本發(fā)明涉及一種用于研磨件的軸套，該研磨件用于在行駛通過期間對鋪設(shè)在軌道中的滑軌表面進(jìn)行設(shè)備加工。

背景技術(shù)：

本領(lǐng)域所公知的常識是通過研磨加工維護(hù)和檢修鋪設(shè)在軌道中的滑軌，從而防止在火車通過時(shí)由于負(fù)載引起的損傷。因此，例如研磨在滑軌頭部中極細(xì)的裂紋，且預(yù)防形成更大的裂紋。對于這樣的研磨加工存在兩種基本不同的技術(shù)流程。長久以來已知利用發(fā)動機(jī)驅(qū)動研磨件的研磨加工。這可以是邊研磨件(umfangsschleifelemente)，然而，在所述邊研磨件處，通過研磨件的平的正面?zhèn)韧瓿裳心ゼ庸?，例如，研磨加工鍋形研磨件。在一替選的變型方案中，具有旋轉(zhuǎn)軸線的可自由轉(zhuǎn)動的被支承的研磨件被拉動快速地通過滑軌，所述旋轉(zhuǎn)軸線朝向傾斜于滑軌的縱向方向，其中，由于傾斜位置及各研磨件與滑軌表面的接觸，在通過時(shí)調(diào)整研磨件的旋轉(zhuǎn)且同時(shí)調(diào)整研磨效果。例如在ep708205b1中描述了這樣的裝置。

在被用于上述最后提及的研磨技術(shù)的研磨件處，通常為基本的圓柱形或輥形的研磨件，在其中，由研磨材料制成的實(shí)際研磨體與軸套連接，研磨材料通常是通過接合劑固定在一起的具有鋒利邊緣的金剛砂顆粒。設(shè)置在軸套中的諸如球軸承的旋轉(zhuǎn)軸承以及中心的旋轉(zhuǎn)軸線，以便研磨件在使用中圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，軸套為由金屬制成的部件，典型由鋼制成，且具有直線延伸的、圓柱形的外表面。實(shí)際研磨體(由研磨劑-接合劑混合物構(gòu)成的)被安置到外表面上且被固定在其上。在此主要的，在研磨體與軸套之間的連接既用于傳遞扭矩，即，在旋轉(zhuǎn)方向上足夠穩(wěn)固和穩(wěn)定，也確保研磨體相對于軸套不會軸向滑動。為了實(shí)現(xiàn)該效果，在現(xiàn)有技術(shù)中，軸套的圓柱形直線成形的表面被設(shè)置有槽，該槽沿著軸套的整個(gè)表面延伸。典型地，該槽由橫向于縱軸線被引導(dǎo)的、在表面上螺旋式延伸的凹槽線構(gòu)成，在該凹槽線中的多個(gè)相互彼此平行。與第一線群(linienschar)交叉的其他凹槽線在第二、傾斜于軸套的縱軸線被引導(dǎo)的方向上延伸，使得產(chǎn)生精細(xì)的、菱形的表面圖案，由凹槽穿過，典型地為毫米寬和深的小部分。

該槽背后的思路在于，在制造研磨件時(shí)，接合劑流入槽的精細(xì)凹槽中，且因此針對軸套表面形成可靠加固，所述研磨件通過將軸套嵌入擠壓裝置中，用接合劑-研磨劑混合物(作為具有還未互連的接合劑的散裝物)填充周圍空間，以及擠壓和熱學(xué)硬化接合劑，從而形成研磨體。

然而，在對應(yīng)于ep708205工作的研磨機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中，申請人提出，盡管有大量軸套的如上述所述的設(shè)計(jì)方案，軸套上的研磨體導(dǎo)致放棄可靠的加固，其中，此外盡管傳遞扭矩，即，所涉及研磨體的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)然，在軸套上發(fā)生研磨體的軸向移動。特別地，該放棄是特別不期望的，且導(dǎo)致高成本的損傷，因?yàn)橛纱搜心ンw以其被軸套向下擠壓的正面?zhèn)扰鲎苍谘心ゼ膽覓旒?，典型地，例如碰撞在針對旋轉(zhuǎn)軸線的懸掛叉上，且其通過同樣研磨作用的正面?zhèn)缺谎心ズ蛽p傷。通常，該機(jī)器部件的研磨是如此嚴(yán)重的，即，必須更換和代替相應(yīng)的部分，這不僅由于所要求的替換件而具有材料成本，而且還有安裝成本和機(jī)器在工作時(shí)間停機(jī)，及此外還有財(cái)務(wù)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明人尋求改進(jìn)方案，通過改進(jìn)方案可實(shí)現(xiàn)將研磨體更好地、特別是在軸套上對研磨體軸向加固，然而不管怎樣明顯降低了停機(jī)和事故的頻繁程度，從而進(jìn)一步有利地在整體上避免如上所述的停機(jī)和事故。

在緊張的研究和多次試驗(yàn)之后，對上述目的發(fā)明人找到了解決方案。該解決方法在于根據(jù)本發(fā)明的軸套及這樣的軸套的有利的擴(kuò)展方案。另一方面，通過本發(fā)明還給出設(shè)置有這樣的軸套的新式的研磨件，及這樣的研磨件的有利擴(kuò)展方案。

因此，根據(jù)本發(fā)明的具有縱軸的和基本呈圓柱形外表面的軸套，在行駛通過期間，用于研磨加工鋪設(shè)在軌道中的滑軌表面，其特征在于，在外表面上設(shè)置至少一個(gè)圍繞圓周的凹槽，該凹槽具有對置于外表面的帶有更小直徑的基底(grund)和從該基底引導(dǎo)至外表面的側(cè)壁其中，側(cè)壁從外表面外伸至凹槽的基底以與軸套的縱軸線呈角度α地延伸，且該角度α在30°與75°之間。

在此，為了改進(jìn)軸向堅(jiān)固性和將研磨體軸向加固在軸套上，發(fā)明人首先關(guān)注套口(ansatz)，通過軸肩實(shí)現(xiàn)形配合，該軸肩應(yīng)防止研磨體在軸套的軸向方向上滑動。通過軸肩的、特別是這樣的根據(jù)第一直觀采納的實(shí)驗(yàn)的這樣的簡單套口，與軸套的縱軸線成直角，然而不會有令人滿意的結(jié)果。進(jìn)一步詳細(xì)的分析示出，在直角軸肩的情況下，在研磨體制造的過程中，出現(xiàn)這樣的缺陷，其阻礙實(shí)現(xiàn)高效的形配合。通過作為凹槽的該軸肩或咬邊(hinterschnitts)的設(shè)計(jì)方案，該凹槽具有相對于軸套的縱軸線呈角度延伸的側(cè)壁，相對于可能的軸向移動可以實(shí)現(xiàn)在軸套上明顯改進(jìn)的研磨體加固。在此特別地，凹槽在橫截面中基本上具有梯形的形狀，其中，側(cè)壁從基底開始擴(kuò)大到在鄰接凹槽的區(qū)域中的其他外表面的水平上的相對于基底擴(kuò)展的開口寬度。

與第一個(gè)相近的假設(shè)相反，這種傾斜的側(cè)壁相對于軸套導(dǎo)致研磨體更容易滑動，且由此導(dǎo)致抵抗軸向移動欠佳的加固，確切地講，這樣傾斜的側(cè)壁提供相對于軸向移動改進(jìn)的加固。發(fā)明人解釋了該效果，使得有可能在施加軸向作用力時(shí)，由于側(cè)壁的斜面的坡度導(dǎo)致夾緊效果或楔形效應(yīng)，即，沿著側(cè)壁的傾斜線被引導(dǎo)的力分量導(dǎo)致下述反應(yīng)，即，該反應(yīng)引起靠近凹槽的區(qū)域中在軸套與研磨體之間的徑向應(yīng)力升高，其同樣隨著增大的軸向負(fù)載而增加，且因此導(dǎo)致改進(jìn)的軸向支撐(halt)。忽視下述問題，即，發(fā)明人的理論思考是否目前事實(shí)上是準(zhǔn)確的或出現(xiàn)錯誤，不管怎樣所實(shí)施的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)得出結(jié)果，通過所要求的以及前述的方式所構(gòu)建的軸套比通過軸套的迄今通常和公知的結(jié)構(gòu)形狀以及也比具有其他的、實(shí)驗(yàn)嘗試的形狀，在研磨體相對于軸套進(jìn)行相同地軸向移動時(shí)，可接收作用在相對于軸套研磨體上的更高的軸向作用力。

在實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)，在權(quán)利要求中所述的角度α在30°與75°之間是合適的。在此特別地，在該區(qū)域中，34°之上的角度產(chǎn)生很好的結(jié)果。在此，在角度α向上(即，在直角的方向上)的開口度(spanne)，由于在軸套中凹槽的區(qū)域內(nèi)的研磨體中通過角度上升限制待觀察的更高的缺陷密度(fehlstellendichte)和由此伴隨的形配合的削弱。在角度α向下的開口度，通過隨變小的角度而減小凹槽對抗軸向移動的效果，且此外，通過過高的徑向應(yīng)力限制通過在更平的角度下增加研磨體裂開的危險(xiǎn)，特別當(dāng)研磨體由于在運(yùn)行中持續(xù)磨損，直徑一直在進(jìn)一步減小且其殘留剩余壁厚持續(xù)失去承載能力時(shí)。在當(dāng)前一優(yōu)選的變型方案中，角度α例如對于兩個(gè)側(cè)壁為60°?；旧喜灰髮ΨQ性，當(dāng)然優(yōu)選地，對于兩個(gè)側(cè)壁的角度值是相同的(其中，該角度可分別通過相反的符號確定)。

在本發(fā)明的一可行設(shè)計(jì)方案變型中，在縱軸線的方向上軸套具有兩個(gè)在軸向相互間隔的凹槽，特別地其可具有基本相同的尺寸。特別地，這兩個(gè)凹槽可以相互平行的延伸。發(fā)明人已經(jīng)示出了實(shí)驗(yàn)，即，通過兩個(gè)這樣的凹槽，相對于軸向作用力可再次提高改進(jìn)的支撐。

針對研磨體在軸套上的額外保護(hù)，特別針對用于傳輸扭矩的很好的連接，軸套可在其外表面上除至少一個(gè)凹槽外被滾花特別地，在該至少一個(gè)凹槽的區(qū)域中，軸套可具有平的且未被滾花的表面，這最終也不會簡化生產(chǎn)，因?yàn)閷L花置于凹槽的區(qū)域中在生產(chǎn)技術(shù)方面是昂貴的。

當(dāng)軸套在至少一個(gè)凹槽的區(qū)域中具有平的、未被滾花的表面，然而除在該至少一個(gè)凹槽之外在其外表面上未被滾花時(shí)，則被滾花的表面與未被滾花的表面的面積比優(yōu)選地在1:1與4:1之間。該比例特別可在1.5:1與2.5:1之間。在一實(shí)施例中，該比例例如是1.8:1。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利擴(kuò)展方案，軸套在至少一個(gè)凹槽的區(qū)域中具有的剩余壁厚為在至少一個(gè)凹槽之外的軸套壁厚的50％至85％。因此，如在當(dāng)前實(shí)施例中的，在該至少一個(gè)凹槽外的壁厚例如可大致為5.9mm，該至少一個(gè)凹槽的深度為2mm，使得在該至少一個(gè)凹槽的區(qū)域中保留3.9mm的剩余壁厚。一方面，該至少一個(gè)凹槽的一定深度用于形成形配合的軸肩，另一方面，通過側(cè)壁的傾斜，被假設(shè)成上述楔形效果的效果對于額外支撐是所需要的。當(dāng)然另一方面，剩余壁厚未被進(jìn)一步減小，使得在此導(dǎo)致軸套穩(wěn)定性的過度減弱，且由此可能再次出現(xiàn)運(yùn)行中的問題或已經(jīng)出現(xiàn)在生產(chǎn)中的問題。

在根據(jù)本發(fā)明的軸套中，特別在其對置的正面端部上，以及有利地在內(nèi)側(cè)上設(shè)置軸承座，該軸承座用于容納球軸承、滾柱軸承或滾動軸承。該軸承座特別可通過軸套直徑的擴(kuò)張?jiān)谠撐恢蒙闲纬?，使得相?yīng)的軸承可被置入擴(kuò)張的內(nèi)直徑中。該軸承隨后與旋轉(zhuǎn)軸線形成可自由旋轉(zhuǎn)的連接，軸承在運(yùn)行中被固定地鎖定在研磨裝置中。

此外，通過本發(fā)明，提供一種用于在行駛通過期間研磨加工鋪設(shè)在軌道中滑軌表面的研磨件，研磨件具有如前所述的中心軸套以及研磨體，該研磨體圍繞軸套四周布置，與軸套抗扭連接，在軸套的外表面上，在接合劑基質(zhì)(bindemittelmatrix)中具有混入的研磨顆粒，例如具有剛玉

為了更好地將研磨體連接到軸承上，可設(shè)置被安置到軸套的外表面上的接合劑層，其在該位置上提供改進(jìn)的基底附著。在生產(chǎn)中，這樣的接合劑層例如可通過噴濺，或通過其他方式實(shí)現(xiàn)在軸套上安置第一接合劑層，即，在由研磨顆粒和接合接材料構(gòu)成的混合物被安置之前，以及在模壓機(jī)中被擠壓之前，且通過熱處理以及互聯(lián)接合劑硬化之前。

附圖說明

在下文結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中給出本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征。在此示出：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的軸套的縱剖視圖；

圖2示出圖1中的以z表示細(xì)節(jié)的放大視圖；

圖3示出如在圖1和圖2中繪制的軸套的等量視圖(isometrischeansicht)；

圖4示出形成具有如在圖1至圖3中所示的軸套以及被固定在其上的研磨體的研磨件，其處于通過軸向作用力負(fù)載的狀態(tài)下，從而闡明由發(fā)明人假設(shè)的、凹槽的傾斜側(cè)壁和由此產(chǎn)生的夾緊效果的工作方式。

參考標(biāo)記列表

1軸套

2外表面

3開口

4外壁

5軸承座

6凹槽

7側(cè)壁

8側(cè)壁

9基底

10研磨體

11材料延展部

α角度

β角度

b寬度

f軸向力

l縱軸線

s壁厚

t深度

具體實(shí)施方式

在附圖中，以不同的、盡可能示意性的視圖中示出根據(jù)本發(fā)明的軸套的實(shí)施例以及在使用這樣的軸套的情況下形成的研磨件。在此，盡管附圖以明確的精確性示出相關(guān)細(xì)節(jié)，附圖在其他方面可理解成僅為示意圖。特別地，附圖未包括全部細(xì)節(jié)，且也不是強(qiáng)制性按正確比例的。

在附圖中，以參考標(biāo)記1表示根據(jù)本發(fā)明的軸套。根據(jù)本發(fā)明的軸套1被形成為基本呈圓柱形的，如特別可在圖1和圖3所示。軸套具有外表面2以及內(nèi)部的、連續(xù)的開口3。軸套1盡可能形成為基本呈管形的，具有包圍連續(xù)的開口3的外壁4。在沿著軸套1的縱軸線l相互對置的正面?zhèn)壬?，開口3的內(nèi)直徑分別被加大，且因此在外壁4的內(nèi)側(cè)上分別形成軸承座5，其用于諸如球軸承或輥軸承的旋轉(zhuǎn)軸承。

特別在軸套1上，現(xiàn)在兩個(gè)環(huán)形的被設(shè)置在外壁4中的凹槽6，外表面2在凹槽上凹入，在該區(qū)域中，外壁4具有縮小的壁厚。在所示的實(shí)施例中，兩個(gè)凹槽6對稱地被布置，且同樣被成形相同的尺寸。特別在凹槽6上，在根據(jù)圖2放大的視圖中可很好地示出側(cè)壁7和8，其從各凹槽6的平的基底9開始再次引導(dǎo)直至到其他外表面2的水平上。側(cè)壁(7,8)與縱軸線l不垂直，而是傾斜于該縱軸線，且以角度α切割該縱軸線。在此，產(chǎn)生側(cè)壁(7,8)的楔形的布置和開口，且由此產(chǎn)生凹槽6的基本梯形的橫截面。與縱軸線l成直角偏離的延伸方向以及側(cè)壁(7,8)的傾斜位置構(gòu)成本發(fā)明。在此根據(jù)本發(fā)明，角度α在30°與75°之間的區(qū)域中，在所示的實(shí)施例中，該角度對于兩個(gè)側(cè)壁(7,8)同樣為60°(精確地說，一個(gè)為+60°，一個(gè)為-60°)。相應(yīng)地，在該實(shí)施例中，側(cè)壁(7,8)的開口角度β的大小同樣為60°。側(cè)壁(7,8)的傾斜位置與通過凹槽6獲取的面填充料相結(jié)合，在施加軸向作用力f下，其用于明顯改進(jìn)圍繞軸套1形成的研磨體10的軸向支撐，如在圖4中所示。

在圖4示出的一種情況中，這樣的軸向作用力f被作用到軸套1上。在此，在可行的形狀改變的明顯夸張的視圖中僅為了說明的目的，經(jīng)發(fā)明人確認(rèn)后出現(xiàn)在這樣的位置中。研磨體10伸入到凹槽6中的材料延展部11，其通過擠壓由研磨顆粒(特別是金剛砂顆粒)和接合劑的混合物，例如粉末狀的樹脂，及然后在接合劑的由熱引發(fā)的互相連接下圍繞軸套1成形，在此，沿著傾斜的側(cè)壁7或8從凹槽6中滑出，由此在研磨體10與軸套1之間在軸套1鄰接到凹槽6的區(qū)域中產(chǎn)生徑向應(yīng)力。在鄰接到凹槽的區(qū)域中提高的徑向應(yīng)力再次改進(jìn)研磨體10在軸套1上的軸向支撐。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明所形成凹槽6的作用，本發(fā)明人已經(jīng)對該理論模型進(jìn)行思考。所進(jìn)行的測試示出，不管怎樣在施加軸向力f的情況下，明顯改進(jìn)阻抗能力以及將研磨體10更好地支撐在軸套1上。

在該所示的實(shí)施例中，凹槽6且特別是凹槽6的各基底9的區(qū)域形成有平的表面，外表面2在凹槽6對面設(shè)置有在附圖中未詳細(xì)示出的、相互平行延伸的滾花線的兩個(gè)群(scharen)形式的滾花部(或槽)，其中，一個(gè)群的滾花線切割另一群的滾花線由此形成菱形圖案。在外表面2上的滾花部產(chǎn)生對研磨體10在軸套1上的額外的軸向保護(hù)，然而特別地，在圍繞縱軸線l旋轉(zhuǎn)時(shí)在施加扭矩時(shí)還用于支撐。

在圖2中還可看到凹槽6的寬度b，其在所示的實(shí)施例中為15mm。在所示的實(shí)施例中，軸套1的整體長度為84mm，由此向外突出的外表面2與設(shè)置有凹槽6的面區(qū)域的比例為18:10。

在所示的實(shí)施例中，外壁4的壁厚s為大致5.9mm，凹槽6的深度t為2mm。在此相應(yīng)地，剩余壁厚(s-t)與初始壁厚s的比例為大致2：3。

在此還應(yīng)再一次強(qiáng)調(diào)，前述的、在附圖中示出的實(shí)施例僅呈現(xiàn)出實(shí)施本發(fā)明的一種可能性，然而本發(fā)明在如其權(quán)利要求中所限定的有效范圍方面不受限制。然而，該實(shí)施例再一次示出了可實(shí)現(xiàn)的研磨體在根據(jù)本發(fā)明形成的軸套1上的特別效果和軸向支撐的改進(jìn)。