CN110142621A - 一种轴承托架体及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承托架体，其包括托架体本体，所述托架体本体的两侧分别开设有开口朝上的半圆形槽，分别为第一半圆形槽和第二半圆形槽，第一半圆形槽和第二半圆形槽同轴设置且其轴线连线与地面平行，所述第一半圆形槽侧壁外表面上设置有第一凸台、第二凸台和第三凸台，所述第一凸台和第二凸台位于所述第一半圆形槽顶部两端的上方，所述第三凸台位于第一半圆形槽底部中心的下方；所述第一凸台、第二凸台和第三凸台相对于第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同。本发明还提供了该轴承托架体的加工方法，使得对半圆的加工镗床转移到了立式车床，实现加工方式的改变，从而大大提高了加工精度，满足对托架式泵类设备轴承或轴承体的托架支撑。

Description

一种轴承托架体及其加工方法

技术领域

本发明属于加工零件用托架体机械加工领域，具体涉及一种轴承托架体及其加工方法。

背景技术

泵类产品的轴承托架体主要起支撑轴承体的作用，在对轴承或轴承体承托支撑的过程中，要保证承托的轴承体保持完全水平状态。所以需要研发能够将轴承或轴承体水平承载支撑的托架体。

目前的轴承体托架体受到加工工艺的影响，使得支撑轴承体部分的同轴度难以达到一致，精度差。

常规加工这种托架体时，支撑轴承的部分为两个凹槽，在镗床加工，这种加工方法在加工小型托架体时没有问题，但是在加工大型托架体时会出现以下问题：

1、两凹槽距离较大，一次完成加工，镗杆伸出过长，刚性不足，无法保证加工精度。

2、一个凹槽加工完后，转180°加工另一凹槽，要求设备的旋转定位精度很高，一般设备达不到精度要求。

轴承托架体需要对轴承体完全水平的承托，精度要求高，所以需要研发一种既能有效承托轴承或轴承体也要容易加工的轴承托架体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够将轴承或轴承体水平承托且精度高的轴承托架体，同时还提供了该轴承托架体的加工方法，保证托架体的精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括托架体本体，所述托架体本体的两侧分别开设有开口朝上的半圆形槽，分别为第一半圆形槽和第二半圆形槽，第一半圆形槽和第二半圆形槽同轴设置且其轴线连线与地面平行，所述第一半圆形槽侧壁外表面上设置有第一凸台、第二凸台和第三凸台，所述第一凸台和第二凸台位于所述第一半圆形槽顶部两端的上方，所述第三凸台位于第一半圆形槽底部中心的下方；所述第一凸台、第二凸台和第三凸台相对于第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同。

进一步地，所述第一凸台、第二凸台和第三凸台之间的连线构成等边三角形。

进一步地，所述半圆形槽为二分之一圆。

进一步地，第一半圆形槽和第二半圆形槽的同轴度小于等于0.05mm。

进一步地，其应用于托架式泵类设备轴承体的托架支撑。

本发明还提供了轴承托架体的加工方法，其包括以下步骤，

（1）按照预设结构制成铸造毛坯件；

（2）对第一凸台、第二凸台和第三凸台进行精加工，使所述第一凸台、第二凸台和第三凸台相对于第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同；

（3）将托架体本体翻转放置在立式车床上，使第一凸台、第二凸台和第三凸台贴在立式车床的工作台表面；

（4）所述立式车床的工作台上设置有四个卡盘，将托架体本体置于四个卡盘包围的空间内，托架体本体位于半圆槽开口处一侧设置有与所述半圆槽相适配的夹具，所述夹具的下方设置有配重块，所述夹具和托架体本体通过四个卡盘限位。

立式车床上的竖直刀架对两个半圆槽分别进行加工。

进一步地，所述夹具开设有半圆形的槽，该半圆形的槽所在圆的直径为托架体本体上半圆槽所在圆的直径的1~1.2倍。

进一步地，步骤（4）中，夹具的开口侧与托架体本体的第一半圆形槽开口侧扣合在一起，夹具的开口侧贴合在托架体本体上，夹具开口的另一侧通过卡盘限位固定。

本发明积极效果如下：

本发明的轴承托架体可以对轴承体进行支撑，两个半圆槽的同轴度高，精度高，使轴承体水平放置，在泵类设备领域，保持轴承体的水平具有重要意义。

本发明提供的加工方法简便，结合常规立式车床可以制造出具有高同轴度的两个半圆槽对轴承进行支撑，加工时，先将基准加工好，然后基准面向下，将托架体竖直放置，通过夹具装夹在车床上，再将配重固定在车床上，完成两个半圆的加工。本发明巧妙的运用立式车床和本发明托架体的结构相结合，大大提高了托架轴承的基体的精度。

附图说明

图1为本发明轴承托架体的结构示意图；

图2为本发明在立式车床上加工的示意图；

附图中，1托架体本体、2半圆形槽、3第一凸台、4、第二凸台、5第三凸台、6夹具、7卡盘、8配重块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行进一步说明和解释。

如图1-2所示，本发明提供了一种轴承托架体，其包括托架体本体1，所述托架体本体1的两侧开分别设有开口朝上的半圆形槽2，两个所述半圆槽2同轴设置且其轴线连线与地面平行，所述托架体本体1一侧的半圆槽2侧壁外表面上设置有第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5，所述托架体本体1另一侧的半圆槽2与三个凸台分别位于设置有凸台的半圆槽2的两侧，为了进一步叙述方便，将两个半圆形槽2分别称为第一半圆形槽和第二半圆形槽，第一半圆形槽和第二半圆形槽同轴设置且其轴线连线与地面平行，第一半圆形槽的侧壁外表面上垂直设置有三个凸台即第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5，第二半圆形槽和三个凸台分别位于第一半圆形槽的两侧。

所述第一凸台3和第二凸台4位于该侧半圆槽2顶部两端的上方，所述第三凸台5位于该侧半圆槽2底部中心的下方；也就是所述第一凸台3和第二凸台4位于第一半圆形槽顶部两端的上方，所述第三凸台5位于第一半圆形槽底部中心的下方；所述第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5相对于第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同。

进一步地，本发明中第一半圆形槽和第二半圆形槽的同轴度小于等于0.05mm。

进一步地，本发明其应用于托架式泵类设备轴承体的托架支撑。

进一步地，所述第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5之间的连线构成等边三角形。根据三点确定一个平面的原理，将第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5分别设置在等边三角形三个顶点上，可以很好的确定第一半圆形槽能够保持水平不倾斜。

进一步地，所述半圆形槽2为二分之一圆，一方面使本发明体托架体在支撑轴承体时可以将轴承体稳定的支撑，另一方面可以使加工该半圆形槽2时，加工更容易，精度更高。

本发明还提供了上述轴承托架体的加工方法，其包括以下步骤，

（1）按照预设结构制成铸造毛坯件；制成的铸造毛坯件与上述轴承托架体的总体结构相同，区别仅在于第一半圆形槽和第二半圆形槽的同轴度低，第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5的精度低；

（2）对第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5进行精加工，将本发明轴承托架体水平放置在镗床工作台，镗床通过工作台及升降台的移动，对第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5进行一次切削。一次装夹，同时完成三个凸台面的加工，保证三个基准平面的位置精度。使所述第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5相对于所在第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同；

（3）将托架体本体1翻转放置在立式车床上，使第一凸台3、第二凸台4和第三凸台5贴在立式车床的工作台表面；第一半圆形槽在下，第一半圆形槽在上，这时，托架体本体1成竖直状态，第一半圆形槽位于第二半圆形槽的下方；

（4）所述立式车床为常规立式车床，所述立式车床的工作台上设置有四个可活动的卡盘7，两两卡盘7垂直设置，四个卡盘连线成“十”形，立式车床上设置有与所述卡盘7相适配的滑轨，使卡盘7可以活动，四个卡盘对应的滑轨连线也成“十”形，卡盘分别分布在四个方位上；

将托架体本体1置于四个卡盘7包围的空间内，托架体本体1位于半圆槽2开口处一侧设置有与所述半圆槽2相适配的夹具6，所述夹具6的下方设置有配重块8，所述配重块8为铸造铁锭，配重块8的重量及放置位置由力矩计算可得，如托架体的重量为2吨，垂直放置时重心距车床回转中心0.5m，那么可设置配重重量为1吨，在托架体正对面放置，距离车床回转中心1m，配置的重量依据一下两方面确定，一.托架体本体1重量及其与车床回转中心的距离，二. 配置的重量及其与车床回转中心的距离，根据力矩平衡原理防止车床在切削回转过程中，托架体本体收到离心作用。

配重块8高度设计要求低于三分之一托架体高度，这样配重块8的低重心可以帮助托架体本体1在切削过程中保持平衡。所述夹具6和托架体本体1通过四个卡盘7限位；四个卡盘7将托架体本体1的前后左右进行固定；

（5）将托架体本体1固定好之后，立式车床上的竖直刀架对两个半圆槽2分别进行处理。对两个半圆槽2切削处理时，是同一个刀架进行的，所以能够完全保证两个半圆槽2的同轴度，这一个刀架先切削处理一个半圆槽然后再竖直下落切削处理另一个半圆槽，处理这两个半圆槽时，该刀架在竖直角度方向不变。

进一步地，所述夹具6开设有半圆形的槽。

进一步地，步骤（4）中，夹具6的开口侧与托架体本体1的第一半圆形槽开口侧扣合在一起，夹具6的开口侧贴合在托架体本体1上，夹具6开口的另一侧通过卡盘7限位固定。该半圆形的槽所在圆的直径为托架体本体1上半圆槽2所在圆的直径的1~1.2倍，优选地，夹具6的半圆槽所在圆的直径和托架体本体1上半圆槽2所在圆的直径相同，这样可以更好的将托架体本体1固定。这样夹具6的开口侧和托架体本体1的半圆槽2开口侧扣合后，围成一个空间，便于立式车床对托架体本体1的半圆槽2的处理，立式车床的工作台面上设置有前后左右四个位置可调的卡盘7，卡盘7在工作台面上设置为常规设置，将夹具6和本发明轴承托架体放置在四个卡盘7中间后，本发明轴承托架体的托架体本体1成竖直装置，第一半圆形槽与夹具6开设有半圆形的槽扣合，当夹具6的半圆槽所在圆的直径和托架体本体1上半圆槽2所在圆的直径相同时，夹具6和第一半圆形槽围成一个整圆。立式车床上的竖直刀架对第一半圆形槽和第二半圆形槽切削前，先将四个卡盘7定位固定，为了便于描述，将四个卡盘7分别成为第一卡盘、第二卡盘、第三卡盘和第四卡盘。第一卡盘和第二卡盘分别位于托架体本体1的半圆形槽2左右两侧且贴合托架体本体1设置；

第三卡盘和第四卡盘分别位于托架体本体1的半圆形槽2的前方和后侧，进一步地，第三卡盘位于夹具6开口侧的对侧且贴合夹具6设置，第四卡盘位于托架体本体1的半圆形槽2开口侧的对侧且贴合托架体本体1设置。将四个卡盘固定完毕之后，夹具6和卡盘共同将本发明轴承托架固定在车床上，本发明夹具6结构可以使卡盘的夹紧力均匀的作用在托架体本体1的两侧，使夹紧更为可靠，保证安全性。托架体本体1在立式车床上牢靠的定位夹紧后，立车刀架竖直方向进给，车床工作台旋转带动工件旋转即带动本发明托架体本体1旋转，先加工一个半圆形槽2，然后后刀架竖直移动下落再加工另一个圆形槽，完成加工，整个过程为一个竖直刀架操作，每次加工时，车床工作台旋转带动工件旋转即带动本发明托架体本体1旋转完成切削，由此这个过程能够保证两个圆形槽的同轴度。

使用时，第一半圆形槽和第二半圆形槽之间距离为0.6m-1.5m，可以对泵类轴承或轴承体起到有效的支撑作用。

对本发明步骤（1）和步骤（5）处理后的两个半圆槽2的同轴度进行测试，测试结果如下：由于两半圆的加工是在一次装夹级一次走刀过程中完成的，固加工精度很好保证，经检验，所有本发明工艺加工的轴承托架体，两侧半圆同轴度都在0.05mm以内，满足设计要求为0.08mm以内的要求。

本发明的轴承托架体可以对轴承体进行支撑，两个半圆槽2的同轴度高，精度高，使轴承体水平放置，在泵类设备领域，保持轴承体的水平具有重要意义，托架体两侧半圆的同轴度直接影响安装在其上的两侧轴承的同轴度，继而影响两侧轴承的旋转精度。轴承的旋转精度会直接影响泵的使用效率及其寿命。固保证托架体两侧半圆的加工精度是至关重要的。

本发明提供的加工方法简便，结合常规立式车床可以制造出具有高同轴度的两个半圆槽2对轴承进行支撑，加工时，先将基准加工好，然后基准面向下，将托架体竖直放置，通过夹具装夹在车床上，再将配重固定在车床上，完成两个半圆的加工。本发明巧妙的运用立式车床和本发明托架体的结构相结合，大大提高了托架轴承的基体的精度。

本发明的设计使得对半圆的加工镗床转移到了立式车床，实现加工方式的改变，从而大大提高了加工精度，满足对泵类设备尤其是托架式泵类设备轴承或轴承体的托架支撑。

常规对半圆加工时，由镗床完成加工，如果将本发明托架体在镗床上加工，为将待加工的设备水平放置在镗床工作台上，先镗左端的半圆，后将工作台回转180°，镗右端半圆，现有技术局局限性是工作台回转180°时，由于设备本身的转动间隙问题，回转时会有误差无法保证多个半圆的同轴度。将本发明轴承托架体采用常规方法加工，经过测试，两个半圆形槽的同轴度为0.15mm，远不及本发明的精度，所以不能用于泵类设备的轴承托架工作上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种轴承托架体，其特征在于：其包括托架体本体（1），所述托架体本体（1）的两侧分别开设有开口朝上的半圆形槽（2），分别为第一半圆形槽和第二半圆形槽，第一半圆形槽和第二半圆形槽同轴设置且其轴线连线与地面平行，所述第一半圆形槽侧壁外表面上设置有第一凸台（3）、第二凸台（4）和第三凸台（5），所述第一凸台（3）和第二凸台（4）位于所述第一半圆形槽顶部两端的上方，所述第三凸台（5）位于第一半圆形槽底部中心的下方；所述第一凸台（3）、第二凸台（4）和第三凸台（5）相对于第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同。

2.根据权利要求1所述的一种轴承托架体，其特征在于：所述第一凸台（3）、第二凸台（4）和第三凸台（5）之间的连线构成等边三角形。

3.根据权利要求1所述的一种轴承托架体，其特征在于：所述半圆形槽（2）为二分之一圆。

4.根据权利要求1所述的一种轴承托架体，其特征在于：第一半圆形槽和第二半圆形槽的同轴度小于等于0.05mm。

5.根据权利要求1所述的一种轴承托架体，其特征在于：其应用于托架式泵类设备轴承体的托架支撑。

6.权利要求1所述轴承托架体的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤，

按照预设结构制成铸造毛坯件；

对第一凸台（3）、第二凸台（4）和第三凸台（5）进行精加工，使所述第一凸台（3）、第二凸台（4）和第三凸台（5）相对于第一半圆形槽侧壁凸出的高度相同；

将托架体本体（1）翻转放置在立式车床上，使第一凸台（3）、第二凸台（4）和第三凸台（5）贴在立式车床的工作台表面；

所述立式车床的工作台上设置有四个卡盘（7），将托架体本体（1）置于四个卡盘（7）包围的空间内，托架体本体（1）位于半圆槽（2）开口处一侧设置有与所述半圆槽（2）相适配的夹具（6），所述夹具（6）的下方设置有配重块（8），所述夹具（6）和托架体本体（1）通过四个卡盘（7）限位;

立式车床上的竖直刀架对两个半圆槽（2）分别进行加工。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于：所述夹具（6）开设有半圆形的槽，该半圆形的槽所在圆的直径为托架体本体（1）上半圆槽（2）所在圆的直径的1~1.2倍。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤（4）中，夹具（6）的开口侧与托架体本体（1）的第一半圆形槽开口侧扣合在一起，夹具（6）的开口侧贴合在托架体本体（1）上，夹具（6）开口的另一侧通过卡盘（7）限位固定。