料可以极大地减小在推力轴承中的润滑剂的量，这还有助于避免润滑剂的逸出。由于较小的润滑剂量，推力轴承壳体的密封明显变得容易。 

特别有利的是，支承面一体式地模制在推力轴承壳体中。支承面由此始终位置精确地定位在推力轴承壳体内，并且推力轴承壳体的制造以及安装相应地被简化。在此特别有利的是，推力轴承壳体实施为塑料注塑件，其中支承面在推力轴承壳体内一体式地喷溅。由注塑件构成的构型以特别有利的方式也能够实现复杂的造型，其能够实现球的有利支承或能够调整支承球的润滑剂润湿以及润滑剂储存。 

此外有利的是，推力轴承壳体的内腔以输送至支承球的润滑剂填充。为了润滑，可以设置油填充物或脂肪填充物，其中球直接在润滑储存器中运行。然而内腔同样可以仅形成用于润滑剂的收集室，在收集室中过量的润滑剂被收集并且由此防止从推力轴承逸出。在此情况下可以通过设置在支承面之后的润滑剂储存器进行润滑剂输送，润滑剂储存器通过润滑通道输送至支承面或支承球。由此可以减小在轴承中的润滑剂量，这同样使推力轴承的密封性改善。通过推力轴承由塑料材料实施，这种通道可以容易地并且优选与壳体一体式地实施。

本发明的另一有利的实施形式设计的是，支承面具有多个优选开槽状的凹进部，其形成润滑剂储存器。与支承球完全在脂肪填充的润滑剂储存器中运行的已知实施形式不同，通过在支承面中的凹进部实现了在纺织机转子的轴端部与球之间的接触面的精确按剂量的润滑剂润湿。由此进一步减小了脂肪或油从推力轴承壳体中离心出来。 

除此之外，有利的是，凹进部与关于纺织机转子的轴向方向在支承面侧设置的用于润滑剂的填充开口形成连接。凹进部在该实施形式中形成通道，所述通道能够实现润滑剂从填充开口排除至支承面。填充开口可以在运行中以简单的方式通过相应的封闭元件封闭并且能够实现以润滑剂简单再填充，而无需拆卸部件和如现有技术的那样关于纺织机转子的轴向位置的调节工作。

本发明的同样有利的实施形式设计为，支承面通过多个优选在纺织机转子的轴向方向上取向的分段来形成。支承面的这种实施形式可以以有利形式与推力轴承壳体一体式地制造，推力轴承壳体由塑料材料构建，其中在分段之间形成的在轴向方向上取向的开槽又形成了润滑剂储存器。如果在分段之间的开槽连续地实施，则这又形成用于从填充开口起的用于润滑剂通过的通道。润滑剂的再填充因此可以有利地从背离转子轴开口的一侧来进行。

此外，为了改进推力轴承壳体对外的密封并且因此减小润滑剂逸出，有利地用于轴端部的开口在其圆柱体的内壁上设置螺纹。通过螺距在此情况下可以实现润滑剂通过转子的转动而不运输出推力轴承。此外，可能将从容纳腔中逸出的润滑剂容纳在螺旋部中并且防止不受控地从推力轴承离心出来。 

根据本发明的一个特别有利的实施形式，推力轴承具有与支承面对置地插入推力轴承壳体中的密封套管。密封套管包含用于轴端部的开口和至少一个环形的密封面。一个或多个密封面直接在支承球上的布置可以通过这样所使用的部件以特别简单的方式来实现。 

根据本发明的另一有利的实施形式，密封套管具有轴端部的圆锥形开口。转子轴端部在此情况下同样圆锥形地实施。在纺织机转子的轴端部以及密封套管之间的径向间隙由此可以特别小地实施并且因此同样有助于推力轴承壳体的密封。

为了改善推力轴承在转子轴的区域中的密封，还有利的是，密封套管具有由耐高温的滑动轴承材料构成的磨光的轴密封件。 

同样有利的是，推力轴承的支承面至少部分由滑动轴承材料或固体润滑剂构成。推力轴承由此可以干式运行，使得完全避免了脂肪逸出带来的问题以及开口纺织机的功能影响和相应的沾污。例如，支承面可以由固体润滑剂材料构成或例如包含由固体润滑剂材料构成的销钉状的插入件。同样，由滑动轴承材料构成的支承面可以设置在推力轴承壳体的插入件上或带有一体式模制的支承面的推力轴承壳体由滑动轴承材料如PA、PTFE或POM制造。 

根据另一有利的实施形式，支承面由耐磨并且耐高温的材料构建而支承球由陶瓷材料构建。由此可以制造纺织机转子的特别低磨损的轴向支承。支承面由此可以设置为进入由塑料材料构成的推力轴承壳体中的插入件。

此外有利的是推力轴承具有基本上圆柱体形的外轮廓。在带有用于支承纺织机转子的轴承座的开口纺织机中，根据一个有利的实施形式设计的是，推力轴承具有基本上圆柱体形的外轮廓并且在纺织机转子的轴向方向上可推移地固定在轴承座上。固定可以以公知的方式通过夹持固定装置（例如借助夹持盖或夹持螺钉）来进行。通过推力轴承的轴向可移动性，在此情况下能够实现纺织机转子的轴向定位。在该实施形式中有利的是由此以简单方式可以实现在所描述的推力轴承与空气轴承之间的变换。因此对于两种轴承类型可以使用相同的轴承座。

附图说明

本发明的其他优点参照以下所示的实施例来描述。其中：

图1以示意性剖视图示出了根据本发明的开口纺织机，

图2以示意性剖视图示出了根据本发明的开口纺织机的推力轴承，

图3以示意性剖视图示出了推力轴承的密封套管，

图4以示意性剖视图示出了根据本发明的推力轴承的一种可替选的实施形式，

图5示出了根据本发明的推力轴承的支承面的示意性俯视图，

图6示出了支承面的一个可替选的实施形式的示意性侧视图，以及 

图7示出了根据本发明的推力轴承的另一可替选的实施形式。

附图标记

1       开口纺织机

2       轴承座

3       纺织机转子

4      垫圈

5      轴线

6      推力轴承

7       垫圈对

8      纺织机转子的轴

8a      端侧的轴端部

9      推力轴承壳体

10      支承球

11      支承面

12      开口

13      间隙密封

14      内腔

15      密封面

16      密封套管

17      轴密封件

18      螺纹

19      插入件

20      分段

21      凹进部

22      填充开口

23      销钉

24      径向间隙

25      分离壁。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的开口纺织机1，其具有用于支承纺织机转子3的轴承座2。纺织机转子3以本身已知的方式支承在垫圈4的楔形间隙中，其中垫圈4的轴线5（在此由于示意性的视图仅能看到垫圈对）彼此略微倾斜地设置。由此，产生作用于纺织机转子3的轴向力，推力轴承6设置用于纺织机转子支撑，推力轴承6固定在轴承座2上。由此，可以实现纺织机转子3的精确轴向定位。用于轴向支撑端侧轴端部8a的推力轴承6以本身已知的方式包括推力轴承壳体9，在推力轴承壳体的内腔14中设置有可自由转动的支承球10。支承球10支撑在推力轴承壳体9的支承面11上。推力轴承6与支承面11对置地具有用于转子轴8的端部的开口12。 

支承面11固定地集成在推力轴承壳体9中。这种位置固定的支承面11有利地设置在塑料材料构成的推力轴承壳体9中。推力轴承6具有基本上圆柱体形的外轮廓并且在轴向方向上可推移地固定在轴承座2上，以便由此对推力轴承6的轴向位置进行调节并且由此对纺织机转子3的轴向位置进行确定。通过将支承面11位置固定地设置在推力轴承壳体9中，支承面11和支承球10在壳体9内的位置始终保持不变，使得间隙密封13可以特别窄并且精确地实施，该间隙密封使推力轴承壳体9的内腔14对外密封。 

如果推力轴承6是以润滑剂工作的推力轴承6，则润滑剂填充物位于内腔14中。在此，密封套管16设置用于密封推力轴承6，密封套管16与轴承面11对置地在纺织机转子3的轴向方向上插入推力轴承壳体9中。密封套管16包含用于转子轴端部8a的开口12，并且根据本视图具有环形的密封面15。在现有技术中仅在转子轴8的区域中进行推力轴承6的密封，而根据本发明设计的是，直接在支承球10上进行壳体9的内腔14的密封。因此，支承球10在填充润滑剂的内腔14内。而在纺织机3的轴端部8a以及支承球10之间的接触面在由密封面13形成边界的内腔14外。由此最佳地实现将润滑剂输送至接触面，其中通过密封面13防止过量的油或脂肪通过开口12到达外部。因此，只有量大为减少的润滑剂还会到达纺织机转子3的开口12的区域中。 

为了基本上完全防止润滑剂通过开口12逸出，还附加地在开口12的区域中以已知的方式设置转子轴密封件17，例如图3中所示。如图1和图4中可看到的那样，作为将推力轴承6对外密封的其他措施，用于转子轴8的开口12在其圆柱体的内表面设置有螺纹18。螺纹面在此通过其旋紧作用防止润滑剂通过开口12从推力轴承6向外运送。因此，逸出的少量润滑材料仅进入螺纹18的卷曲部中，卷曲部形成一种用于润滑剂的存储空间并且防止润滑剂从推力轴承6中进一步逸出。

根据图1的视图，支承面11并不直接模制到推力轴承壳体9上，而是作为插入件19插入推力轴承壳体9中。然而推力轴承壳体由塑料材料实施，由于造型方面的大自由度限制，也允许将支承面11直接模制到推力轴承壳体9中，如在图2的推力轴承6处所示的那样。 

相应地，支承面11在插入件19上的实施能够实现由其他材料构建支承面11，并且由此例如特别耐磨地实施。这样，推力轴承壳体9可以以成本低廉的方式由塑料材料制造，而支承面11或插入件19例如由滑动轴承材料构成。此外，也可能的是，支承面11由固体润滑剂制造，或由固体润滑剂构成的插入部设置在支承面11内。在此特别有利的是，于是几乎不再必须将润滑剂设置在推力轴承壳体9的内腔14中，而是将轴承6以干式运行方式运行。同样，也可以设置非常耐磨的并且耐高温的滑动轴承材料来代替固体润滑剂，用于实施支承面11，滑动轴承材料能够实现推力轴承6以干式运行方式运行。

此外如可从图1获知的那样，支承面11在此以封闭的头盖帽的形式实施。然而，具有分段的支承面11或通过球或销钉形成的支承面11的众多其他实施也是可能的，如以下的实施例所示。 

图2以示意性剖视图示出了根据本发明的推力轴承6，推力轴承包含一体式模制在推力轴承壳体9中的支承面11。具有集成的支承面11的这种推力轴承壳体9可以有利地制造为塑料注塑件，因为这能够实现在造型时的大自由度以及大件数的经济制造。支承面11在此并不通过封闭的头盖帽形成，而是通过多个分段20形成，如图5中所示，图5示出了在箭头方向A上的示意性的俯视图。在此设置了在纺织机转子3的轴向方向上取向的多个片状分段20，其直接模制到推力轴承6的壳体9上并且形成支承面11。 

在各个分段20之间形成多个槽状的凹进部21，凹进部形成润滑剂存储器。根据凹进部21的大小并不一定需要也以润滑剂填充内腔14。这因此仅形成用于过量的润滑剂的收集室。润滑剂储存器因此位于对推力轴承6的背离至轴端部8a的接触面的一侧上，由此同样能够实现定剂量地将润滑剂输送至支承球10上。通过将支承面11和支承球10位置固定地定位以及借助分段20形成润滑剂存储器或凹进部21的边界，又可以避免过量脂肪输送至支承球10，并且避免过量脂肪从润滑剂存储器逸出至内腔14中。然而同样可以以润滑剂填充内腔14和凹进部21。用于填充内腔14和/或润滑剂存储器或凹进部21，在支承球10的支承面侧设置有填充开口22。有利地可以从支承面11的一侧出来进行推力轴承6的填充，使得为此几乎不需要拆卸或设置工作。  

如已参照图1所描述的那样，将支撑面11位置固定地设置在推力轴承壳体9中还允许已在支承球10的区域中对内腔14进行特别有效的密封。在此，为了密封，直接在支承球10上设置有带有两个环形密封面15的密封套管16。与所分段的支承面11以及凹进部21结合，可以有利地实现，只有少量润滑剂在推力轴承6的内腔14中。通过凹进部21以及必要时通过经由填充开口22进行再填充，在任何时刻提供受控的并且充分的润滑剂输送，其中通过已经在支承球10的区域中多重设置密封面15在很大程度上防止从内腔14中逸出。间隙密封13的宽度由此可以在0.1mm到0.5mm之间的非常小的范围中保持恒定。这种宽度已证明为最优的，以便一方面保证内腔14的可靠密封而另一方面能够实现受控地润湿支承球10。 

除了在图1和图5中所示的支承面之外，支承面11的其他多种变形方案也是可能的。支承面11在此情况下可以分别与推力壳体9一体式地设置以及设置在插入件19上。 

图4例如示出了具有头盖帽状的支承面11的插入件19，而该支承面通过凹进部21中断，凹进部形成脂肪囊，用于储存润滑剂并且定剂量的润滑剂释放。通过由塑料材料实施推力轴承壳体9也可以将密封面15如在此所示的那样直接成形到推力轴承壳体9中。

此外，图6以示意性的详细图示出了支承面11的另一实施形式，该支承面通过多个销钉23形成。在销钉23之间的中间空间在此也又可以用于润滑剂存储。这种支承面11同样有利地可以以具有推力轴承壳体9的一体式实施形式来制造。此外，在此也可能的是，在支承面11以及填充开口22之间设置通道，通过通道于是实现了从推力轴承6的背离转子3的一侧出来填充推力轴承6。 

在支承面11的构型中，众多其他未示出的修改方案是可能的。这样，脂肪囊或者润滑剂库也可以通过一个或多个径向走向的槽形成。支承面除了所示的销钉23或分段22之外也可以通过多个其他成型元件譬如同心肋或小结状的突起部来形成。

图3示出了密封套管16的示意性详细视图，密封套管可以插入根据本发明的推力轴承6中。与前面所描述的密封套管16相比，该密封套管具有用于转子轴8的圆锥形开口12，转子开口在此情况下同样具有圆锥体形状。在转子轴8与密封套管16之间的径向间隙24可以由此最小化，这还有助于推力轴承6对外密封。附加地，以本身公知的方式可以设置轴密封件17。 

图7最后还示出了推力轴承6的另一变形方案，推力轴承在支承球10的中部包含垂直分离壁25。这将推力轴承壳体9的内腔14划分并且由此调整润滑剂储存和输送。同时，分离壁可以用于引导支承球10。优选地，分离壁25为此由耐高温的滑动轴承材料来实施。

利用根据本发明的推力轴承6以及根据本发明的开口纺织机1可以非常有效地并且更为干净地密封推力轴承6，推力轴承在很大程度上防止了润滑剂的逸出。由此，可以避免了由于在纺织厂中一直存在的微毛引起的污染，以及因此避免了功能影响并且简化了纺织机的维护和清洁。 

Claims (18)

1.一种用于纺织机转子（3）的承受轴向负荷的轴（8）的推力轴承（6），其具有推力轴承壳体（9），在推力轴承壳体的内腔（14）中设置有紧靠支承面（11）的可自由转动的支承球（10），用于支撑纺织机转子（3）的端侧轴端部（8a）；以及具有与支承面（11）对置地设置的用于轴端部（8a）的开口（12），其特征在于，支承面（11）位置固定地设置在推力轴承壳体（9）中并且推力轴承（6）在支承球（10）的区域中具有至少一个环形的密封面（15），该密封面直接在支承球（10）上将内腔（14）相对于轴端部（8a）的开口（12）密封。

2.根据上述权利要求所述的推力轴承，其特征在于，推力轴承壳体（9）由塑料构成。

3.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，支承面（11）一体式模制在推力轴承壳体（9）中，尤其是喷溅到实施为塑料注塑件的推力轴承壳体（9）中。

4.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，推力轴承壳体（9）的内腔（14）填充以输送支承球（10）的润滑剂和/或形成润滑剂的收集室。

5.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，在支承球（10）与所述至少一个密封面（15）之间的间隙密封（13）具有小于0.5mm的宽度。

6.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，支承面（11）具有多个优选开槽状的凹进部（21），所述凹进部形成润滑剂储存器。

7.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，所述凹进部（21）与关于纺织机转子（3）的轴向方向在支承面侧设置的用于润滑剂的填充开口（22）形成连接。

8.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，支承面（11）通过多个优选在纺织机转子（3）的轴向方向上取向的分段（20）形成。

9.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，用于轴端部（8a）的开口（12）在其圆柱体形的内表面上设置有螺纹（18）。

10.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，与支承面（11）对置地将密封套管（16）插入推力轴承壳体（9）中，所述推力轴承包含用于轴端部（8a）的开口（12）和所述至少一个密封面（15）。

11.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，密封套管（16）具有用于轴端部（8a）的圆锥形开口（12）。

12.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，密封套管（16）具有由耐高温的滑动轴承材料构成的磨光的轴密封件（17）。

13.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，推力轴承（6）具有基本上圆柱体形的外轮廓。

14.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，推力轴承（6）的支承面（11）至少部分由滑动轴承材料或固体润滑剂材料构成。

15.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，支承面（11）由耐磨的并且耐高温的材料构成而支承球（10）由陶瓷材料构成。

16.根据上述权利要求之一所述的推力轴承，其特征在于，推力轴承（6）在支承球（10）的中部区域中包含垂直的分离壁（25），分离壁划分内腔（14）并且形成用于支承球（10）的引导装置。

17.一种开口纺织机（1），具有用于支承纺织机转子（3）的轴承座（2）和推力轴承（6），在推力轴承上轴向地支撑纺织机转子（3）的轴端部（8a）并且推力轴承固定在轴承座（2）上，其特征在于，构建有根据权利要求1至16之一所述的推力轴承（6）。

18.根据上述权利要求所述的开口纺织机，其特征在于，推力轴承（6）具有基本上圆柱体形的外轮廓并且在纺织机转子（3）的轴向方向上能够可推移地固定在轴承座（2）上。

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