專利名稱：用于軸、特別是用于水輪機的軸的止推軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種止推軸承，用于吸收高的軸向負荷。
背景技術(shù)：
這種類型的軸承例如用于具有垂直的軸的水輪機或泵。
例如在DE 26 26 609 C3中描述了這種止推軸承。 該軸承基本上包括在軸向的磁通方向上作為旋轉(zhuǎn)部件的軸、軸環(huán)、軸圈套以及止 推環(huán)；以及作為支撐的豎立的部件的軸承座、彈簧件、軸承環(huán)以及支承結(jié)構(gòu)。為了在運行時 在所有軸承座上都可以對在止推環(huán)與軸承座之間的流體動力的潤滑油膜進行調(diào)整，支撐中 的彈簧件必須能夠?qū)崿F(xiàn)軸承座的翻轉(zhuǎn)并且制造公差及同樣地安裝公差都通過軸向的彈力 而得到補償。為了在已知的止推軸承中確保足夠的彈力，由橡膠制成的單個的更小的彈簧 件的平行的布置證明是有效的。 在已知的止推軸承中，彈簧件由幾毫米高的橡膠柱(Gummistempel)構(gòu)成，該橡膠 柱硫化到薄的支承片上。該硫化顯著地提高了軸向的剛性。此外，硫化對形狀穩(wěn)定性提供了 支持，并且使橡膠在負荷下的通常的蠕變最小化。在彼此并排布置的橡膠件之間必須設(shè)有 足夠的自由空間。橡膠在完全封裝的情況下可能是不能壓縮的并且不適合于支撐軸承座。
該已知的軸承在平常的軸向負荷的情況下證明是有效的。在非常高的軸向負荷的 情況下，橡膠件的橫向膨脹可以如此之大，以至于產(chǎn)生裂縫或者破壞橡膠柱到支承片上的 硫化。橡膠件明顯喪失了剛性并且不能再實現(xiàn)其功能。 在已知的止推軸承中，彈簧件由小的薄片構(gòu)成。該薄片可以是圓形的或有棱角的。
在彼此鄰接的薄片之間，在止推軸承的具有負荷的和沒有負荷的狀態(tài)中存在間距。 該已知的止推軸承在平常的軸向負荷的情況下證明是有效的。然而確定的是，從
一定大小的軸向負荷開始會損壞薄片狀的彈簧件。薄片也就被非常劇烈地壓縮。在此，其
可能喪失其彈性，以至于其自身持續(xù)性地被損壞。也可能引起位于薄片狀的彈簧件與軸承
環(huán)之間的硫化的損壞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，對根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的止推軸承進行這樣的設(shè) 計，即該軸承可以吸收更高的軸向負荷，而不會對軸承的單個部件、特別是對彈簧件造成損 壞。 該目的通過權(quán)利要求1所述的特征來實現(xiàn)。相應(yīng)地這樣來設(shè)計該彈簧件，即彼此
鄰接的彈簧件在負荷狀態(tài)中彼此接觸并相互支撐。 支承板和經(jīng)硫化的橡膠柱在俯視圖中具有相同的基本形狀。更大的支承薄片的過
盈這樣來設(shè)計，即在彈簧件彼此相鄰地疊置在支承薄片上的情況下，為橡膠柱提供了充分 限定的用于橫向膨脹的容積。如果明顯超過了運行負荷，則橡膠件在橫向方向上彼此支撐。 由此避免了不允許的導致橡膠的損壞的高的變形。
因此可能在沒有負荷的狀態(tài)中在彼此相鄰的彈簧件之間留有間隙。然而這從一個 特定的軸向負荷開始變?yōu)榱恪１舜讼噜彽膹椈杉纱诉_到相互抵靠。這些彈簧件在此相互 支撐。因此實現(xiàn)了一種防止彈簧件損壞的結(jié)構(gòu)上的過載保護。 彈簧件原則上可以具有各種輪廓。特別有利的是六角形或矩形或三角形，由此該 輪廓實現(xiàn)了彼此相鄰的彈簧件的無縫的彼此接合。但也可能的是，為彈簧件提供各種任意 的其它輪廓。重要的是，其至少從一個特定的負荷狀態(tài)開始無縫地相互抵靠。
實現(xiàn)了相鄰的彈簧件的無縫彼此接合的那些輪廓是有利的。這樣可以在軸承座背 部上有效地使用所提供的支承面并提高了載荷。特別優(yōu)選地是具有六角形的基本形狀。在 邊貼邊的布置、也就是說蜂窩形狀的情況下，不具有能夠?qū)崿F(xiàn)整個彈簧序列的滑動的連貫 線路。在三角形的又或在矩形的元件的情況下可能是這種情況。120°的鈍的內(nèi)角在劇烈 的橫向膨脹的情況下不會產(chǎn)生相對于圓形的彈簧件的值得注意的壓力升高。六角形的初始 形狀在沒有負荷的情況下不發(fā)生變形并且同樣為六角形的最終形狀在最大負荷的情況下 確保了橡膠沿著周邊的均勻負荷。如果要使圓形的橡膠柱(不管是在正方形的或在六角形 的柵中布置)變形成為塊狀，都可能在周邊上具有更早地和更晚地在橫向方向上支撐的位 置。沿著周邊的負荷可能恰好在最高的負荷的情況下是不均勻的。 在安裝好的狀態(tài)中，也就是說安裝到軸承環(huán)上時，所有彈簧件的整體看上去如同 所謂的拼圖，其已經(jīng)作為耐性游戲(Geduldspiel)是已知的。 通過彈簧件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案也實現(xiàn)了一種簡單的制造方法這樣彈簧件 可以例如由橡膠板或由用其它彈性材料制成的板沖壓制成，例如所謂的帶鋼。
參照附圖進一步說明本發(fā)明。其中詳細示出以下內(nèi)容
圖1在縱向截面圖中示出了水輪機的止推軸承。
圖2示出了沿著圖1中的切線II-II的截面。
圖3在放大的俯視圖中示出了多個六角形的彈簧件。
圖4在放大的俯視圖中示出了多個三角形的彈簧件。
圖5在放大的俯視圖中示出了多個不規(guī)則輪廓的彈簧件。 圖6在放大的俯視圖中示出了在具有負荷的和沒有負荷的狀態(tài)中的兩個彼此相 鄰的彈簧件。
具體實施例方式
在圖1中可看到具有垂直的軸線1. 1的軸1。該軸由軸環(huán)2圍繞。軸環(huán)2由軸圈 套3支撐，該軸圈套圍繞軸1。軸圈套3的下端支撐在止推環(huán)4上，該止推環(huán)同樣圍繞軸1。 止推環(huán)4自身又自身又位于多個軸承座5上，該軸承座以均勻的間距圍繞軸1布置。
隨后是彈簧件6。這些彈簧件放置在軸承環(huán)7上。銷釘8嚙合入軸承座5的以及 軸承環(huán)7的孔中。支承結(jié)構(gòu)9支撐軸承環(huán)7。殼體10圍繞軸環(huán)2、軸圈套3、止推環(huán)4、軸承 座5、彈簧件6以及軸承環(huán)7。 在圖2中明確示出了彈簧件的構(gòu)造。如可看到地，在此為六角形的薄片。 彈簧件不一定必須具有薄片形狀，它們也可以具有另一種形狀。至少其在俯視圖中看去如在權(quán)利要求1中所限定地那樣構(gòu)造。 圖3 、 4和5分別在俯視圖中示出了彈簧件的不同結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖3 ，彈簧件6是六角形的。 根據(jù)圖4的彈簧件6具有等邊三角形的形狀。 圖5的彈簧件與幾何形狀的輪廓偏離。其具有柱狀把手(Stempelgriffen)的形 狀。 各種其它的結(jié)構(gòu)也是可以考慮的。在各種情況下，重要的是單個的彈簧件通過分 隔線彼此分隔開，并且最晚從一個特定的負荷彼此相鄰的彈簧件發(fā)生相互接觸。這種接觸 也可能在施加軸向負荷之前就已經(jīng)存在了。 由根據(jù)圖6的示意性的圖示可看出彼此相鄰的彈簧件處于具有負荷的和沒有負 荷的狀態(tài)中。沒有負荷的狀態(tài)以虛線標明，反之，負荷的狀態(tài)以實線示出。
如可以看到地，單個的彈簧件在沒有負荷的狀態(tài)中自然地比在具有負荷的狀態(tài)中 具有更大的厚度。此外，其具有平截圓錐體的形狀，見傾斜的周邊表面。周邊表面彼此不發(fā) 生接觸。更確切地說，在彼此相鄰的周邊表面之間充滿了間隙。 在具有負荷的狀態(tài)中，單個的彈簧件明顯地被壓縮并由此高度更小。彈簧件6，6 具有基本成矩形的橫截面輪廓。周邊表面彼此靠近。在更強烈的負荷的情況下其發(fā)生接觸。
即使在這里未示出也可能有利地或完全必須的是，所有彈簧件的整體(其對應(yīng)于 軸承座5)通過箍來圍繞。外部的彈簧件可以在具有負荷的情況下支撐到這種箍上。箍可 以由薄片形成。這種環(huán)繞的薄片阻止了彈簧件的例如由于振動以及在安裝或在拆卸情況下 所引起的滑動。 本發(fā)明的優(yōu)點在下面應(yīng)該再次如下來說明 彈簧件的彈簧特征曲線在具有負荷的情況下首先近似直線地走向。但其隨后在更 大的負荷的情況下以指數(shù)方式增加地上升。 通過本發(fā)明，限制了單個的彈簧件在垂直于負荷作用的方向上的、也就是說通常
垂直于軸1的縱向軸線1. 1的膨脹。通過彈簧件的根據(jù)本發(fā)明的輪廓還可以更加有效地利
用可供使用的空間。未經(jīng)允許的高的彈簧變位通過彈簧件的相對的支承來阻止。 本發(fā)明還帶來了另一個關(guān)于彈簧件的制造的優(yōu)點。彈簧件也就可以，如上述地，通
過由橡膠彈性的或其它的材料制成的板沖壓制成，其中并未產(chǎn)生或事實上并未產(chǎn)生材料的損耗。 彈簧件6可以放置或者硫化到軸承座上。參考標號1軸1. 1軸線2軸環(huán)3軸圈套4止推環(huán)5軸承座6彈簧件7軸承環(huán)
8 銷釘
9 支承結(jié)構(gòu)
10 殼體
權(quán)利要求
一種用于吸收軸(1)的高的軸向負荷的止推軸承，所述止推軸承具有1.1軸承環(huán)(7)，所述軸承環(huán)具有用于穿過所述軸(1)的中心孔并且支撐在固定的底座(9)上；1.2多個安裝在所述軸承環(huán)(7)上的、由彈性材料制成的彈簧件(6)；1.3負荷傳遞裝置(3)，用于將負荷從所述軸(1)傳遞到所述彈簧件(6)上；其特征在于1.4所述彈簧件(6)是彈性體，其可以按照拼圖的方式形狀配合地彼此接合和/或彼此嵌入；1.5所述彈簧件(6)的輪廓這樣來設(shè)計，即至少從一個特定的負荷狀態(tài)開始，在彼此鄰接的彈簧件(6)之間不留間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的止推軸承，其特征在于，所述彈簧件(6)在負荷作用的方向上 具有六角形的、矩形的或三角形的輪廓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的止推軸承，其特征在于，所述彈簧件(6)成組地布置并分 別由軸承座(5)覆蓋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的止推軸承，其特征在于，所述負荷傳遞裝置包括軸圈套(3)， 所述軸圈套一方面支撐軸環(huán)(2)，所述軸環(huán)圍繞所述軸(1)并與所述軸固定連接，并且所述 軸圈套自身又支撐在止推環(huán)(4)上，所述止推環(huán)與所述軸同中心地布置并所述止推環(huán)自身 又支撐在所述軸承座(5)上。
5. —種用于制造應(yīng)用在根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的止推軸承中的彈簧件(6) 的方法，其特征在于，所述彈簧件(6)通過由彈性材料制成的板沖壓制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種止推軸承，用于吸收軸的高的軸向負荷，該止推軸承具有軸承環(huán)(7)，該軸承環(huán)具有用于插入軸(1)的中心孔并且支撐在固定的底座(9)上；多個安裝在軸承環(huán)(7)上的、由彈性材料制成的彈簧件(6)；負荷傳遞裝置(3)，用于將負荷從軸(1)傳遞到彈簧件(6)上。本發(fā)明的特征在于，彈簧件(6)是彈性體，其可以按照拼圖的方式形狀配合地彼此接合和/或彼此嵌入；彈簧件(6)的輪廓這樣來設(shè)計，即至少從一個特定的負荷狀態(tài)開始，在彼此鄰接的彈簧件之間不留間隙。
文檔編號F16C27/06GK101772637SQ200880020958
公開日2010年7月7日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者邁克爾·博滕沙因 申請人:沃依特專利有限責任公司