CN110809337B - 一种电加热环式轴承加热工装 - Google Patents

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Abstract

一种电加热环式轴承加热工装，包括轴承座，轴承座内开设有环状内腔，轴承座一侧的端面上开设有环状开口，环状内腔靠近轴承一侧为与轴承同轴的外锥面，外锥面的小端朝向环状开口，电加热环套装在环状内腔的外锥面上，电加热环的内周面为一段与环状内腔的外锥面相匹配且朝向相反的内锥面，轴承座上安装有轴承盖，电加热环与轴承盖的端面、环状内腔的端面和环形面之间均具有间隙，从而在轴承盖、电加热环和环状内腔的表面之间配合围成空气隔热腔，电加热环和轴承盖端面之间的间隙内设有弹簧，通过弹簧的弹性作用力沿轴向推动电加热环，从而将电加热环的内锥面向环状内腔的外锥面压紧，轴承盖上还穿设有温度传感器，能够对轴承进行高效加热。

Description

一种电加热环式轴承加热工装
技术领域
本发明涉及轴承加热工装领域，尤其涉及一种电加热环式轴承加热工装。
背景技术
轴承被称为“工业关节”,是机械装置中非常重要的零部件，几乎覆盖了各个行业，如航天、航空、航海、铁路、电力等。不同应用场合的滚动轴承有不同的工作温度，对于在室内使用的滚动轴承，如机床、仪表、精密机械等，一般工作温度范围为10~50℃；对于运输机械、建筑机械等室外工作的滚动轴承，一般工作温度范围为-40~80℃；航空发动机、高速电动机等滚动轴承温度可达150~200℃甚至更高。在滚动轴承运转时，温度急剧升高会造成润滑剂失效、金属表层组织改变，严重时会发生金属粘连、轴承卡死、烧伤的故障，因此，对轴承进行加热试验，对轴承的多种工作环境温度进行模拟，来对轴承在不同温度和工况下的温升机理、轴承温度分布特性以及轴承故障机理等进行研究，对于轴承的设计生产过程具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种电加热环式轴承加热工装，能够方便高效的对轴承进行加热，适于对轴承进行加热模拟试验。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电加热环式轴承加热工装，用于对套装在主轴上的轴承进行加热，包括一个轴承座，所述轴承安装在轴承座内使轴承的外壁与轴承座的内壁贴合，轴承座的内部开设有一圈用于安装电加热环的环状内腔，轴承座一侧的端面上开设有与环状内腔连通的环状开口，环状内腔靠近轴承一侧的环形面为一段与轴承同轴设置的外锥面，外锥面的小端朝向环状开口，电加热环套装在环状内腔的外锥面上，电加热环的内周面为一段与环状内腔的外锥面相匹配且朝向相反的内锥面，轴承座开设有环状开口的一端安装有轴承盖，电加热环与轴承盖的端面、环状内腔的端面以及环状内腔远离轴承一侧的环形面之间均具有间隙，从而在轴承盖、电加热环和环状内腔的表面之间配合围成空气隔热腔，电加热环和轴承盖端面之间的间隙内设有弹簧，通过弹簧的弹性作用力沿轴向推动电加热环，从而将电加热环的内锥面向环状内腔的外锥面压紧，轴承盖上穿设有温度传感器，温度传感器的探测端伸入轴承座内并延伸至轴承座靠近轴承的侧壁。
优选的，所述环状开口位于轴承座靠近主轴端部一侧的端面上。
优选的，所述轴承盖远离电加热环的一端安装有观察窗，轴承盖上安装有用于固定观察窗的压盖。
优选的，所述弹簧采用波形弹簧。
优选的，所述温度传感器的轴线与轴承座的轴线成15度夹角。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的电加热环式轴承加热工装，将电加热环安装在轴承座的环状内腔中，能够保证电加热环的内表面与轴承外壁之间的距离较小，使电加热环的热量能够迅速传递至轴承，电加热环和环状内腔通过锥面配合，并通过弹簧将电加热环向环状内腔锥面的大端顶紧，使电加热环的内锥面与环状内腔的外锥面紧密贴合，从而使热量能够从电加热环向轴承座更有效的传递；电加热环安装后，与环状内腔的端面和外侧环状面、以及轴承座的端面之间均不接触，使轴承盖安装到位并对环状内腔密封后会形成一个存储有空气的空气隔热腔，能够减缓热量从电加热环的两侧端面以及外周面散发的速度，使电加热环产生的大部分热量都能通过其内锥面传递至轴承，保证对轴承进行高效加热。本发明的安装较为简单，将电加热环和轴承盖安装到轴承座上时，通过弹簧的弹性作用力就能自动将电加热环顶紧到位。此外，本发明中设有温度传感器，能够对轴承的温度实时进行监测，并且在加热过程中能够随时控制电加热环的通电，就能根据轴承实际温度随时控制电加热环的加热过程，能够保证将轴承加热至所需的温度，便于对轴承的多种工作环境温度进行模拟。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1上半部的局部放大示意图。
图中标记：1、主轴，2、轴承，3、轴承座，4、电加热环，5、轴承盖，6、空气隔热腔，7、弹簧，8、温度传感器，9、观察窗。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一种电加热环式轴承加热工装，用于对套装在主轴1上的轴承2进行加热，包括一个轴承座3，所述轴承2安装在轴承座3内使轴承2的外壁与轴承座3的内壁贴合，轴承座3的内部开设有一圈用于安装电加热环4的环状内腔，轴承座3靠近主轴1端部一侧的端面上开设有与环状内腔连通的环状开口，环状内腔靠近轴承2一侧的环形面为一段与轴承2同轴设置的外锥面，外锥面的小端朝向环状开口，电加热环4套装在环状内腔的外锥面上，电加热环4的内周面为一段与环状内腔的外锥面相匹配且朝向相反的内锥面。
轴承座3开设有环状开口的一端安装有轴承盖5，电加热环4与轴承盖5的端面、环状内腔的端面以及环状内腔远离轴承2一侧的环形面之间均具有间隙，从而在轴承盖5、电加热环4和环状内腔的表面之间配合围成空气隔热腔6，能够减缓热量从电加热环4的两侧端面以及外周面散发的速度，使电加热环4产生的大部分热量都能通过其内锥面传递至轴承2，保证对轴承2进行高效加热。
电加热环4和轴承盖5端面之间的间隙内设有弹簧7，弹簧7可以采用多个压簧平行分布，也可以直接采用波形弹簧，通过弹簧7的弹性作用力沿轴向推动电加热环4，从而将电加热环4的内锥面向环状内腔的外锥面压紧，保证两者的锥面紧密贴合，也就能保证热量从电加热环4的内锥面向环状内腔的外锥面、即从电加热环4向轴承座3和轴承2传递的效率。
轴承盖5上穿设有温度传感器8，温度传感器8的探测端伸入轴承座3内并延伸至轴承座3靠近轴承2的侧壁，就能够对轴承2的温度实时进行监测，并且在加热过程中能够随时控制电加热环4的通电，就能根据轴承2实际温度随时控制电加热环4的加热过程，能够保证将轴承2加热至所需的温度，便于对轴承2的多种工作环境温度进行模拟。轴承盖5远离电加热环4的一端安装有观察窗9，轴承盖5上安装有用于固定观察窗9的压盖，使人员能够从轴承座3外部随时观察到轴承2的情况。

Claims (5)

1.一种电加热环式轴承加热工装，用于对套装在主轴（1）上的轴承（2）进行加热，其特征在于：包括一个轴承座（3），所述轴承（2）安装在轴承座（3）内使轴承（2）的外壁与轴承座（3）的内壁贴合，轴承座（3）的内部开设有一圈用于安装电加热环（4）的环状内腔，轴承座（3）一侧的端面上开设有与环状内腔连通的环状开口，环状内腔靠近轴承（2）一侧的环形面为一段与轴承（2）同轴设置的外锥面，外锥面的小端朝向环状开口，电加热环（4）套装在环状内腔的外锥面上，电加热环（4）的内周面为一段与环状内腔的外锥面相匹配且朝向相反的内锥面，轴承座（3）开设有环状开口的一端安装有轴承盖（5），电加热环（4）与轴承盖（5）的端面、环状内腔的端面以及环状内腔远离轴承（2）一侧的环形面之间均具有间隙，从而在轴承盖（5）、电加热环（4）和环状内腔的表面之间配合围成空气隔热腔（6），电加热环（4）和轴承盖（5）端面之间的间隙内设有弹簧（7），通过弹簧（7）的弹性作用力沿轴向推动电加热环（4），从而将电加热环（4）的内锥面向环状内腔的外锥面压紧，轴承盖（5）上穿设有温度传感器（8），温度传感器（8）的探测端伸入轴承座（3）内并延伸至轴承座（3）靠近轴承（2）的侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种电加热环式轴承加热工装，其特征在于：所述环状开口位于轴承座（3）靠近主轴（1）端部一侧的端面上。
3.根据权利要求1所述的一种电加热环式轴承加热工装，其特征在于：所述轴承盖（5）远离电加热环（4）的一端安装有观察窗（9），轴承盖（5）上安装有用于固定观察窗（9）的压盖。
4.根据权利要求1所述的一种电加热环式轴承加热工装，其特征在于：所述弹簧（7）采用波形弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种电加热环式轴承加热工装，其特征在于：所述温度传感器（8）的轴线与轴承座（3）的轴线成15度夹角。
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