短轴及轴承组件以及包含该短轴及轴承组件的传送机托辊

摘要

一种短轴组件(30)，其包括短轴或轴(14)与用于可旋转地支撑短轴或轴(14)的轴承组件。短轴或轴(14)具有主体或连接至主体，该主体具有沿径向延伸的本体(15)以及一对外构件(12)，沿径向延伸的本体(15)界定内球滚道(16)，该一对外构件(12)界定外球滚道(22)，其中球轴承(13)设置于内球滚道(16)与外球滚道(22)之间。在其他实施例中，轴承是滚柱轴承。本发明还揭露一种传送机托辊，其包括管状壳体，该管状壳体至少在一端处安装至短轴组件(30)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种短轴或轴组件(stub shaft or axle assembly)及一种用于该短轴或轴组件的轴承组件，其尤其是用于但并非只用于其中会遇到双向轴向推力负荷与径向负荷的应用中。本发明在另一方面涉及一种包含短轴组件的传送机托辊(conveyor idler roll)。

背景技术

传统的轴承被设计用于承受纯径向负荷、纯推力负荷、或组合比例的径向负荷与推力负荷。包含轴承滚珠的单列式深槽轴承(deepgroove bearing)承受径向负荷及某些推力负荷，且可被设计成具有倾斜的接触表面以承受更大的推力负荷。球型轴承也可被构造成仅承受推力负荷，而直滚柱型轴承(straight roller type bearing)则可承受径向负荷但无法承受推力负荷。滚柱轴承可被构造成具有锥形滚柱且可承受径向负荷或推力负荷或组合比例的径向负荷与推力负荷，然而这些滚柱轴承并不适于承受双向推力负荷。当遇到此种类型的负荷时，需要使用相反的锥形滚柱轴承、轴向接触滚珠轴承、与鼓形滚柱轴承的组合。

例如用于在采矿业中支撑传送带的传送机托辊包括管状本体以及轴，该轴延伸穿过本体且在每一端附近通过轴承而支撑至管状本体上。一般而言，所用的轴承是传统的减小摩擦的滑动轴承、角接触球轴承、深槽球轴承、滚柱轴承或锥形滚柱轴承。也可设置单独的推力轴承，这些单独的推力轴承位于轴上，其中轴承的内滚道是轴的阶梯状剖面的一部分或位于该阶梯状剖面上，并通过止推环、弹性挡圈或螺母而被保持在适当位置上或者被压配合至轴上。

传统的托辊具有延伸穿过托辊的本体的轴，这种托辊具有很大的重量，从而引发与职业工作场地健康及安全(Occupational Work PlaceHealth & Safety)法规所规定的提起重量和载送重量有关的问题。

据本案申请人所知，短轴组件尚未普遍地用于传送机托辊应用中，但如果用于传送机托辊应用中，其轴向长度将被极大地增大以便适应轴承对准约束条件。此种组件将需要具有背对背的或相对的推力轴承及/或其与位于轴向轴、毂/盘中的任一者或两者上的分离器、隔离环、或凸肩的组合。进一步，在安装轴承单元时，需要将轴承单元间隔开以控制轴向负荷及径向负荷，从而使滚动元件承载所需的负荷。使用间隔开的单独的轴承单元会使轴向尺寸及径向尺寸变长并因此使总体积增大。用于此种应用中的标准“现货供应(off the shelf)”轴承单元将需要在实体上更大，这是因为这些单元须吸收“分析”力、散热、具有磨损特性、并能够进行压力变形及污染控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种短轴组件，更具体而言，是提供一种用于传送机托辊组件的短轴组件。在另一个优选方面中，本发明的目的是提供一种传送机托辊组件，与传统的传送机托辊相比，该传送机托辊组件所包括的短轴组件的重量减小，但这并不会牺牲传统托辊的强度及耐用性。在又一个优选方面中，本发明的目的是提供一种用于上述类型的短轴组件中的改良轴承组件，该轴承组件适用于承载径向负荷与双向推力负荷。本发明的短轴组件及轴承组件尽管尤其适用于传送机托辊，然而其还可用于多种其他应用。根据以下说明，本发明的其他目的及优点将变得显而易见。

在第一个优选方面中，本发明提供一种短轴组件。所述短轴组件包括短轴或轴与用于可旋转地支撑所述短轴或轴的轴承组件，所述轴承组件包括适于承载径向负荷与推力负荷的轴承元件。

轴承元件可包括球轴承元件、或例如光面滚柱、鼓形滚柱或锥形滚柱等滚柱元件、或球元件与滚柱元件的组合。

在一个实施例中，轴承组件包括内轴承构件与一对外轴承构件，内轴承构件具有一对内滚道，所述一对外轴承构件分别界定各自的外滚道及多组转动或滚柱轴承元件，所述多组转动或滚柱轴承元件在每一所述外轴承构件与所述内轴承构件之间设置于所述内滚道与所述外滚道中。最优选地，内球滚道与外球滚道形成轴向推力负荷滚道与径向负荷滚道。

当轴承元件包括滚柱元件时，各内滚道可相对于彼此倾斜，并且各外轴承构件可对应地倾斜。在尤其优选的形式中，内轴承滚道相对于彼此反向地倾斜，且外轴承滚道对应地倾斜。滚动轴承元件可包括圆柱形滚柱或锥形滚柱，且内滚道与外滚道是倾斜的以与圆柱形或锥形滚柱的滚动表面相匹配。滚道的表面优选为平坦的，以界定可供滚柱在上面滚动的表面，且当滚道是倾斜的时，轴承组件可承载推力负荷或径向负荷。内轴承滚道及因此滚柱元件可互成锐角或钝角地倾斜。

在另一实施例中，轴承元件可包括滚柱或滚针，且轴承滚道可包括多对相对的滚道，所述多对相对的滚道是环形的且具有线性横截面，从而界定平的滚道，以使所述多组滚柱可沿平的滚道滚动。滚柱的转动轴线可从轴承组件的中心沿径向向外延伸。此种构造的轴承界定推力负荷轴承。径向负荷可由另一组滚柱抵抗，所述另一组滚柱所具有的转动轴线平行于轴承组件的主体的转动轴线延伸。径向负荷轴承滚柱可设置于内轴承构件上的环形滚道与相对的外环形滚道之间，滚道的表面与轴承组件的主体的转动轴线同轴。

优选地，内轴承构件包括主体，主体具有外壁，且内滚道至少部分地形成于外壁中或由外壁形成。当轴承元件是球轴承时，内轴承构件适宜于还包括环形承载壁，该环形承载壁沿轴承组件的横向平面设置并从主体沿径向延伸且适宜于与内轴承构件形成一体。内滚道适宜于设置在环形壁的相对侧上，且优选地还局部地形成或界定于环形壁中。

外轴承构件适宜于包括环形圈型构件，环形圈型构件具有多个外环形凹座，外滚道形成于外环形凹座中。外滚道适宜地界定推力负荷滚道与径向负荷滚道。外轴承构件适宜于设置成彼此相对，使滚动元件在内轴承构件与外轴承构件之间被捕获于内滚道及外滚道内。适宜于提供用于相对于外轴承构件来可靠地定位内轴承构件的装置。

优选地，短轴或轴被固定至轴承组件的内轴承构件并从内轴承构件同轴地延伸。

短轴或轴可具有多种不同的构造以适合于具体应用，且可按任何适宜方式被固定至内轴承构件或与内轴承构件形成一体。轴承组件还可设置有各个短轴或轴，这些短轴或轴延伸至内轴承构件的相对侧，这些相对的短轴或轴被固定至内轴承构件或与内轴承构件形成一体。

内轴承构件可通过与轴或另一可转动构件形成一体而形成或局部地形成该轴或该另一可转动构件的一部分。作为另外一种选择，内轴承构件可安装至轴上，且为此可设有同轴的孔以用于接纳穿过内轴承构件而突出的轴。外轴承构件中的一个或两个还可被形成为一个或多个外壳或一个或多个其他构件的一部分，所述一个或多个外壳或所述一个或多个其他构件被设置成相对于内轴承构件或用于承载内轴承构件的轴或另一可转动构件进行转动。因此，外轴承构件其中的一个可由形成于轴承箱内的外滚道界定而成，而外轴承构件其中的另一个可由形成于保持器中的外滚道界定而成，该保持器可与轴承箱啮合。

短轴组件的短轴或轴可具有多种不同的构造以适合于具体应用，且可以任何适宜方式被固定至内轴承构件或与内轴承构件形成一体。轴承组件还可设置有各个短轴或轴，短轴或轴延伸至内轴承构件的相对侧，这些相对的短轴或轴被固定至内轴承构件或与内轴承构件形成一体。

在又一方面，本发明提供一种传送机托辊，其包括中空的管状壳体、固定至所述壳体的至少一端的至少一个端部毂或盘、以及至少一个上述类型的短轴组件，所述至少一个短轴组件设置于所述管状壳体的所述至少一端并安装至所述端部毂或盘，所述短轴组件的所述一个或多个轴被设置成与所述中空的管状壳体同轴。

通常，管状壳体的所述端或每一端可通过挤压而连接至所述一个或多个端部毂或盘。

在另一方面，本发明提供一种传送机托辊，其包括管状滚筒构件且优选地包括至少一个如上所述的短轴组件。管状滚筒构件适宜于包括中空的管状壳体与固定至所述壳体的至少一端的至少一个端部毂或盘，所述毂或盘适于置于所述管状壳体的所述至少一端内的内部并具有外环形槽，且所述管状壳体的一端通过挤压或其他变形手段而受迫进入所述环形槽内，从而连接至所述毂。

优选地，槽的最外侧径向环形表面是以一半径进行弯曲，从而当被挤压时管状壳体的所述端遵循所述曲线。这使得管状壳体的所述端与槽的表面之间相互贴靠，以对作用于传送机托辊上的向内的轴向负荷提供高的抵抗力。环形槽的相对的表面与毂或盘的外表面一起形成环形边缘，壳体的所述端在挤压期间围绕该环形边缘弯曲，以对作用于传送机托辊上的向外的轴向负荷提供高的抵抗力。

作为另外一种选择，可提供用于将管状壳体的所述端或每一端安装或固定至端部毂/盘的其他装置。

该传送机托辊可在一端设置有单个短轴组件，以用于对托辊进行悬臂式安装。作为另外一种选择，可在辊的相对两端设置短轴组件，以用于在每一端上安装托辊。在此种构造中，多个托辊可进行端对端连接而形成悬链式构造的传送机滚筒组件，即一系列传送机滚筒在每一端均受到支撑且悬挂于各端之间以遵循弯曲的形状。为此，在相邻托辊的相邻短轴或轴之间提供连接装置。这些连接装置使传送机辊能够采用悬链式构造。为此，优选地，短轴或轴具有横向延伸的孔，以用于与连接装置配合，这些孔界定传送机托辊的横向旋转轴。这些连接装置适宜于包括多个连接杆，这些连接杆具有延伸穿过横向延伸的孔的轴或杆。这些轴或杆适宜于实质上相互平行地延伸以为传送机辊界定实质平行的旋转轴。

优选地，所述端部毂或盘或每一端部毂或盘均设置有轴承承窝，以用于容纳短轴组件的轴承组件。适宜地，轴承承窝所具有的内径实质上相同于轴承组件的外轴承构件的外径，以恰好将所述一个或多个外轴承构件接纳在其中。所述一个或多个外轴承构件可被压配合(press fit)于承窝内。可提供用于将所述一个或多个外轴承构件保持于轴承承窝内的保持器装置。这些保持器装置适宜于与毂/盘相互协作，并邻近外轴承构件的外边缘而作用于该外轴承构件上。优选地，保持器装置带有外螺纹，以与承窝内的内螺纹相配合。作为另外一种选择，保持器装置可被压入承窝中或被固定于承窝中。保持器装置可包括油封装置，以用于与内轴承构件相配合并密封在该内轴承构件上。保持器装置还可包括防尘密封装置，以用于与内轴承构件或其轴延伸部相配合并密封在该内轴承构件或其轴延伸部上。

在替代布置中，如上所述，轴承构件可被形成为主要设备毂/盘及保持器的一部分，以进一步减小重量、体积及制造成本并同时可提高强度。

在又一方面，本发明提供一种用于上述短轴组件的轴承组件。

附图说明

为可更容易地理解并实践本发明，现在将参见用于显示本发明优选实施例的附图。尽管是主要针对短轴或轴组件对优选实施例进行说明，然而应理解，本说明仅以举例方式给出且轴承组件除可用于短轴或轴之外还可用于多种不同应用中。在附图中：

图1是显示根据本发明实施例的短轴组件的剖视图；

图2是图1所示短轴组件的分解侧视剖视图；

图3是轴承组件的外轴承构件及短轴组件的相关球轴承的端视图；

图4是轴承组件的内轴承构件的端视图；

图5是图2所示外轴承构件的区域X的放大图；

图6(a)、6(b)、6(c)是显示内轴承构件的端视图、侧视图及平面图，该内轴承构件设置有用于悬链式或狭槽座架的安装适配器；

图7是显示用于本发明轴承组件的替代轴延伸部在位于悬链式或狭槽座架中时的平面图；

图8是图6及图7所示的短轴组件在组装时的等距视图；

图9是图8所示的短轴组件的分解等距视图；

图10是显示将短轴组件用于传送机托辊时的剖视图；

图11是具有相关油封及防尘密封件的轴承保持器的图10所示区域Y的放大图；

图12显示根据本发明实施例的直径增大的传送机托辊，该传送机托辊设置有短轴组件；

图12(a)是图12所示区域Z的放大图，显示被挤压或模塑至毂/盘或托辊上的所制备的壳体管；

图13是显示短轴组件的轴承组件的内轴承构件的侧视图，其中轴被构造成用于附接各安装适配器；

图14(a)至14(d)是显示一组多重配合(multi-fit)式适配器的侧端视图，这些适配器用于将托辊的短轴组件从输送设备制造商协会(Conveyor Equipment Manufacturer’s Association；CEMA)“B”型狭槽轴座架转换至CEMA“G”型座架；

图14(e)是显示用于托辊的狭槽轴螺母型适配器的剖视图及端视图；

图15是显示装配有短轴组件的另一实施例的传送机托辊的剖视图；

图16、图17及图18是显示图15所示短轴组件的轴承组件的内构件的仰视图、端视图及俯视图；

图19显示用于安装传送机辊的短轴组件的连杆，该连杆具有相关的固定螺母；

图20以反向视图显示图19所示的连杆；

图21是显示图19及图20所示连杆的侧视图；

图22(a)及22(b)是显示组装后的连杆的平面图及侧视图，该连杆被安装至传送机托辊的一对相对短轴组件的短轴或轴上；

图23是根据本发明另一实施例的双端短轴组件的侧视图；

图24是图23所示类型的双端短轴组件的分解等距视图；

图25是形成有一体式外轴承构件或凹座的传送机托辊端部毂或盘的剖面图；

图26显示替代的轴承保持器；

图27显示一组用于短轴组件的轴承组件的密封件；

图28是传送机托辊的分解等距视图，该传送机托辊包含短轴组件以及托辊滚筒壳体；

图29是设置有短轴组件的传送机辊的半剖面图，该短轴组件具有锥形滚柱轴承；

图30是图29所示短轴组件的分解放大图；

图31是设置有短轴组件的传送机托辊的半剖面图，该短轴组件具有球轴承与滚柱轴承的组合；

图32是图31所示短轴组件的分解图；

图33显示用于将短轴组件的轴承组装至传送机托辊的毂或盘上的典型方法的剖面图；

图34显示传送机辊的辊壳体与端部毂之间的连接；以及

图35是短轴组件的分解等距视图，该短轴组件类似于图9所示的短轴组件但使用与图31及图32所示轴承组件类似的轴承组件。

具体实施方式

参见图式且首先参见图1至图5，其显示根据本发明实施例的短轴组件100，短轴组件100包括轴承组件10，轴承组件10包括：内轴承构件11；一对相对的外轴承构件或凹座12，位于内轴承构件11的相对侧上；以及一系列轴承滚珠13，被捕获于每一外轴承构件12与内轴承构件11之间。内轴承构件11具有内本体11′，内本体11′具有外圆周表面，该实施例中的内本体11′在轴承组件10的一侧上沿轴向延伸而形成隆起状延伸本体14，隆起状延伸本体14包括用于短轴组件100的短轴，该短轴可被附接至适宜的安装适配器或直接支撑至如下文所进一步说明的框架上。环形承载构件15与本体11′及本体11′的中间的相对轴向端形成一体，且因此设置于轴承组件10的中心径向平面中。一对球滚道16设置于内轴承构件11上，其中每一球滚道均部分地形成于环形构件15中的17处以用作轴向负荷的推力滚道，且部分地形成于主体11′的外圆周表面中的18处以用作径向负荷的内径向负荷滚道。

每一外轴承构件或凹座12均具有环形圈形状且具有外环形凹座状构件19，外环形凹座状构件19具有径向延伸部20以及轴向延伸部21。在构件19的内侧上且在延伸部20及21中形成轴承滚道22来与轴承滚珠13相配合，滚道22形成推力端滚道23以及外径向负荷滚道24(参见图5)。内轴承构件11及外轴承构件12中的滚道16及22的横截面形成有实质与轴承滚珠13的半径相等的半径。外径向负荷滚道24具有间隔开的凸缘(spaced lip)25，且类似地，内径向负荷滚道也具有凸缘26，使得当外轴承构件12与内轴承构件11组装在一起且使轴承滚珠13位于其间时，滚珠13被捕获于内构件11与外构件12之间。内轴承构件11的本体14延伸穿过环形外轴承构件12其中一者的中心开口8。

在优选的组装方法中，可加热外构件12以使其径向膨胀及/或可冷却内构件11以使其径向收缩，从而允许内构件11的凸缘26越过安装于外构件12中的轴承滚珠13。

轴承组件10可用作推力轴承，以便以紧凑且有效的结构来抵抗或承载两个方向中任一方向上的轴向推力负荷以及抵抗或承载径向负荷。该组件可与能转动或具有转动元件的主要设备单元中的大多数类型的传统轴承单元结合使用或代替这些传统轴承单元使用。

如图1所示，各外轴承构件12优选地在使用或不使用限位填片(spacing shim)的情况下被紧密地保持在一起，这些限位填片可设置于相邻边缘之间的位置7(参见图5)处，以控制最小滚动元件间隙。这些外轴承构件12由适宜的保持器保持在一起，这些保持器作用于构件12的外部较大直径部分上。由于保持器作用于较大直径上，因此与在靠近轴的较小直径区域上保持轴承元件、从而需要使用重型保持器的普通方法相比，力被最小化。

轴承滚珠13可具有保持架或通过衬垫进行隔离。然而，优选地，滚珠13不具有保持架(cage)，因为这允许使用额外的滚珠及得到额外的接触表面积，从而实现更大比例的载荷。滚珠与滚珠之间的间隙在此种构造中是最小的，其中滚珠在转动作用期间在多个平面中实现滚动作用，从而使每一滚珠的整个表面经历滚动接触。这不同于其中滚珠的磨损图案接触点位于单个平面中的普通轴承。

图6(a)、6(b)及6(c)显示短轴组件的轴承组件10的内轴承构件11，内轴承构件11设置有轴延伸部(shaft axle extension)27，轴延伸部27被构造成用于利用传统狭槽座架或悬链式座架来安装轴承组件10。类似于被固定至内轴承构件11或与内轴承构件11形成一体的延伸本体14，轴延伸部27从轴适配器29同轴地延伸出。轴延伸部27包括位于相对侧上的用于进行传统CEMA狭槽安装的狭槽9，或者作为另外一种选择抑或另外包括用于供悬链式连杆啮合的安装孔(mount bore)28。在图7中，轴延伸部27具有不同的构造，并且也包括用于进行传统CEMA狭槽安装的相对的狭槽9以及用于悬链式连杆的杆的安装孔28，悬链式连杆将在下文予以进一步说明。

图6(a)、6(b)及6(c)的内轴承构件11与轴承13及外轴承构件或凹座12组装在一起，以形成在图9的分解图中所示的图8的短轴组件30。

在图10中(同时也参见图12(a))，短轴或轴组件30被安装在端部毂/盘31中，端部毂/盘31设置于壳体管(shell tube)32的一端或相对两端中以形成传送机托辊33，端部毂/盘31所具有的部分34的外径实质上等于壳体管32的内径。端部毂/盘31在部分34与止挡定位凸肩(stop location shoulder)36之间进一步设置有外环形槽35，止挡定位凸肩36是由对壳体管32的所述端进行定位的槽35的一个轴向侧界定而成。壳体管32的所述端围绕端部毂/盘31进行挤压或模制并受迫进入槽35中，以稳固地将壳体管32附接至毂/盘31。视需要，可在壳体管32的相对端处提供类似的结构，其中传送机辊33将于每一端均受到支撑。此种布置使壳体管32在压缩与张力安装取向上均具有充分的强度，这是因为管32的轴向端抵靠槽35的一侧且管32的从该轴向端向后的端部围绕由槽35的另一侧与端部毂3 1的外表面的交叉部分所界定的边缘进行弯曲。槽35的终止于凸肩36中或形成凸肩36的侧可按照近似地以槽35的相对外边缘36″为中心的半径进行弯曲，以适应管32的外端32″围绕边缘36″进行的向内偏转(从12(a)中的交叉影线所示的未挤压位置开始)。这进一步显示于图34中。

毂/盘31进一步设置有内孔轴承承窝37，内孔轴承承窝37的内径实质上等于外轴承构件或凹座12的外径，以用于接纳可被压入承窝37中的外轴承构件12。提供轴承保持器38，以将轴承组件10保持在承窝37中的适当位置。如图11所更清楚地显示，轴承保持器38包括环形本体39，环形本体39在40处被旋入、压入或通过挤压而啮合入轴承承窝37的外端中且在其内边缘上具有环形槽41以接纳油封42，油封42密封在本体14的外表面上。在本体39的内边缘上、油封42的外侧还设有防尘密封件43，防尘密封件43也密封在本体14的外表面上。防尘密封件43可与油封42合并或被设计成辅助油封42进行对润滑剂保持的控制。在轴承保持器38的外侧上还可设有呈截头圆锥帽形式的外部水或灰尘污染物阻挡密封件(deflector seal)44。靠近油封42设有O型环密封件1或类似装置，以对本体14与内轴承构件11之间的凸肩进行面密封。O型环密封件2在外轴承构件或凹座12与保持器38之间提供密封。显而易见，保持器38作用于较大直径的外轴承构件12上，这意味着保持器38上的接触面积上的轴向载荷减小。

壳体管32可使用可变形或可模制的塑料材料而制作成各种直径及壁厚，以与端部毂/盘31啮合。在图12中，端部毂/盘47如壳体管32′一样具有增大的直径；然而，轴承组件10以如上所述相同的方式保持在端部毂/盘47中的轴承承窝37′中，且壳体管32′如前面一样且如图12(a)所示被挤压或模制至端部毂/盘47。还可如图12中的虚线轮廓所示来切掉毂/盘31，以减小重量并有利于制造。可在卷曲挤压(crimp swaging)或模制之后、但优选在安装轴承与密封件之前施用防腐蚀涂料。

图13显示轴承组件10的内轴承构件11，内轴承构件11包括轴延伸本体14，轴延伸本体14设置有多个定位孔50，定位孔50被钻入或穿入本体14中且平行于本体14的轴线延伸。此种构造允许例如通过用螺栓或螺钉穿过传送机的侧板或框架而拧入孔50中来对本体14进行端面安装。作为另外一种选择，本体14可安装有例如图14(a)至14(d)所示类型的各种安装适配器45。安装适配器45可利用适宜的紧固件(其啮合适配器45中的对齐的孔以及本体14中的孔50)而固定至本体14，以将具有延伸本体或轴14的短轴组件100从用于传统CEMA(输送设备制造商协会；Conveyor EquipmentManufacturer’s Association)“B”型狭槽轴座架转换至用于CEMA“G”型座架。图14(e)所示的适配器45包括狭槽轴六方螺母型适配器，该狭槽轴六方螺母型适配器可例如与图7所示的轴27相啮合且通过埋头螺钉固定至图7所示的轴27。然后，以传统方式将适配器45支撑在传送机托辊的框架座架上。

图16显示与先前参照图10所述的传送机托辊类似的传送机托辊48的端部。与参照图1及图2所述轴承组件为相同类型的轴承组件10包括从内轴承构件11延伸出的本体或短轴14，本体或短轴14承载安装适配器49，安装适配器49可由螺钉/销钉紧固件50′固定至本体14中的孔50中。适配器49承载其中具有横向孔52′的座架52，以利用悬链式连杆系统来安装辊48。安装适配器49及/或延伸部可与内轴承构件11形成一体。如图10所示的截头圆锥帽密封件44用作水及灰尘污染物阻挡密封件，并密封在轴承保持器38上且还密封在本体14的外圆柱面上，其中轴承保持器38啮合于辊48的端部毂/盘中的轴承承窝中。

现在参见图19至图21，其显示用于在悬链式构造中连接各传送机托辊滚筒的连杆53，这些滚筒在相邻端部处安装有短轴组件，这些短轴组件包括图6、图7及图15至图17所示类型的具有安装孔28或52′的安装适配器27或52。连杆53具有曲柄形状，并包括主臂54，主臂54在臂54的一端具有孔55且在另一端具有平行于孔的轴线延伸的杆56。杆56可带有螺纹以与螺母进行螺纹啮合，或者可设置有销钉或销孔以连接至销钉或齿形锁紧垫圈或保持器。多对连杆53彼此相对地排列，使得一个连杆53的杆或轴56穿过相对的连杆53的孔55，以通过螺母57将相对的连杆53附接至杆56。杆56还穿过座架52中的孔52′或安装轴27中的孔28，以使安装至传送机托辊的端部的每一轴承组件的内轴承构件11的适配器52/28均被捕获至连杆53，如图22所示。然而，适配器52/28及所附接的轴承组件10及与其相关联的托辊48是自由的，以便围绕杆56的轴线进行一定程度的受限转动运动，这些杆56实质垂直于辊48的纵向轴线延伸且如图22(b)中的双端箭头所示使其纵向轴线相对于彼此倾斜以呈现悬链式形式。辊48的转动运动是由杆56的轴线界定，这些杆56实质相互平行地延伸。

图23显示根据本发明的短轴组件的另一构造，其中在中心轴承组件10的相对两侧上设置相对的短轴。在此种构造中，内轴承构件11′在相对两侧上设置有延伸本体或轴14以界定双短轴组件，其中适配器52安装于本体14上或形成本体14的一部分。内轴承构件11′在环形构件15的任一侧上组装有轴承滚珠13且在构件15的相对侧上组装有外轴承构件12。以这种构造如此形成的轴承组件可支撑图23所示的轮型托辊(由虚线轮廓显示)，以用于特定传送机应用中。

外轴承构件或凹座12可为如上所述分别单独的构件，或者外构件或凹座12中的至少一者可与本体形成一体后由轴承组件支撑。图25显示传送机托辊的经修改的端部毂或盘5，其中外轴承构件或凹座12其中的一个是一体地形成。因此，轴承外滚道22一体地形成于毂或盘5内。另一外轴承构件或凹座12可为图1及图2所示的类型，并且可通过被压入或旋入适当位置的保持器40而保持于毂或盘5的轴承承窝37内。经修改的端部毂或盘5可按照如上所述相同的方式固定至托辊的壳体。另一外轴承构件或凹座12可被形成为图26所示保持器6的一部分，其中外滚道22一体地形成于保持器6内。保持器6可如前面在图25所示类型的毂5中或在图10及图12所示的毂32或32′中一样被压入或旋入轴承承窝37中。

图26显示环形轴承保持器39的两种其他形式，环形轴承保持器39的外表面40可带有螺纹以在轴承承窝中进行螺纹啮合或可为光面的以压入轴承承窝中。

图27显示可与轴承组件10及其保持器39结合使用的不同形式的密封件。密封件1及2包括O型环密封件(O-ring seal)或环密封件(ring seal)，密封件42为内密封件，用作防止润滑剂受到污染的密封件，而密封件43为防尘密封件。密封件44包括外部挡板污染物防护罩(external deflector contaminant shield)。

图28显示短轴组件100的部件的典型布置的分解图，短轴组件100与传送机托辊的壳体管32相关联及与用于通过连杆53进行悬链式安装的适配器45其中的一个相关联。

尽管上述短轴组件的实施例使用球轴承，然而也可使用包括锥形滚柱轴承在内的滚柱轴承。因此，内球滚道17可为平坦的以界定可供滚柱轴承在其上滚动的表面，并且相对的外滚道22可包括平坦滚道。因此，通过使滚柱设置于中心构件15的相对两侧上的平坦滚道17与22之间且使滚柱所具有的转动轴线沿径向方向延伸，能抵抗相对的轴向方向上的推力。中心构件15可在其外表面中设置有可供其他滚柱在上面滚动的平坦滚道，这些滚柱具有实质平行于短轴组件的中心轴线的转动轴线。可围绕中心构件15设置外同轴轴承构件，该外同轴轴承构件可在其内表面上界定与中心构件的外表面上的滚道相对的平坦滚道且使滚柱被捕获于这两个滚道之间。如此一来，这些滚柱将会抵抗径向力。

图29及图30分别显示安装至端部毂或盘61的根据本发明另一实施例的另一短轴组件60的半剖面图及分解图，如图12(a)所示且同时如图34所示，管状壳体62连接至端部毂或盘61而形成传送机托辊63。短轴组件60包括具有相对的轴承滚道65的内轴承构件64，相对的轴承滚道65在相对的方向上倾斜，轴承构件64构成轴承组件66的一部分。轴承滚道65具有实质平的表面且相对于彼此实质成90度地倾斜。然而，轴承滚道65可互成锐角或钝角。轴承组件66还包括一对环形外轴承构件67及68，该对环形外轴承构件67及68界定外轴承滚道69，外轴承滚道69相对于彼此倾斜且与内滚道65相对。锥形滚柱轴承70设置于内滚道65与外滚道69之间。通过滚道65及69与滚柱70的构造，轴承组件66可抵抗轴向推力负荷与径向负荷。然而，滚柱与滚道可具有与图29及图30所示构造相反的构造。换句话说，内滚道65及外滚道69与滚柱70可向内朝彼此倾斜。

外轴承构件67如轴承构件68一样被压配合于轴承毂61中的承窝71中，且轴承构件68在内环形承窝中承载内环形密封件72，内环形密封件72作用于轴承构件64的外表面，轴承构件64延伸而形成短轴73。短轴组件60还包括防尘密封件74，防尘密封件74密封在轴承构件68的环形外表面上；而作为另外一种选择，可提供耐候性密封件(weather seal)75以密封轴承组件66，耐候性密封件75具有适宜由的毛毡或类似材料形成的环形密封构件76，环形密封构件76可密封在轴承构件68的端部及轴延伸部73上。轴延伸部73还可包括用于如上所述的悬链式连接的横向开口77。

如图31及图32所示，在传送机托辊的短轴组件中使用的轴承组件78的实施例包括内轴承构件79，内轴承构件79具有呈局部圆形横截面的相对的内球轴承滚道80以及呈平的横截面的环形外滚柱滚道81。传送机托辊的端部毂82形成外轴承构件，且在其内拐角中形成有呈局部圆形横截面的外滚道83，外滚道83与滚道80其中的一者相对，以使轴承滚珠84可被捕获于外滚道83与所述滚道80之间。另一环形外轴承构件85形成有呈局部圆形横截面的外滚道86，外滚道86与滚道80其中的另一者相对，使其他轴承滚珠84被捕获于外滚道86与所述滚道80之间。由滚珠84以及滚道80、83及86所界定的轴承能抵抗轴向推力负荷。

毂82中另外形成有与滚道81相对且具有平坦横截面的内环形滚道87，且圆柱形滚柱88被捕获于滚道81与87之间。由此所界定的轴承能抵抗径向负荷。如图31所示，轴承构件85被压配合于毂82中，视需要可借助加热来帮助进行压配合。作为另外一种选择，圆柱形滚柱88可包括任何滚动或低摩擦轴承元件材料，例如滑动轴承或球轴承。

图33显示将轴承构件85与毂82固定在一起的替代方法。为实现该目的，毂82设置有前导内环形尖端部89。在轴承构件85被置于毂82内之后，将环形工具90沿轴向朝毂82移动以啮合尖端部89，从而通过使尖端部89沿径向向内弯曲而对尖端部89进行挤压，从而将轴承构件85保持在适当位置。

如图34所示，毂81(以及毂61)形成有负荷环形区域(land)90，以用于具有轻的壳体62的传送机滚筒。因此，壳体62的内表面所具有的内径实质等于区域90的外径，使得壳体62可受迫置于区域90上，区域90因此将支撑壳体62的端部。然而，毂81(以及毂61)还具有外径减小的向内成阶梯状的区域91，以用于支撑壁厚更大的壳体62。

如在前面的实施例中一样，如图34所示的毂61(以及81)设置有如图12(a)所示的具有弯曲前端93的环形槽92，壳体62的一端被挤压至环形槽92中或以其他方式向内施力以迫使壳体62的端部94进入槽92中。在该位置，壳体62的环形端壁抵靠槽92的弯曲前端93，以抵抗方向A上的轴向负荷。进一步，由于壳体62的变形的端部94受迫置于槽92的尾侧(trailing side)上的外边缘95上，因此通过边缘95与变形的端部94的配合，也能抵抗与方向A相反的方向上的轴向负荷。

图35显示与图31及图32中所用的短轴组件类似的短轴组件95，但以分解等距视图的方式显示各部件。因此，与图31及图32所示组件的各部件相同的部件采用相同的编号来表示。毂82如在图34中一样啮合管状壳体而形成传送机托辊。作为另外一种选择，短轴组件95可用于如下文所述的其他应用中。

上述短轴组件的轴承组件可用于多种不同应用，例如溜冰滚轮(roller skate wheel)、自行车轮、风车定风翼(windmill fan)、换向齿轮、张力装置链轮/滚筒、滚筒式压路机(drum roller)、地面啮合工具(ground engaging tooling)、升降传送机导向辊、单/多轨道架空或地面起重机型单元、机器轨道托辊、挖掘链托辊、导向托辊、跟踪托辊、冲击托辊、惰轮辊、导向轮辊、链轮或皮带张力或导向托辊/轮、风机风轮托辊盘、轮托辊、轨道托辊滚筒/轮、齿轮托辊、旋转环托辊轨道、滑轮/滚筒托辊、以及毂托辊滚筒/轮。由于轴承组件具有较小的尺寸且轴承组件能够比相同尺寸构造的传统轴承承载更大的负荷，因而能在维持内在强度的同时减小总体设备重量。

上文主要在涉及短轴或轴的应用中对轴承组件进行了说明。然而，该轴承组件也可用于其中未采用短轴或轴的多种其他应用中。因此，举例来说，参见图1至图4，内轴承(以及本体14)的构件11′可以传统轴承的方式在中心开孔，以将轴接纳贯穿其中。作为另外一种选择，可除去延伸本体14。

在说明书及权利要求书通篇中所用的术语“包括(comprising或comprises)”是用于具体说明存在所述特征、整数及部件但不排除存在或还有一个或多个其他特征、整数、部件或其群组。

尽管已通过本发明的例示性实施例进行了上述说明，然而对于本领域的技术人员显而易见的是，对本发明实施例作出的所有此类改变及修改均被视作处于如本文在随附权利要求书中所界定的本发明的广阔范围及界限内。