CN100385129C - 胀紧式轴承衬套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于木工机械的胀紧式轴承衬套，包括轴承衬套体，在该轴承衬套体的内孔中通过轴套密封件装有胀紧轴套；所述轴承衬套体上分别设置有连通至轴承衬套体与胀紧轴套配合处的加压通道和卸压通道，所述加压通道上还设置有加压阀，所述卸压通道上则设置有卸压阀。所述胀紧轴套采用薄壁圆柱套结构，该薄壁圆柱套的壁厚与其外径之比δ/D＝0.01～0.15。该轴承衬套实现主轴刀具的方便快捷装卸，有效改善了主轴的受力状况，不仅具有结构简单，运转平稳的特点，而且极大提高了木工产品的加工精度和出材率，减少了木材资源的浪费。

Description

胀紧式轴承衬套

技术领域

本发明涉及木工机械，如木工单片锯、修边锯、多片锯及四面刨铣机等机械设备，尤其涉及木工机械主轴轴承支承结构的改进。

背景技术

广泛使用于木材加工行业的锯类、刨类等木材加工机械设备，在实际运转中，由于木材制品品种的变更以及切削刀具的调换或磨损等方面的原因，常常需要对主轴上的刀具进行及时的装卸更换等相应操作。为便于刀具的拆装，现有木工机械的刀具主轴大都采用悬臂梁结构型式。

然而木工机械设备的主轴均处于高速运转状态，且承受较高的切削冲击载荷，特别是多片锯、四面刨铣机等的主轴伸长度更长，主轴的工作状况十分恶劣。刀具主轴的这种悬臂结构，不仅使得主轴受力极不合理，加剧主轴的疲劳，容易引起主轴轴承的发热和振动，缩短主轴及其轴承的使用寿命，甚至损坏主机的其他零件，造成设备无法正常工作；而且这种主轴悬臂结构又极易导致刀具的变形和偏振，直接影响木材制品的加工精度，降低产品合格率，造成木材资源的浪费。

随着木材产品加工精度的提高以及木材资源的日益紧缺，木材加工企业急切需要提高木工机械的运转质量和木工产品的加工精度，以最大限度地减少木材损耗，提高出料率。故而目前木工机械设备的悬臂主轴结构已不能满足木材加工行业的迫切需求。

发明内容

为了克服现有技术所在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种胀紧式轴承衬套，它不仅能实现主轴刀具的快速装卸，而且能有效改善主轴受力状况，使之转动更加平稳。

为解决上述技术问题，本发明的胀紧式轴承衬套，包括轴承衬套体，在轴承衬套体的内孔中通过轴套密封件装有胀紧轴套；该轴承衬套体上还分别设置有连通至轴承衬套体与胀紧轴套配合处的加压通道和卸压通道；所述加压通道上设置有加压阀，所述卸压通道上则设置有卸压阀；所述胀紧轴套采用薄壁圆柱套结构.该薄壁圆柱套的壁厚与其外径之比δ/D＝0.01～0.15。

采用上述结构后，由于在轴承衬套体的内孔中通过轴套密封件装有胀紧轴套，从而在轴承衬套体与胀紧轴套之间形成封闭的配合间隙空间。当锁闭卸压阀并通过加压阀向上述密闭间隙空间注入足够压力的工作介质(如液压油或脂等)，密闭间隙空间中的膨胀内压在胀紧轴套的周向产生使胀紧轴套紧缩的径向力，使胀紧轴套与穿过其中的刀具主轴伸出端紧密贴合，并产生足够的紧固力；同时轴承衬套体的适当胀大，也使轴承可靠地支承于轴承衬套体上，这样在刀具主轴的伸出端就形成了又一支承，使刀具主轴构成简支结构。松开卸压阀后，密闭间隙空间的工作介质随即泄放而使内压下降，胀紧轴套弹性恢复至原状，胀紧轴套与刀具主轴伸出端之间产生了相应的拆卸间隙，从而实现刀具主轴轴端支承的快速拆卸。从上述分析可知，该结构不仅实现了主轴刀具的快速安装和拆卸，装拆操作方便，而且由于主轴由悬臂结构变成为简支结构，大大改善了主轴的受力状况，既使主轴的受力状况变得更为合理，运转更加平稳，又使木材产品的加工精度和出料率明显提高。所述胀紧轴套采用薄壁圆柱套结构.薄壁圆柱套的壁厚与其外径之比δ/D＝0.01～0.15。胀紧轴套的薄壁结构，使胀紧轴套在刀具主轴的轴端能产生均匀的紧缩力，定心性能好，进一步增强了对主轴的支承效果，也便于卸压后胀紧轴套的弹性恢复，方便轴承的快速装拆。

作为本发明的一种优选结构，所述胀紧轴套两端分别通过轴套密封件密封地安装于轴承衬套件的内孔中。通过轴套密封件实现胀紧轴套两端的密封，具有结构简单，实施方便，密封性能可靠的优点。

作为发明的进一步实施方式，所述胀紧轴套两端均并列地装有两只轴套密封件。胀紧轴套两端的双重密封，保证了密封的可靠性，增强了刀具主轴工作过程中的保压性能，确保主轴在整个运行过程中轴端具有可靠的支承效果。

附图说明

下面结合附图对本发明胀紧式轴承衬套的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1是本发明胀紧式轴承衬套一种具体实施结构的主剖视图；

图2是图1所示结构的A向视图；

图3是图1所示结构中胀紧轴套的剖视图；

图4是图1所示结构中轴承衬套体的主剖视图。

图中，1-轴承座，2-轴用卡簧，3-轴承压盖，4-轴承衬套体，5-轴套密封件，6-胀紧轴套，7-滚动轴承，8-卸压通道，9-卸压阀密封垫，10-卸压阀座，11-卸压钢球，12-卸压螺塞，13-锁套圆螺母，14-刀具主轴，15-加压通道，16-弹簧，17-钢球，18-加压阀座，19-加压阀密封垫，20-主轴辅助止动件。

具体实施方式

在图1、图2所示的胀紧式轴承衬套中，轴承衬套体4的轴承颈部位装配有滚动轴承7以及轴用卡簧2，该滚动轴承7安装于轴承座1的轴承孔中，并由轴承压盖3对其轴向定位，轴承座1则固定安装于机架上(图中未画出)。在轴承衬套体4的内孔中装有胀紧轴套6，该胀紧轴套6被锁套圆螺母13轴向压紧而锁定在轴承衬套体4的衬套孔中，胀紧轴套6与轴承衬套体4间至少保持着一段0.01mm数量级的装配间隙，在胀紧轴套6的两端各套有两只并列布置的轴套密封件5，该轴套密封件5置于轴承衬套体4对应的密封件安装槽内。本实施例中的轴套密封件5采用O型密封圈，当然该轴套密封件5也可以是其它通用密封件；胀紧轴套6与轴承衬套体4之间的配合间隙被胀紧轴套6两端的轴套密封件5围成一密闭的间隙空间。

在轴承衬套体4通过中心线的横向剖面的相对两则位置的衬套壁上，分别倾斜地设置有加压通道15和卸压通道8，倾斜设置的加压通道15和卸压通道8均连通至胀紧轴套6与轴承衬套体4装配配合间隙处，该加压通道15和卸压通道8的内端口位于上述装配配合间隙处的中段位置，这样设置于中段位置的结构有利工作介质在加压胀紧时均布于胀紧轴套6的中段及其周向并将其均匀压缩，既能使其有效地抱紧在刀具主轴的轴颈上，又能使胀紧轴套6两端微微翘起，从而增强轴套密封件5的密封效果以及胀紧轴套6两端与轴承衬套体4面的接触摩擦力。在加压通道15的外端通过加压阀密封垫19装有加压阀，该加压阀为包括加压阀座18、钢球17和弹簧16的通用单向阀，它只允许工作介质压入而阻止工作介质的溢出。在卸压通道8的外端则通过卸压阀密封垫9装有卸压阀，拧动松开卸压阀时，能实现配合间隙处的工作介质溢出而降低其内压。该卸压阀包括一拧紧于卸压通道8外端的卸压阀座10，在卸压阀座10的阀孔内依次安装有卸压钢球11和卸压螺塞12。

胀紧轴套6采用薄壁圆柱套结构，该结构既有利于加压时胀紧轴套6对刀具主轴颈的均匀有效抱合，也有利于卸压时胀紧轴套6的弹性恢复，从而便于在刀具从其主轴上的拆卸和安装。本实施例中胀紧轴套6的外径为35mm，其壁厚为2.5mm，其壁厚与外径之比值δ/D≈0.07。本设计人经过反复试验δ/D在0.01-0.15之间时，具有理想的加压和卸压拆装效果，胀紧轴套6的材料采用合金钢，如合金结构钢、合金弹簧钢等等。当然也可以是碳素结构钢或优质碳素钢等相应材料。

使用时将本发明的胀紧式轴承衬套，整体套装到刀具主轴14的轴承颈部位，并将轴承座1固定安装到机架上。由于轴承颈与初始的胀紧轴套6之间具有适当的装配间隙，因而安装极为方便。安装完毕后，拧紧关闭卸压阀的卸压螺塞12，使其通过卸压钢球11关闭卸压阀和卸压通道8。将工作介质经加压阀和加压通道15压入到轴承衬套体4与胀紧轴套6配合间隙处，进入该配合间隙处的带压工作介质使胀紧轴套6周向紧缩，而抱紧刀具主轴轴颈，实现对刀具主轴的转动支承。需要更换主轴刀具或进行刀具磨砺时，只要拧松卸压螺塞12，带压工作介质从卸压阀渗出，胀紧轴套6弹性恢复至其与主轴轴颈间的装配间隙，从而方便地拆去该主轴支承，进行相应的拆装刀具操作。

本发明并不局限于上述实施方式的结构，本发明还可以有其他结构的变型。例如，胀紧轴套6两端的轴套密封件5可以是1只或并列着3只及以上；在轴承衬套体4和主轴之间还可以增设主轴辅助止动件20，以确保在任何工作情况下，两者之间均无相对运动；本卸压阀也可采用其它相应结构等等。只要是在轴承衬套体内置有胀紧轴套的结构均应视为落入本发明的保护范围内。同时本发明也不限于应用在木工机械中，还可以广泛应用于其它各类机械设备的拆卸支承中。

Claims (7)

1.一种胀紧式轴承衬套，包括轴承衬套体(4)，在所述轴承衬套体(4)的内孔中通过轴套密封件(5)装有胀紧轴套(6)；该轴承衬套体(4)上还分别设置有连通至轴承衬套体(4)与胀紧轴套(6)配合处的加压通道(15)和卸压通道(8)；所述加压通道(15)上还设置有加压阀，其特征在于：所述卸压通道(8)上则设置有卸压阀；所述胀紧轴套(6)采用薄壁圆柱套结构，该薄壁圆柱套的壁厚与其外径之比δ/D＝0.01～0.15。

2.根据权利要求1所述的胀紧式轴承衬套，其特征在于：所述胀紧轴套(6)的两端分别通过轴套密封件(5)密封地安装于轴承衬套体(4)的内孔中。

3.根据权利要求2所述的胀紧式轴承衬套，其特征在于：所述胀紧轴套(6)两端均并列地装有两只轴套密封件(5)。

4.根据权利要求2或3所述的胀紧式轴承衬套.其特征在于所述轴套密封件(5)为O型密封圈。

5.根据权利要求1所述的胀紧式轴承衬套，其特征在于：所述加压通道(15)的内端口对应于轴承衬套体(4)与胀紧轴套(6)配合间隙处的中段位置，装于加压通道(15)外端的加压阀为单向阀。

6.根据权利要求1所述的胀紧式轴承衬套，其特征在于：所述卸压通道(8)的内端口对应于轴承衬套体(4)与胀紧轴套(6)配合间隙的中段位置，装于卸压通道(8)外端部的卸压阀包括拧紧于卸压通道(8)内的卸压阀座(10)，该卸压阀座(10)的阀孔内依次装有卸压钢球(11)和卸压螺塞(12)。

7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的胀紧式轴承衬套，其特征在于：所述胀紧轴套(6)的材料为碳素钢或合金钢。

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