CN104565019A - 孔底推力轴承及安装有孔底推力轴承的轴套装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种孔底推力轴承及安装有孔底推力轴承的轴套装置，主要包括适用于高速运转的轴套装置内的孔底推力轴承和安装有该孔底推力轴承的轴套装置，其中的孔底推力轴承突破了传统的推力轴承只能适用于极限转速较低的轴套装置内的缺陷，且安装时无需对现有使用的高速运转的轴套装置进行大改造，只需简单的将孔底推力轴承安装在芯轴轴端与轴套孔底之间即可，而安装有上述孔底推力轴承的轴套装置在高速运转的工作状态下，其芯轴不易出现轴向窜动，芯轴与轴套的联接处也不易产生端面接触磨损和摩擦发热，故具有较长的使用寿命，也减少了对棉条出产质量的影响。

Description

孔底推力轴承及安装有孔底推力轴承的轴套装置

技术领域

本发明涉及一种孔底推力轴承及安装有孔底推力轴承的轴套装置。

背景技术

推力轴承是一种常见的轴向受力轴承，由于不能承受径向载荷，极限转速较低，故常用于转速较低的机件上，例如起重机吊钩、立式水泵、立式离心机、千斤顶、低速减速器等。目前，大部分的推力轴承结构与公开的中国专利号为201120480531.7的“推力轴承”相似，主要是由轴座、轴圈、多颗滚珠和保持架等构成，当推力轴承安装于轴套装置内，其轴座一般与轴套相配合，轴圈一般与芯轴相配合，即推力轴承套装在芯轴上并使轴圈紧靠轴肩，然后通过轴圈与轴座之间的多颗滚珠构成两者之间的相互转动，进而也实现了芯轴与轴套之间的相互转动，起到了防止芯轴与轴套联接处磨损的作用。然而，上述推力轴承仅适用于低速使用的轴套装置，却很难应用到高速使用的轴套装置内，如纺织机械系列中的并条机、精梳机上都会广泛应用轴套装置，而并条机、精梳机的拉棉条动作和棉条的粗细匀度都会受到轴套装置的设计影响，即轴套装置制造质量的好坏将影响到棉条出产的质量。

目前，应用在纺织机械上的轴套装置主要包括芯轴和供芯轴两端插入联接的轴套等，芯轴与轴套之间安装轴承作转动支承，芯轴的轴端与轴套的孔底之间往往还会设置一个钢珠进行顶推接触，其作用是稳定芯轴在轴套内的高速转动；然而，芯轴轴端与轴套孔底之间通过钢珠的顶推接触只能在短时间内起到作用，因高速运转的芯轴轴端会与钢珠之间产生逐步磨损，一旦磨损加大就会使得芯轴产生轴向窜动，而芯轴与轴套联接处的端面磨损也会加剧并摩擦发热，造成轴套装置的使用寿命缩短，也最终影响了棉条出产的质量。

针对上述问题，最好的办法当然是在芯轴的轴端与轴套的孔底之间设置推力轴承，但是按照现有的推力轴承结构又很难适用于这种高速运转的轴套装置内，故使得纺织机械等高速运转的轴套装置内一直存在这种无法解决的技术瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的其中一个技术问题是提供一种能适用于高速运转的轴套装置内、并安装在芯轴轴端与轴套孔底之间的孔底推力轴承。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种安装有孔底推力轴承的轴套装置，这种轴套装置在高速运转的工作状态下，其芯轴不易出现轴向窜动，芯轴与轴套的联接处也不易产生端面接触磨损和摩擦发热，具有较长的使用寿命，也减少了对棉条出产质量的影响。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种孔底推力轴承，包括轴座、轴圈和多颗滚珠，所述的轴座顶面与轴圈底面分别设有同轴心的环形滚道，所述的多颗滚珠滚动安装在所述轴座顶面与轴圈底面的环形滚道之间；所述的轴圈与轴座相互转动，所述的轴座顶面设有与轴座同轴心固定的定位柱，该定位柱顶部穿过多颗滚珠伸入轴圈内；所述的多颗滚珠接触环绕在定位柱的外圆周面上；所述的定位柱顶面低于轴圈顶面，定位柱与轴圈之间设有转动定位连接的定位组件；所述的轴圈外径小于轴座外径或轴圈外径大于轴座外径。

所述的定位柱是轴座顶面与轴座同轴心向上延伸而成的连体定位柱或轴座内设有同轴心的轴座孔，该轴座孔内设有嵌装固定的分体定位柱。

所述的轴圈上设有与轴圈同轴心的轴圈孔，所述的定位柱顶部伸入该轴圈孔内。

所述的定位组件包括嵌装固定在定位柱外圆周面上的卡环，相应在轴圈的轴圈孔内壁上设有与所述卡环构成转动定位连接的内肩或卡槽。

所述的多颗滚珠活动安装在滚珠保持架内。

另一方面，本发明又采用了以下技术方案：

一种安装有孔底推力轴承的轴套装置，包括轴套和端部转动安装在轴套内的芯轴，所述的轴套内设有上述孔底推力轴承，该孔底推力轴承外径较大的轴座紧配安装在轴套内，外径较小的轴圈顶面顶推接触在芯轴的轴端上；或孔底推力轴承外径较大的轴圈紧配安装在轴套内，外径较小的轴座底面顶推接触在芯轴的轴端上。

所述的轴套为通孔轴套，该孔底推力轴承的后侧设有嵌装固定在轴套内的内孔卡簧，或轴套为盲孔轴套，该孔底推力轴承外径较大的轴座外圆周面上或外径较大的轴圈外圆周面上设有嵌装固定的“C”型尼龙涨力环。

所述的芯轴端部在轴套内的转动安装结构是在芯轴端部设有转动支承并固定安装在轴套内的滚柱轴承。

所述的芯轴与轴套之间设有动密封件。

与现有技术相比，本发明主要设计了一款能适用于纺织机械等高速运转的轴套装置内的孔底推力轴承，它突破了传统的推力轴承只能适用于极限转速较低的轴套装置内的缺陷，且安装时无需对现有使用的高速运转的轴套装置进行大 改造，只需简单的将孔底推力轴承安装在芯轴轴端与轴套孔底之间即可，而安装有上述孔底推力轴承的轴套装置在高速运转的工作状态下，其芯轴不易出现轴向窜动，芯轴与轴套的联接处也不易产生端面接触磨损和摩擦发热，故具有较长的使用寿命，也减少了对棉条出产质量的影响。

附图说明

图1为孔底推力轴承剖视结构示意图（轴圈外径小于轴座外径且具有连体定位柱）。

图2为孔底推力轴承剖视结构示意图（轴圈外径小于轴座外径且具有分体定位柱）。

图3为图1中的轴座外圆周面增设“C”型尼龙涨力环的剖视结构示意图。

图4为图3的分解示意图。

图5为图2中的轴座外圆周面增设“C”型尼龙涨力环的剖视结构示意图。

图6为图5的分解示意图。

图7为孔底推力轴承剖视结构示意图（轴圈外径大于轴座外径且具有连体定位柱）。

图8为图7中的轴圈外圆周面增设“C”型尼龙涨力环的剖视结构示意图。

图9为孔底推力轴承剖视结构示意图（轴圈外径大于轴座外径且具有分体定位柱）。

图10为图9中的轴圈外圆周面增设“C”型尼龙涨力环的剖视结构示意图。

图11为安装有孔底推力轴承的轴套装置剖视结构示意图（芯轴安装在通孔轴套内，且芯轴轴端接触轴圈）。

图12为安装有孔底推力轴承的轴套装置剖视结构示意图（芯轴安装在盲孔轴套内，且芯轴轴端接触轴圈）。

图13为安装有孔底推力轴承的轴套装置剖视结构示意图（芯轴安装在通孔轴套内，且芯轴轴端接触轴座）。

图14为安装有孔底推力轴承的轴套装置剖视结构示意图（芯轴安装在盲孔轴套内，且芯轴轴端接触轴座）。

图15为“C”型尼龙涨力环的结构示意图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1~图15所示，1.轴座、2.滚珠、3.轴圈、4.卡环、5.定位柱、6.保持架、7.“C”型尼龙涨力环、8.环形滚道、9.内肩、10.轴圈孔、11.芯轴、12.动密封件、13.滚柱轴承、14.轴套、15.内孔卡簧、16.轴座孔。

孔底推力轴承及安装有孔底推力轴承的轴套装置，其中，孔底推力轴承的几种结构如图1~图10所示，安装有孔底推力轴承的轴承装置的几种结构如图11~图14所示。

孔底推力轴承的结构主要是由轴座1、轴圈3和多颗滚珠2等构成。

所述的轴座1顶面设有与轴座同轴心固定的定位柱5，该定位柱是一根圆柱体立柱，其与轴座1的固定安装结构可分为两种：第一种定位柱5如图1、图3、图4、图7、图8所示，它是轴座1顶面与轴座同轴心向上延伸而成的连体定位柱，加工时直接通过机床车削即成；第二种定位柱5如图2、图5、图6、图9、图10所示，它预先在轴座1内设有一个同轴心的轴座孔16，再在该轴座孔内设有嵌装固定的分体定位柱即成，以方便装配。

所述的轴圈3为圈状圆环，即在轴圈上设有与轴圈同轴心的轴圈孔10。

所述的轴座1顶面与轴圈3底面分别设有同轴心的环形滚道8，而多颗滚珠2将滚动安装在轴座1顶面与轴圈3底面的环形滚道8之间，在多颗滚珠2受到轴向压力时也能形成灵活滚动；同时，定位柱5顶部将穿过多颗滚珠2伸入轴圈3的轴圈孔10内，并在定位柱5与轴圈3之间设有转动定位连接的定位组件；所述的定位柱5顶面必须低于轴圈3顶面，以防止轴圈3顶面与相邻部件接触转动时产生干涉；所述的多颗滚珠2接触环绕在定位柱5的外圆周面上，在轴座1与轴圈3形成相互转动时，多颗滚珠2可沿着环形滚道8和定位柱5的外圆周面构成圆周转动，也正是通过轴座1顶面增设的定位柱5这一部件，才能解决滚珠2在高速运转过程中离心力大的问题，从而也使得这种孔底推力轴承能适用于高速运转的轴套装置。

所述的多颗滚珠2在孔底推力轴承设计体积较小、滚珠2数量较少时可无需增设保持架6，只通过环形滚道8和定位柱5就能保证孔底推力轴承在轴向受力时的转动平稳；而当孔底推力轴承设计体积较大、滚珠2数量较多时，则需设置保持架6来起到分隔滚珠2的作用。

所述的定位组件既是用于保证定位柱5与轴圈3之间的连接，以防止轴座1与轴圈3之间脱离散架，同时也是用于保证定位柱5在轴圈3内自由转动的作用，其结构主要包括嵌装固定在定位柱5外圆周面上的卡环4，而相应在轴圈3的轴圈孔10内壁上也设有与该卡环4相配的内肩9或卡槽，故卡环4与内肩9或卡槽的配合即实现了轴圈3与轴座1之间的转动定位连接。

所述的轴圈3外径既可如图1~图6所示设计为小于轴座1外径，也可如图7~图10所示设计为大于轴座1外径，这是根据孔底推力轴承在轴套装置内的实际安装需要而进行调整的，即孔底推力轴承正向或反向均能安装在轴套装置内。

安装有孔底推力轴承的轴承装置主要是由芯轴11、轴套14、动密封件12和滚柱轴承13等构成，而纺织机械的轴套装置中，芯轴11的两端均插入轴套14内，两端的设计结构也是完全相同的，本实施例仅以芯轴11其中一端的端部插入轴套14内的结构进行具体描述，即芯轴11端部套装两个转动支承的滚柱轴承13，该两个滚柱轴承同时又固定安装在轴套14内，从而支承芯轴11一端在轴套14内作自由转动；而轴套14内端部与芯轴11之间还设有“O”型密封圈作为动密封件12，以实现两者之间的转动密封。

所述的轴套14主要有图11、图13所示的通孔轴套，也有图12、图14所示的盲孔轴套，两种轴套14结构不同，则安装在芯轴11轴端与轴套14孔底之间的孔底推力轴承也会采用不同结构。

当轴套14为图11所示的通孔轴套时，孔底推力轴承可采用图1、图2所示结构进行安装，此时图1、图2所示结构的孔底推力轴承为轴圈3外径小于轴座1外径，孔底推力轴承由轴套14后端开口处塞入，并使得外径较大的轴座1紧配安装在轴套14内，外径较小的轴圈3顶面顶推接触在芯轴11的轴端上，在孔底推力轴承后侧的轴套14内还需设置嵌装固定的内孔卡簧15进行阻挡，故芯轴11转动经轴端带动孔底推力轴承的轴圈3同步转动，减少了芯轴11与轴套14联接处的端面磨损和摩擦发热，也有效防止了芯轴11的轴向窜动。

当轴套14为图13所示的通孔轴套时，孔底推力轴承需反向安装，并采用图7、图9所示结构进行安装，此时图7、图9所示结构的孔底推力轴承为轴圈3外径大于轴座1外径，孔底推力轴承也是由轴套14后端开口处塞入，并使得外径较大的轴圈3紧配安装在轴套14内，外径较小的轴座1顶面顶推接触在芯轴11的轴端上，在孔底推力轴承后侧的轴套14内还需设置嵌装固定的内孔卡簧15进行阻挡，故芯轴11转动经轴端带动孔底推力轴承的轴座1同步转动，减少了芯轴11与轴套14联接处的端面磨损和摩擦发热，也有效防止了芯轴11的轴向窜动。

当轴套14为图12所示的盲孔轴套时，孔底推力轴承可采用图3~图6所示结构进行安装，此时图3~图6所示结构的孔底推力轴承为轴圈3外径小于轴座1外径，并且在外径较大的轴座1外圆周面上还需设有如图15所示嵌装固定的“C”型尼龙涨力环7，孔底推力轴承由轴套14前端开口处装入，“C”型尼龙涨力环7将会缩小以方便孔底推力轴承的顺利装入，防止轴座1磨坏轴套14内孔，以保持内孔光洁度，而在孔底推力轴承安装到位后，“C”型尼龙涨力环7自然涨开使得轴座1可以紧配安装在轴套14内，而外径较小的轴圈3顶面则顶推接触在芯轴11的轴端上，芯轴转动带动轴圈3转动就不会带动轴座1也跟着转动，减少了芯轴11与轴套14联接处的端面磨损和摩擦发热，也有效防止了芯轴11的轴向窜动。

当轴套14为图14所示的盲孔轴套时，孔底推力轴承需反向安装，并采用图8、图10所示结构进行安装，此时图8、图10所示结构的孔底推力轴承为轴圈3外径大于轴座1外径，并且在外径较大的轴圈3外圆周面上还需设有如图15所示嵌装固定的“C”型尼龙涨力环7，孔底推力轴承由轴套14前端开口处装入，“C”型尼龙涨力环7将会缩小以方便孔底推力轴承的顺利装入，防止轴圈3磨坏轴套14内孔，以保持内孔光洁度，而在孔底推力轴承安装到位后，“C”型尼龙涨力环7自然涨开使得轴圈3可以紧配安装在轴套14内，而外径较小的轴座1顶面则顶推接触在芯轴11的轴端上，芯轴转动带动轴座1转动就不会带动轴圈3也跟着转动，减少了芯轴11与轴套14联接处的端面磨损和摩擦发热，也有效防止了芯轴11的轴向窜动。

本发明通过采用结构设计更为合理的孔底推力轴承来适用于纺织机械等高速运转的轴套装置，它既突破了传统的推力轴承只能适用于极限转速较低的轴套装置内的缺陷，又改善了传统的轴套装置在高速运转过程中容易产生芯轴轴向窜动、芯轴11与轴套14联接处的端面磨损和摩擦发热、使用寿命短等缺陷；同时，这种孔底推力轴承除了在纺织机械上的应用外，任何具有相同或相似结构的轴套装置内也能合理应用，且安装时无需对现有使用的高速运转的轴套装置进行大改造，故解决了纺织机械等高速运转的轴套装置内一直存在的这种技术瓶颈。

Claims (9)

1.一种孔底推力轴承，包括轴座（1）、轴圈（3）和多颗滚珠（2），所述的轴座（1）顶面与轴圈（3）底面分别设有同轴心的环形滚道（8），所述的多颗滚珠（2）滚动安装在所述轴座（1）顶面与轴圈（3）底面的环形滚道（8）之间；所述的轴圈（3）与轴座（1）相互转动，其特征在于所述的轴座（1）顶面设有与轴座（1）同轴心固定的定位柱（5），该定位柱顶部穿过多颗滚珠（2）伸入轴圈（3）内；所述的多颗滚珠（2）接触环绕在定位柱（5）的外圆周面上；所述的定位柱（5）顶面低于轴圈（3）顶面，定位柱（5）与轴圈（3）之间设有转动定位连接的定位组件；所述的轴圈（3）外径小于轴座（1）外径或轴圈（3）外径大于轴座（1）外径。

2.根据权利要求1所述的孔底推力轴承，其特征在于所述的定位柱（5）是轴座（1）顶面与轴座同轴心向上延伸而成的连体定位柱或轴座（1）内设有同轴心的轴座孔（16），该轴座孔内设有嵌装固定的分体定位柱。

3.根据权利要求1或2所述的孔底推力轴承，其特征在于所述的轴圈（3）上设有与轴圈同轴心的轴圈孔（10），所述的定位柱（5）顶部伸入该轴圈孔（10）内。

4.根据权利要求3所述的孔底推力轴承，其特征在于所述的定位组件包括嵌装固定在定位柱（5）外圆周面上的卡环（4），相应在轴圈（3）的轴圈孔（10）内壁上设有与所述卡环（4）构成转动定位连接的内肩（9）或卡槽。

5.根据权利要求1或2所述的孔底推力轴承，其特征在于所述的多颗滚珠（2）活动安装在滚珠保持架（6）内。

6.一种安装有孔底推力轴承的轴套装置，包括轴套（14）和端部转动安装在轴套内的芯轴（11），其特征在于所述的轴套（14）内设有如权利要求1至5任一所述的孔底推力轴承，该孔底推力轴承外径较大的轴座（1）紧配安装在轴套（14）内，外径较小的轴圈（3）顶面顶推接触在芯轴（11）的轴端上；或孔底推力轴承外径较大的轴圈（3）紧配安装在轴套（14）内，外径较小的轴座（1）底面顶推接触在芯轴（11）的轴端上。

7.根据权利要求6所述的安装有孔底推力轴承的轴套装置，其特征在于所述的轴套（14）为通孔轴套，该孔底推力轴承的后侧设有嵌装固定在轴套（14）内的内孔卡簧（15），或轴套（14）为盲孔轴套，该孔底推力轴承外径较大的轴座（1）外圆周面上或外径较大的轴圈（3）外圆周面上设有嵌装固定的“C”型尼龙涨力环（7）。

8.根据权利要求6所述的安装有孔底推力轴承的轴套装置，其特征在于所述的芯轴（11）端部在轴套内的转动安装结构是在芯轴（11）端部设有转动支承并固定安装在轴套（14）内的滚柱轴承（13）。

9.根据权利要求6所述的安装有孔底推力轴承的轴套装置，其特征在于所述的芯轴（11）与轴套（14）之间设有动密封件（12）。