CN107630935A - 一种轴承预紧方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轴承预紧技术领域内的一种轴承预紧方式，包括加工轴承预紧调节装置并在轴承外侧装配轴承预紧调节装置，通过轴承预紧调节装置对轴承的预紧力进行调节，本方案调节间隙较大，预紧力可以全面及局部调节，装置使用寿命较长，有效降低了维修成本；并且，结构简单、制造成本较低。

Description

一种轴承预紧方式

技术领域

本发明涉及轴承预紧技术领域，具体涉及一种轴承预紧方式。

背景技术

水轮机或电机转动轴通常采用轴承和轴承座将其固定在机座上，即将轴承套装在转动轴设定位置，采用轴承轴向固定板通过固定螺栓将轴承固定在轴承座上，从而形成转动机构。由于水轮机或电机转动轴通常除承受径向力外，还需要承受设定方向的轴向力，因此，需要轴承座除能够承受径向力外，还需要在轴承的轴向的受力面施加一定的预紧力，使其能够有效承受轴向力。同时，为了保证轴承及相关零部件在热胀冷缩的情况下有足够的调节空间，需要在轴承轴向固定板和轴承端面之间留有一定的间隙。在热膨胀时，该间隙可以满足轴承和轴承轴向固定板不同膨胀程度的需求，保证两者之间不会抵死；在冷收缩时，轴承轴向固定板能够向轴承端面施加设定的预紧力。

现有技术水轮机或电机轴承轴向预紧力通常采用在轴承端面和轴承轴向固定板之间设置蝶簧的方式来实现，即在轴承轴向固定板和轴承端面之间设置一个蝶簧，利用蝶簧的弹性变形力向轴承端面施加预紧力，同时，满足调节间隙的需求。由于蝶簧的弹性变形范围有限，加上蝶簧本身的厚度，使得轴承轴向固定板和轴承端面之间调节间隙较小，当轴承和轴承轴向固定板之间的膨胀程度相差较大时，轴承和轴承轴向固定板仍有可能抵死，或者造成蝶簧的部分永久变形，使其在外力消失后蝶簧的弹性变形范围和弹性变形力均变小，不能有效向轴承施加预紧力。

另外，由于蝶簧的弹性变形力是固定的，其向轴承施加的预紧力也是固定的，当需要对预紧力进行调节时，只能通过更换蝶簧来实现。另外，蝶簧的变形主要来自于钢板的形状变化，重复变形次数较多后，蝶簧的弹性变形范围和弹性变形力均会变小，其使用寿命较短。显然，现有技术水轮机或电机轴承轴向预紧装置存在着调节间隙较小、预紧力不能调节和使用寿命较短等问题。

发明内容

本发明意在提供一种轴承预紧方式，以解决现有轴承轴向预紧力不能调节的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种轴承预紧方式，包括以下步骤：

A、 加工轴承预紧调节装置并在轴承外侧装配轴承预紧调节装置；轴承预紧调节装置包括轴承轴向固定板、预紧压板、预紧压簧和预紧调节螺栓，在轴承轴向固定板的内侧端面圆周上设置有预紧压簧的安装孔，外侧端面上对应安装孔设置有预紧调节螺栓的螺孔；预紧压板的周向横截面形状为横向T型，其T型脚顶住轴承外圈端面；轴承轴向固定板的外侧连接有调节器，调节器包括套设在转动轴上的支撑圈，支撑圈的外侧套设有调节圈，支撑圈和调节圈之间形成调节腔，调节圈的内侧壁上设有内齿圈，调节腔内设有外齿圈和多个调节柱，外齿圈与支撑圈转动连接，调节柱、预紧压簧和预紧调节螺栓数量相同；调节柱包括依次设置的拉柄、直齿柱、连杆和套筒，套筒开口朝向预紧调节螺栓的头部，直齿柱与内齿圈、外齿圈均啮合；

B、 通过轴承预紧调节装置对轴承的预紧力进行调节；调整调节器内调节柱使套筒卡接在预紧调节螺栓头部，转动调节圈调节预紧调节螺栓在螺孔中的位置进行轴承预紧力的调节。

本方案优点是：1、通过预紧压板、预紧调节螺栓、预紧压簧能够对轴承进行轴向预紧力的调节，满足轴承与轴承轴向固定板之间膨胀程度相差较大的情况，保证两者不会抵死；2、通过调节器能够同步对全部或部分预紧调节螺栓的深度进行调节，能够均匀或局部的对轴承的轴向预紧力进行调节，而且不用拆卸整机即可进行预紧力的调节，有效降低维修成本。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，步骤A中在支撑圈外侧壁上加工环形的第一凸起，在调节圈内侧壁上加工环形的第二凸起，第一凸起和第二凸起形成限位台，外齿圈套设在支撑圈外侧，外齿圈一端与第一凸起相抵，内齿圈位于调节圈内侧壁上与外齿圈相对的一侧。这样设置通过限位台能够对直齿柱进行限位，控制内、外齿圈的位置使得直齿柱能够与内、外齿圈同步啮合。

优选方案二，作为优选方案一的一种改进，步骤A中加工调节柱时使直齿柱的长度小于或等于连杆的长度，直齿柱的直径大于连杆的直径，第一凸起与第二凸起之间的距离大于连杆的直径。这样设置首先在拉出部分调节柱进行部分预紧调节螺栓的调节时能够避免拉出的调节柱上的直齿柱、连杆受到内、外齿圈的影响。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，步骤A中装配时使得调节柱的套筒位于限位台远离外齿圈一侧的调节腔内，套筒的外径大于第一凸起与第二凸起之间的距离，套筒表面与调节腔内表面相抵。这样设置更方便套筒与预紧调节螺栓的卡接，同时通过第一凸起与第二凸起能够有效对套筒的移动进行限制，进一步能够避免拉出的调节柱上的直齿柱、连杆受到内、外齿圈的影响。

优选方案四，作为优选方案三的一种改进，步骤A中在拉柄与直齿柱之间加工环形的退料槽，在拉柄上加工网状的防滑纹。通过退料槽能够避免在直齿柱与拉柄之间堆积杂质影响预紧力的调节精度，设置防滑纹便于对拉柄进行握持，便于对拉柄进行操作。

优选方案五，作为优选方案四的一种改进，步骤A中在调节圈上加工径向的螺纹定位孔，在外齿圈上加工周向的弧形过孔，螺纹定位孔内螺纹连接锁紧螺栓。这样在不进行轴承的预紧力调节时通过拧紧锁紧螺栓使锁紧螺栓穿过调节圈、外齿圈与支撑圈外表面抵紧，这样锁紧螺栓从径向对调节圈、内齿圈进行锁定，避免在不需要调节时受到转动轴的惯性产生转动影响轴承的预紧力。

优选方案六，作为优选方案五的一种改进，步骤A中在转动轴位于轴承内圈端面的环形槽中安装密封圈。设置密封圈用于对轴承内圈端面进行预紧限位。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中调节器的剖视图；

图3为本发明实施例中调节器的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：转动轴1、轴承2、轴承座3、固定螺栓4、预紧压板5、轴承轴向固定板6、预紧调节螺栓7、调节器8、调节圈81、支撑圈82、外齿圈83、拉柄84、直齿柱85、连杆86、套筒87、预紧压簧9、密封圈10。

实施例基本如附图1所示：一种轴承预紧方式，包括以下步骤：

A、加工轴承预紧调节装置并在轴承2外侧装配轴承预紧调节装置；轴承预紧调节装置包括轴承座3、轴承轴向固定板6、预紧压板5、预紧压簧9和预紧调节螺栓7，轴承2固定在转动轴1上，轴承2外侧过盈连接轴承座3，轴承轴向固定板6通过固定螺栓4连接在轴承座3上，在轴承轴向固定板6的内侧端面圆周上设置有预紧压簧9的安装孔，外侧端面上对应安装孔设置有预紧调节螺栓7的螺孔；预紧压板5的周向横截面形状为横向T型，其T型脚顶住轴承2外圈端面，转动轴1位于轴承2内圈端面的环形槽中安装有密封圈10；轴承轴向固定板6的外侧焊接有调节器8，调节器8包括套设在转动轴1上的支撑圈82，支撑圈82的外侧套设有调节圈81，支撑圈82和调节圈81之间形成调节腔，在支撑圈82外侧壁上加工环形的第一凸起，在调节圈81内侧壁上加工环形的第二凸起，第一凸起和第二凸起形成限位台；调节圈81的内侧壁上设有内齿圈，调节腔内设有外齿圈83和多个调节柱，外齿圈83套设在支撑圈82外侧，外齿圈83一端与第一凸起相抵，内齿圈位于调节圈81内侧壁上与外齿圈83相对的一侧，调节柱、预紧压簧9和预紧调节螺栓7数量各有四个；调节柱包括依次设置的拉柄84、直齿柱85、连杆86和套筒87，直齿柱85的长度小于或等于连杆86的长度，直齿柱85的直径大于连杆86的直径，第一凸起与第二凸起之间的距离大于连杆86的直径，套筒87位于限位台远离外齿圈83一侧的调节腔内，套筒87的外径大于第一凸起与第二凸起之间的距离，套筒87内孔轮廓与预紧调节螺栓7的头部轮廓相匹配，均采用六边形，套筒87表面与调节腔内表面相抵，套筒87开口朝向预紧调节螺栓7的头部，直齿柱85与内齿圈、外齿圈83均啮合；拉柄84与直齿柱85之间加工有环形的退料槽，拉柄84上加工有网状的防滑纹；在调节圈81上加工有径向的螺纹定位孔，在外齿圈83上加工有周向的弧形过孔，螺纹定位孔内螺纹连接有锁紧螺栓；

B、通过轴承预紧调节装置对轴承2的预紧力进行调节；需要对轴承2轴向的预紧力进行均匀全面的调节时，调整调节器8内全部调节柱使每个套筒87均对齐在预紧调节螺栓7头部，转动取下锁紧螺栓，按压拉柄84使套筒87卡接在预紧调节螺栓7的头部，直齿柱85与内、外齿圈83啮合，转动调节圈81使内齿圈带动直齿柱85转动，外齿圈83与直齿柱85同步转动，内、外齿圈83从对称的两侧同步对直齿柱85进行支撑和导向驱动，直齿柱85转动的过程中带动套筒87拧动预紧调节螺栓7，预紧调节螺栓7在螺孔中的深度产生变化，通过预紧压簧9对预紧压板5进行位置调节，改变预紧压板5对轴承2外圈的预紧，实现轴承2轴向预紧力的全面均匀调节；需要对轴承2轴向局部进行预紧力调节时，只需要控制调节器8上对应拉柄84的按压即可选择对应部位调节柱的动作，实现对局部进行预紧力的调节；不需要调节时拧紧锁紧螺栓，使锁紧螺栓的尾部穿过调节圈81、内齿圈、外齿圈83与支撑圈82相抵紧，将调节圈81、外齿圈83锁紧固定即可避免转动轴1运转过程中调节器8受到惯性运转影响轴承2的预紧力。

本实施例中，采用预紧压簧9对轴承2轴向端面施加预紧力，并通过预紧压板5使预紧压簧9的压力均匀的传递到轴承2外圈端面。由于，压簧的压缩范围较大，可以满足轴承2和轴承轴向固定板6膨胀程度相差较大的情况，保证两者之间不会抵死。而压簧的变形次数相对于蝶簧的变形次数呈数倍增长，有效的提高了使用寿命，降低了维修成本。另外，还在预紧压簧9安装孔的对应设置有预紧调节螺栓7的螺孔，通过预紧调节螺栓7的旋入深度，可以调节预紧压簧9的压缩程度，从而实现对预紧力的调节。当需要对预紧力进行调节时，或者使用一段时间后预紧力有所下降时，可以通过调节器8控制预紧调节螺栓7，方便的进行全面均匀或局部的调节预紧力，而不需拆卸整机更换蝶簧，有效降低了维修成本。

显然，本发明有益技术效果是调节间隙较大，预紧力可以全面及局部调节，其使用寿命较长，有效降低了维修成本；并且，结构简单、制造成本较低。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种轴承预紧方式，其特征在于，包括以下步骤：

A、加工轴承预紧调节装置并在轴承外侧装配轴承预紧调节装置；所述轴承预紧调节装置包括轴承轴向固定板、预紧压板、预紧压簧和预紧调节螺栓，在轴承轴向固定板的内侧端面圆周上设置有预紧压簧的安装孔，外侧端面上对应安装孔设置有预紧调节螺栓的螺孔；所述预紧压板的周向横截面形状为横向T型，其T型脚顶住轴承外圈端面；所述轴承轴向固定板的外侧连接有调节器，调节器包括套设在转动轴上的支撑圈，支撑圈的外侧套设有调节圈，支撑圈和调节圈之间形成调节腔，调节圈的内侧壁上设有内齿圈，调节腔内设有外齿圈和多个调节柱，外齿圈与支撑圈转动连接，调节柱、预紧压簧和预紧调节螺栓数量相同；调节柱包括依次设置的拉柄、直齿柱、连杆和套筒，套筒开口朝向预紧调节螺栓的头部，直齿柱与内齿圈、外齿圈均啮合；

B、通过轴承预紧调节装置对轴承的预紧力进行调节；调整调节器内调节柱使套筒卡接在预紧调节螺栓头部，转动调节圈调节预紧调节螺栓在螺孔中的位置进行轴承预紧力的调节。

2.根据权利要求1所述的轴承预紧方式，其特征在于：所述步骤A中在支撑圈外侧壁上加工环形的第一凸起，在调节圈内侧壁上加工环形的第二凸起，第一凸起和第二凸起形成限位台，所述外齿圈套设在支撑圈外侧，外齿圈一端与第一凸起相抵，所述内齿圈位于调节圈内侧壁上与外齿圈相对的一侧。

3.根据权利要求2所述的轴承预紧方式，其特征在于：所述步骤A中加工调节柱时使直齿柱的长度小于或等于连杆的长度，直齿柱的直径大于连杆的直径，第一凸起与第二凸起之间的距离大于连杆的直径。

4.根据权利要求3所述的轴承预紧方式，其特征在于：所述步骤A中装配时使得调节柱的套筒位于限位台远离外齿圈一侧的调节腔内，套筒的外径大于第一凸起与第二凸起之间的距离。

5.根据权利要求4所述的轴承预紧方式，其特征在于：所述步骤A中在拉柄与直齿柱之间加工环形的退料槽，在拉柄上加工网状的防滑纹。

6.根据权利要求5所述的轴承预紧方式，其特征在于：所述步骤A中在调节圈上加工径向的螺纹定位孔，在外齿圈上加工周向的弧形过孔，螺纹定位孔内螺纹连接锁紧螺栓。

7.根据权利要求6所述的轴承预紧方式，其特征在于：所述步骤A中在转动轴位于轴承内圈端面的环形槽中安装密封圈。