本發(fā)明涉及球面滾子軸承，其包括至少一個(gè)外圈和一個(gè)內(nèi)圈，該至少一個(gè)外圈和一個(gè)內(nèi)圈之間布置有至少一個(gè)滾動(dòng)體，本發(fā)明還涉及球面滾子軸承組件和輥式彎曲機(jī)。

背景技術(shù)：

球面滾子軸承是與其它軸承設(shè)計(jì)相比維持了相對(duì)高的軸向和徑向負(fù)載并且適用于補(bǔ)償不對(duì)中的特殊滾動(dòng)體軸承。因而球面滾子軸承特別適用于輥式彎曲機(jī)的滾子軸承組件，其中輥式彎曲機(jī)的輥在室溫下將具有達(dá)到超過(guò)100t的巨大重量的鋼板彎曲成管。這里球面滾子軸承通常包括內(nèi)圈和外圈，在內(nèi)圈與外圈之間布置有雙列滾動(dòng)體。這里球面滾子軸承類似于單列設(shè)計(jì)的鼓形滾子軸承是略微自對(duì)中的。這里軸承的自對(duì)中能力隨著軸承的負(fù)載增大而顯著降低，使得被球面滾子軸承支撐的軸常常僅能夠相對(duì)于其中央位置傾斜大約0.5°。然而，對(duì)于上述輥式彎曲機(jī)，期望有時(shí)還按照需要彎曲例如風(fēng)力渦輪機(jī)的塔元件的圓錐元件，其中輥式彎曲機(jī)的輥中的至少一者必須傾斜。然而，通過(guò)已知的球面滾子軸承無(wú)法按照需要提供例如多個(gè)角度的顯著的傾斜。

其原因是，在該傾斜的情況下，滾動(dòng)體相對(duì)于外圈脫離旋轉(zhuǎn)，在達(dá)到略微傾斜之前，這是能夠被軸承吸收和容許的。然而，傾斜和相關(guān)聯(lián)的脫離旋轉(zhuǎn)特別是對(duì)于重載軸承會(huì)導(dǎo)致軸承圈和/或滾動(dòng)體的非常高的磨耗使得高度需要完全更換軸承。

可選擇地，如果軸的傾斜是必要的話，則還可以使用圓錐滾子軸承。然而，對(duì)于這種軸承，殼體必須使得軸能夠傾斜，這僅在大量努力下才能實(shí)現(xiàn)并且可能進(jìn)而導(dǎo)致軸承損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的在于提供一種球面滾子軸承，使用該球面滾子軸承，即使在軸承的預(yù)期的高負(fù)載的情況下也能夠使待支撐的軸顯著傾斜。

該目的通過(guò)如本專利的權(quán)利要求1的球面滾子軸承、如本專利的權(quán)利要求5的球面滾子軸承組件和如本專利的權(quán)利要求6的輥式彎曲機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種球面滾子軸承，其包括至少一個(gè)外圈和一個(gè)內(nèi)圈，該至少一個(gè)外圈和一個(gè)內(nèi)圈之間布置有至少一個(gè)滾動(dòng)體。這里本發(fā)明基于以下想法以使得軸能夠從其中央位置傾斜：外圈相對(duì)于內(nèi)圈在軸向上擴(kuò)大。歸因于軸向擴(kuò)大，即使在不對(duì)中的情況下，滾動(dòng)體也能夠沿著較大表面被在軸向上引導(dǎo)，使得可靠地防止了滾動(dòng)體組從軸承脫離旋轉(zhuǎn)和脫離卡接。

這里優(yōu)選地，擴(kuò)大的程度由待支撐的軸將提供的傾斜而確定。如果例如要實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的傾斜，則能夠相應(yīng)地計(jì)算出外圈所需的擴(kuò)大。

根據(jù)進(jìn)一步有利的示例性實(shí)施方式，外圈相對(duì)于內(nèi)圈在軸向上擴(kuò)大小于20％，優(yōu)選地小于10％。從而能夠在不過(guò)度擴(kuò)大軸承或承擔(dān)軸承因物理力傳遞變化(特別是因較大的重力作用在軸承的一側(cè))而損壞的風(fēng)險(xiǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)了待支撐的軸的顯著傾斜。對(duì)于特殊應(yīng)用，例如，在傾斜在2°到4°之間的情況下，甚至擴(kuò)大百分比小于10％也能滿足需求。如上述，能夠經(jīng)由待支撐的軸的預(yù)期傾斜來(lái)確定和設(shè)定外圈的擴(kuò)大。

根據(jù)進(jìn)一步有利的示例性實(shí)施方式，外圈的軸向擴(kuò)大被構(gòu)造成相對(duì)于內(nèi)圈是非對(duì)稱的。這里特別有利的是：外圈的軸向擴(kuò)大被實(shí)質(zhì)上單側(cè)地構(gòu)造。歸因于軸向擴(kuò)大的非對(duì)稱(特別是單側(cè))構(gòu)造，仍能夠?qū)L動(dòng)體配置和安裝于保持架。兩側(cè)擴(kuò)大將會(huì)妨礙或者甚至?xí)乐乖摫３旨馨惭b，這是由于在這種情況下外圈的內(nèi)徑將小于內(nèi)圈加上滾動(dòng)體的外徑。從而外圈將與滾動(dòng)體組沖突(impinge)，這進(jìn)而防止了組裝。

在軸傾斜的情況下，通常軸承在一側(cè)在所謂的負(fù)載區(qū)比面向遠(yuǎn)離負(fù)載區(qū)的一側(cè)負(fù)載更重。因此優(yōu)選的是將外圈的實(shí)質(zhì)上單側(cè)軸向擴(kuò)大配置在滾動(dòng)體軸承的負(fù)載區(qū)側(cè)。從而即使在待被支撐的軸顯著傾斜的情況下滾動(dòng)體組也能夠被本發(fā)明的擴(kuò)大的外圈支撐。因而能夠可靠地避免滾動(dòng)體組從軸承脫離旋轉(zhuǎn)和滾動(dòng)體的相關(guān)聯(lián)的不成比例的更大磨耗或者甚至滾動(dòng)體從軸承脫離卡接。與之相比，滾動(dòng)體在非負(fù)載側(cè)從軸承脫離旋轉(zhuǎn)不表示有問(wèn)題，這是由于滾動(dòng)體在該側(cè)被無(wú)負(fù)載地引導(dǎo)因而不會(huì)受到增大的磨耗。

本發(fā)明的另一方面涉及球面滾子軸承，其用于支撐軸，其中第一上述球面滾子軸承形成于軸的第一端部，第二上述球面滾子軸承形成于軸的第二端部。從而能夠在無(wú)需考慮軸承的軸向和徑向負(fù)載能力的損失的情況下使軸傾斜。

作為本發(fā)明的另一方面，示出了這在輥式彎曲機(jī)上是特別有利的，在輥式彎曲機(jī)中，高的徑向和軸向力作用在支撐輥的球面滾子軸承上，但同時(shí)期望輥中的至少一者傾斜以便還能夠制造圓錐輪廓。

進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和有利設(shè)計(jì)在說(shuō)明書、附圖和從屬權(quán)利要求中限定。

附圖說(shuō)明

以下將參考附圖中所繪出的示例性實(shí)施方式來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。這里示例性實(shí)施方式僅是示例性性質(zhì)并且不意在建立本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。

圖1示出了本發(fā)明的軸承組件的第一示例性實(shí)施方式在中央布置有軸的情況下的示意繪圖；

圖2示出了圖1中繪出的軸承組件在軸傾斜的情況下的示意繪圖；以及

圖3示出了輥式彎曲機(jī)在使用圖1和圖2所示的球面滾子軸承來(lái)支撐輥的情況下的示意截面圖。

具體實(shí)施方式

以下，用相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)記相同的或功能上等同的元件。

圖1示意性地示出了內(nèi)部容納有軸2的軸承組件1。這里軸承組件1包括第一和第二球面滾子軸承4，各球面滾子軸承均包括與軸2連接以隨著軸2轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)圈6。滾動(dòng)體10布置在球面滾子軸承4的內(nèi)圈6與外圈8之間，該滾動(dòng)體具有球面滾子軸承4的特征形狀。此外，能夠從圖1看到，滾動(dòng)體10以已知的方式被雙室保持架12容納并相對(duì)于彼此固定就位。

被以這種方式支撐的軸2優(yōu)選地用于輥式彎曲機(jī)(roller bending machine)。圖3示意性地繪出了該輥式彎曲機(jī)。輥式彎曲機(jī)通常包括3個(gè)或者如繪出的4個(gè)輥31、32、33、34，這4個(gè)輥能夠以如下方式配置和相對(duì)于彼此移動(dòng)：使得由板狀元件35彎曲成管狀元件36。這里該機(jī)30能夠在室溫下將重量達(dá)到大大超過(guò)100t的鋼板彎曲成管。為了能夠支撐作用在這里的巨大的力，通過(guò)圖1所示的球面滾子軸承4來(lái)支撐輥31-34。這里以下說(shuō)明的球面滾子軸承的特殊設(shè)計(jì)還能夠使得輥傾斜，以使得還能夠形成例如風(fēng)力渦輪機(jī)的塔元件(tower element)的圓錐輪廓(profile)。

這里圖1示出了外圈8在區(qū)域14的一側(cè)比內(nèi)圈6具有更大的軸向延伸A，其中軸向擴(kuò)大A的程度與軸2的預(yù)期傾斜相適配并相應(yīng)地配設(shè)尺寸。這意味著例如軸向擴(kuò)大小于內(nèi)圈的整個(gè)軸向長(zhǎng)度L的20％，優(yōu)選地，小于內(nèi)圈的軸向長(zhǎng)度L的10％。

如果例如軸2達(dá)到如圖2描繪的2°至4°的傾斜，則即使是小于10％的軸向擴(kuò)大也將能足夠確保該傾斜。

如提到的，圖2示意性地繪出了軸2在滾動(dòng)體軸承4內(nèi)的這種傾斜。這里軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線D相對(duì)于滾動(dòng)體軸承4的中心軸線M傾斜了角度α。如能夠從圖2進(jìn)一步看到的，能夠利用本發(fā)明的滾動(dòng)體軸承4來(lái)以如下方式實(shí)現(xiàn)該傾斜：滾動(dòng)體10移動(dòng)進(jìn)入外圈8的擴(kuò)大區(qū)域A內(nèi)并且進(jìn)而與該擴(kuò)大區(qū)域A接觸并在負(fù)載區(qū)區(qū)域14內(nèi)引導(dǎo)。從而一方面使磨耗最小化，另一方面防止了滾動(dòng)體10能夠被推出軸承4外。

相反地，在滾動(dòng)體軸承4的非負(fù)載側(cè)16，滾動(dòng)體10從外圈8出來(lái)并且不再被完全地接觸和引導(dǎo)。然而，由于在該側(cè)16沒(méi)有負(fù)載或僅發(fā)生輕微負(fù)載，因此滾動(dòng)體10不會(huì)發(fā)生過(guò)度磨耗。另外，能夠通過(guò)區(qū)域14的負(fù)載支撐和經(jīng)由外圈的擴(kuò)大區(qū)域A提供的擴(kuò)大來(lái)防止?jié)L動(dòng)體10從滾動(dòng)體軸承4脫離卡接(snapping-out)。歸因于單側(cè)的擴(kuò)大設(shè)計(jì)，因此同時(shí)滾動(dòng)體軸承4仍能夠以其通常形式與軸承保持架安裝。

總的來(lái)說(shuō)，歸因于優(yōu)選的本發(fā)明的滾動(dòng)體軸承的外圈的單側(cè)軸向擴(kuò)大，因此能夠?qū)崿F(xiàn)即使在發(fā)生大負(fù)載的情況下(例如，在用于輥式彎曲機(jī)時(shí))軸也能夠顯著地傾斜，而滾動(dòng)體沒(méi)有過(guò)大的磨耗或過(guò)大的脫離旋轉(zhuǎn)(swiveling-out)，進(jìn)而不會(huì)有預(yù)期的或擔(dān)心的滾動(dòng)體從軸承圈的脫離卡接。

附圖標(biāo)記列表

1 軸承組件

2 軸

4 滾動(dòng)體軸承

6 內(nèi)圈

8 外圈

10 滾動(dòng)體

12 軸承保持架

14 負(fù)載區(qū)

16 非負(fù)載區(qū)

30 輥式彎曲機(jī)

31、32、33、34 輥

35 板狀元件

36 管狀元件

A 軸向擴(kuò)大

L 內(nèi)圈的軸向長(zhǎng)度

D 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線

M 中心軸線