CN105114454B - 一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置 - Google Patents

一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置 Download PDF

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Abstract

一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置，从内至外依次包括同心安装的轴承内套、轴承外套、轴承调整锥套、间隙调整螺母、外套定位螺母、轴承座，轴承内套内壁用于与轴颈配合，在轴承内套与轴承外套之间具有轴承滚动体，所述的轴承内套与轴承外套的内外壁均不具有锥度，所述轴承座上的轴承安装孔为阶梯状通孔且从轴承座内侧至外侧依次包括直孔段与锥孔段，锥孔段的内壁与轴承调整锥套外壁的锥度相配合；轴承调整锥套内壁与轴承外套的外壁相配合，轴承调整锥套较粗末端的内外壁均有螺纹；所述外套定位螺母外壁具有螺纹且可与轴承调整锥套的内螺纹相配合并锁紧。

Description

一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，尤其是一种轧机轴承调隙装置。
背景技术
随着手机电池制造行业开始迅猛发展，对电池极片轧制设备也不断地提出更高的要求，极片轧制设备的轧辊母线的不直度和轧制时的圆跳动要达到极高的标准(母线不直度≤0.001mm,圆跳动≤0002mm)，这就需要提供一种既能降低轴承游隙，又便于提高轴承安装精度的轴承机构。
目前极片轧制设备在轧辊的定位及支承方式上主要有两种结构型式，一种如中国专利CN2669378Y所示，为了消除轧机轴承的游隙，增加了一组专门用于消除主轴承游隙的消隙轴承，通过预加拉力，使轧辊向一个方向靠近，轧机轴承滚动体始终在某一个方向上靠紧轴承外圈(精度基准)，从而保证轧辊运转时的精度。但此结构型式的系统刚性较差，主要是结构中轴承游隙大，轧辊在轴承中自由度大，游隙越大轴承受力面积越小，工作稳定性及刚性变差。且为了考虑装配的因素，需留有装配间隙(0.10～0.15mm),随着使用过程中的轧辊修磨，间隙会不断加大，受力面积也会越来越小，直接导致系统刚度越变越差。
另一种采用高精度调隙轴承支承，通过轴承预紧来消除轴承间隙，常用在对精度要求较高的机床主轴上，其轴承内圈带有锥度，与之相配合的轴颈也带有锥度，通过调整轴承内圈在轴颈上的移动来消除轴承的游隙，并达到一定的预紧力，从而增加轴承的刚性，提高轧辊的定位精度和运行精度。本结构可在装配后再施加一定的预载荷，使轴承滚动体和内外套圈产生一定的预变形，并保持内、外圈处于压紧状态，滚动体与内、外圈始终具有良好的接触刚度，结构刚度较好，但累积误差较大，空载时检测精度较低。如轴承的精度不够高，在总装配完成后的轧辊圆跳动检测将很难达到≤0.002mm。中国专利CN101922507A公开了一种能消除游隙的滚动轴承装置，在第二种结构形式轴承装置的基础上，在轴承内圈具有锥度的同时，使轴承定位套的外壁也具有一定的锥度，从而可以使其能够自动调心且具有较高精度并能承受较大负荷，我们发现，这种轴承在内圈具有锥度的从而产生预紧力的基础上，其外圈与定位套之间也依靠锥度产生预紧力实现消隙，在增加消隙效果的同时，由于两个锥面产生的预紧力方向相反，从而实现一定的自动调心效果，但是这种轴承需要将轴颈、轴承内圈、轴承定位套外壁、及轴承座内壁均加工出锥度，与仅将轴颈、轴承内圈加工出锥度的轴承相比，在满足同样的圆跳动检测要求下对轴颈及轴承装置各部件的加工精度要求更高，从而造成整个装置成本过高。
基于现有消隙轴承装置的不足，提供一种精度较高，使用寿命和稳定性强，且成本较低的用于电池极片轧机的消隙轴承装置成为现有技术中亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种精度较高，使用寿命和稳定性强，且成本较低的用于电池极片轧机的消隙轴承装置。
本发明提供一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置，从内至外依次包括同心安装的轴承内套、轴承外套及外套定位螺母、轴承调整锥套及间隙调整螺母、轴承座，轴承内套内壁用于与轴颈配合，在轴承内套与轴承外套之间具有轴承滚动体，其特征在于所述的轴承内套与轴承外套的内外壁均不具有锥度，所述轴承座上的轴承安装孔为阶梯状通孔且从轴承座内侧至外侧依次包括直孔段与锥孔段，直孔段的直径小于锥孔段，直孔段与锥孔段相交处形成台阶段，所述锥孔段的直径从轴承座内侧至外侧逐渐增大，锥孔段的内壁与轴承调整锥套外壁的锥度相配合；轴承调整锥套内壁与轴承外套的外壁相配合，轴承调整锥套较粗末端的内外壁均有螺纹；所述外套定位螺母外壁具有螺纹且可与轴承调整锥套的内壁螺纹相配合并锁紧，用于对轴承外套及滚动体进行轴向限位；间隙调整螺母为内孔具有螺纹的环状盘，在环状盘的盘体上均布有n(n≥3)个定位通孔；所述消隙滚动轴承装置在装配完成后，间隙调整螺母的内孔螺纹与从锥孔段粗端伸出的轴承调整锥套较粗末端的外壁螺纹相配合，所述轴承座外侧与间隙调整螺母的环状盘盘体贴近的位置上具有与定位通孔相对应的定位螺纹孔，可以采用螺钉通过定位通孔将间隙调整螺母固定在轴承座外侧。
所述的消隙滚动轴承装置，优选10≤n≤15，更优选n＝12。
所述外套定位螺母具有贯通内外壁的径向狭槽，外套定位螺母壁上具有轴向贯通径向狭槽两侧壁的通孔，所述通孔在径向狭槽内、外侧壁上分别形成螺纹孔和光孔，在装配完成后，可采用螺钉通过径向狭槽外侧壁的光孔后旋入径向狭槽内侧壁的螺纹孔，旋紧螺钉即可完成外套定位螺母与轴承调整锥套的锁紧。
所述轴承滚动体为滚柱或滚珠，优选为滚柱。
所述轴承调整锥套的锥度范围为1:50～1:20。
所述的消隙滚动轴承装置还包括用于对轴承内套及滚动体进行轴向限位的轴承内挡圈。
本发明提供的能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置具有以下有益效果
1、采用轴承内、外套及轧辊的轴颈均没有锥度，降低了上述部件的制造成本，在同样的制造成本下可以达到较高精度，从而在一定成本限制下最大限度的提高装置的精度。
2、采用轴承调整锥套与轴承安装孔的锥孔段相配合，并且通过采用间隙调整螺母的转动使轴承调整锥套产生微量形变并进而使得轴承调整锥套产生轴向移动，从而压紧轴承外套使得轴承调整锥套内、外壁能够分别与轴承安装孔的锥孔段内壁和轴承外套的外壁配合并达到一定预紧力，既消除了轴承装置的游隙，增加轴承的刚性，又能提高轧辊的定位精度和运行稳定性，克服了现有技术中的轴承工作稳定性差的确定。
3、在间隙调整螺母的机构设计上，采用在环状盘上均布定位通孔并在轴承座相应位置布置定位螺纹孔的方式，可以实现对间隙调整螺母相配合的轴承调整锥套轴向移动距离的分步控制，有利于精确调节游隙与预紧力，实现更高的精度与运行可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的消隙滚动轴承装置的结构剖视示意图
图2为本发明实施例提供的消隙滚动轴承装置的右视示意图；
图3为间隙调整螺母的结构示意图；
图4为外套定位螺母的结构示意图；
图中：1、轴承内套，2、轴承滚动体，3、轴承外套，4、轴承调整锥套，5、间隙调整螺母，6、外套定位螺母，7、轴承座，8、轴承内挡圈；
51、定位通孔，61、径向狭槽，62、螺纹孔，63、光孔，71、定位螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明及解释。
实施例
本发明提供了一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置，从内至外依次包括同心安装的轴承内套1、轴承外套3及外套定位螺母6、轴承调整锥套4及间隙调整螺母5、轴承座7，轴承内套1内壁用于与轴颈配合，在轴承内套1与轴承外套3之间具有轴承滚动体2，所述的轴承内套与轴承外套的内外壁均不具有锥度，所述轴承座上的轴承安装孔为阶梯状通孔且从轴承座内侧至外侧依次包括直孔段与锥孔段，直孔段的直径小于锥孔段，直孔段与锥孔段相交处形成台阶段。所述锥孔段的直径从轴承座内侧至外侧逐渐增大，锥孔段的内壁与轴承调整锥套外壁的锥度相配合，轴承调整锥套内壁与轴承外套的外壁相配合，轴承调整锥套较粗末端的内外壁均有螺纹；所述外套定位螺母外壁具有螺纹且可与轴承调整锥套的内壁螺纹相配合并锁紧，用于对轴承外套及轴承滚动体进行轴向限位；间隙调整螺母为内孔具有螺纹的环状盘，在环状盘的盘体上均布有n(n≥3)个定位通孔51，所述消隙滚动轴承装置在装配完成后，间隙调整螺母的内孔螺纹与从锥孔段粗端伸出的轴承调整锥套较粗末端的外壁螺纹相配合，所述轴承座外侧与间隙调整螺母的环状盘盘体贴近的位置上具有与定位通孔相对应的定位螺纹孔71，可以采用螺钉通过定位通孔将间隙调整螺母固定在轴承座外侧。
本实施例中n＝12。定位通孔为沉头孔。本实施例中，所述外套定位螺母具有贯通内外壁的径向狭槽61，所径向狭槽的径向最大深度为外套定位螺母外径的一半，外套定位螺母壁上具有轴向贯通径向狭槽两侧壁的通孔，所述通孔在径向狭槽内、外侧壁上分别形成螺纹孔62和光孔63，优选所述光孔为锥形沉头孔，在装配完成后，可采用螺钉通过径向狭槽外侧壁的光孔后旋入径向狭槽内侧壁的螺纹孔，旋紧螺钉即可完成外套定位螺母与轴承调整锥套的锁紧。
所述的消隙滚动轴承装置还包括用于对轴承内套及滚动体进行轴向限位的轴承内挡圈8。
所述轴承滚动体为滚柱。
所述轴承调整锥套的锥度1：20。
所述径向狭槽内、外侧壁是指当装配完成后径向狭槽分别靠近轴承座内、外侧的侧壁。
本发明提供的能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置的装配方法为：
1)将轴承内挡圈及轴承内套预先热装配在轧辊的轴颈上。该步骤在对轧机的轧辊进行磨削之前进行，便于保证轧机轴承内套1与轧辊工作面(轧辊外径)的同轴度。
2)完成步骤1)并完成轴辊磨削后，先将轴颈从内侧伸入轴承安装孔中，再先后装入轴承外套与轴承滚动体，然后将轴承调整锥套装至轴承外套与轴承安装孔的锥孔段内壁之间，先将外套定位螺母旋转到位后锁紧，再通过间隙调整螺母的转动使轴承调整锥套产生微量形变并进而使得轴承调整锥套产生轴向移动，从而压紧轴承外套使得轴承调整锥套内、外壁能够分别与轴承安装孔的锥孔段内壁和轴承外套的外壁配合并达到一定预紧力，以消除轴承的游隙，增加轴承的刚性，提高轧辊的定位精度和运行精度。调整完毕后，采用螺钉通过定位通孔与定位螺纹孔将间隙调整螺母与轴承座相固定。
在本实施例中n＝12，定位螺纹孔数量为12个，即旋转间隙调整螺母进行调整时的最小旋转量为30°，可以满足间隙调整螺母与轴承调整锥套的轴向相对位置使得轴承调整锥套发生微量形变时的微量调整要求。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (7)

1.一种能够用于电池极片轧机的消隙滚动轴承装置，从内至外依次包括同心安装的轴承内套、轴承外套及外套定位螺母、轴承调整锥套及间隙调整螺母、轴承座，轴承内套内壁用于与轴颈配合，在轴承内套与轴承外套之间具有轴承滚动体，所述的轴承内套与轴承外套的内外壁均不具有锥度，所述轴承座上的轴承安装孔为阶梯状通孔且从轴承座内侧至外侧依次包括直孔段与锥孔段，直孔段的直径小于锥孔段，直孔段与锥孔段相交处形成台阶段，所述锥孔段的直径从轴承座内侧至外侧逐渐增大，锥孔段的内壁与轴承调整锥套外壁的锥度相配合；轴承调整锥套内壁与轴承外套的外壁相配合，其特征在于所述轴承调整锥套较粗末端的内外壁均有螺纹；所述外套定位螺母外壁具有螺纹且可与轴承调整锥套的内壁螺纹相配合并锁紧，用于对轴承外套及轴承滚动体进行轴向限位；间隙调整螺母为内孔具有螺纹的环状盘，在环状盘的盘体上均布有n个定位通孔，n≥3；所述消隙滚动轴承装置在装配完成后，间隙调整螺母的内孔螺纹与从锥孔段粗端伸出的轴承调整锥套较粗末端的外壁螺纹相配合，所述轴承座外侧与间隙调整螺母的环状盘盘体贴近的位置上具有与定位通孔相对应的定位螺纹孔，可以采用螺钉通过定位通孔将间隙调整螺母固定在轴承座外侧。
2.如权利要求1所述的消隙滚动轴承装置，其特征在于10≤n≤15。
3.如权利要求1所述的消隙滚动轴承装置，其特征是所述外套定位螺母具有贯通内外壁的径向狭槽，外套定位螺母壁上具有轴向贯通径向狭槽两侧壁的通孔，所述通孔在径向狭槽内、外侧壁上分别形成螺纹孔和光孔，在装配完成后，可采用螺钉通过径向狭槽外侧壁的光孔后旋入径向狭槽内侧壁的螺纹孔，旋紧螺钉即可完成外套定位螺母与轴承调整锥套的锁紧。
4.如权利要求1所述的消隙滚动轴承装置，其特征是所述轴承滚动体为滚柱或滚珠。
5.如权利要求4所述的消隙滚动轴承装置，其特征是所述轴承滚动体为滚柱。
6.如权利要求1所述的消隙滚动轴承装置，其特征是所述轴承调整锥套的锥度范围为1:50～1:20。
7.如权利要求1～6任一所述的消隙滚动轴承装置，其特征是所述的消隙滚动轴承装置还包括用于对轴承内套及滚动体进行轴向限位的轴承内挡圈。
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