CN110985525A - 一种多功能轴承及轴承箱及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金、连铸、辊道用轴承及装配技术领域，尤其涉及一种用于连铸机辊子的多功能轴承及轴承箱及其装配方法。包括内圈、外圈、保持架、滚子、轴承箱与端盖，还包括波纹密封Ⅰ、波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、动密封Ⅰ与动密封Ⅱ；动密封定子Ⅰ安装在内圈外壁的一端，动密封Ⅰ安装在动密封定子Ⅰ内，动密封定子Ⅱ安装在内圈外壁的另一端，动密封Ⅱ安装在动密封定子Ⅱ内；波纹密封Ⅰ大端与外圈相连，小端与动密封定子Ⅰ相连，波纹密封Ⅱ大端与外圈相连，小端与动密封定子Ⅱ相连；端盖与轴承箱设有相应的冷却水孔。具有动密封给水功能和柔性自密封功能；工艺精简、成本低、运行可靠，可减少、消除轴承润滑脂产生的污染。

Description

一种多功能轴承及轴承箱及其装配方法

技术领域

本发明涉及冶金、连铸、辊道用轴承及装配技术领域，尤其涉及一种用于连铸机辊子的多功能轴承及轴承箱及其装配方法。

背景技术

连铸机辊子及其支撑轴承直接承受高温铸坯的热传导和辐射热，二冷室内的辊子及其支撑轴承还要承受含尘高温蒸汽、水雾的影响。目前，传统的做法是对辊子内部进行通水冷却，轴承润滑采用集中润滑方式，外部冷却水通过旋转接头接入辊子内部实施冷却。

由于工作环境极其恶劣，旋转接头极易损坏，旋转接头使用寿命低。受恶劣工况环境和旋转接头运行寿命影响，导致冷却水无法进入辊子内部，既降低了辊子运行寿命，又增加了冷却水的消耗和维修成本。而且集中润滑方式为定时、定量向轴承加注润滑脂，部分油脂会排出轴承箱进入冲渣水系统，造成水的污染和堵塞冷却喷嘴。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多功能轴承及轴承箱及其装配方法。除具有传统轴承功能外，还新增了动密封给水功能和柔性自密封功能；工艺精简、成本低、运行可靠，而且可减少、消除轴承润滑脂产生的污染。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种多功能轴承及轴承箱，包括内圈、外圈、保持架、滚子、轴承箱与端盖，外圈安装在轴承箱内，内圈安装在外圈内，保持架安装在内圈与外圈之间，滚子镶嵌在保持架内，端盖盖在轴承箱的端部；还包括波纹密封Ⅰ、波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、动密封Ⅰ与动密封Ⅱ；动密封定子Ⅰ安装在内圈外壁的一端，动密封Ⅰ安装在动密封定子Ⅰ内，动密封定子Ⅱ安装在内圈外壁的另一端，动密封Ⅱ安装在动密封定子Ⅱ内；波纹密封Ⅰ大端与外圈相连，小端与动密封定子Ⅰ相连，波纹密封Ⅱ大端与外圈相连，小端与动密封定子Ⅱ相连；端盖与轴承箱设有相应的冷却水孔。

所述内圈的长度大于外圈的长度，中间区域的形状为标准轴承内圈形状；圆柱形状的外端区域分别与动密封定子Ⅰ、动密封Ⅰ和动密封定子Ⅱ、动密封Ⅱ配合，起到动密封转子的作用；其内径设置O型圈Ⅲ密封槽，O型圈Ⅲ放置在O型圈Ⅲ密封槽内。

所述波纹密封Ⅰ为钢骨架橡胶圈，轴向断面形状为波纹状，波纹密封Ⅰ的大端与外圈过盈、粘接配合，波纹密封Ⅰ的小端与动密封定子Ⅰ过盈、粘接配合。

所述波纹密封Ⅱ为钢骨架橡胶圈，轴向断面形状为波纹状，波纹密封Ⅱ的大端与外圈过盈、粘接配合，波纹密封Ⅱ的小端与动密封定子Ⅱ过盈、粘接配合。

所述轴承箱底部配置有辊子冷却水孔，数量为1或2个；轴承箱与动密封定子Ⅰ的配合处设有O型圈Ⅰ密封槽，O型圈Ⅰ放置在O型圈Ⅰ密封槽内。

所述端盖内端面配置有冷却水孔，数量与轴承箱冷却水孔相同；当冷却水孔为1个时，冷却水孔的一端与轴承箱的冷却水孔连通，冷却水孔的另一端与端盖内腔相通。

所述端盖内端面配置有冷却水孔，数量与轴承箱冷却水孔相同；当冷却水孔为2个时，其中一个冷却水孔的一端与轴承箱的进水孔连通，另一端通过中心孔与外部辊子芯管连通；另一个冷却水孔的一端与轴承箱的回水孔连通，另一端与端盖内腔相通。

所述端盖与动密封定子Ⅱ结合处设置有O型圈Ⅱ密封槽，O型圈Ⅱ放置在O型圈Ⅱ密封槽内；端盖与动密封定子Ⅱ结合处设置有止转盲孔。

还包括止转销Ⅰ与止转销Ⅱ，动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、轴承箱与端盖设有止转孔；止转销Ⅰ的一端插入到动密封定子Ⅰ的止转孔中，止转销Ⅰ的另一端插入到轴承箱的止转孔中；止转销Ⅱ的一端插入到动密封定子Ⅱ的止转孔中，止转销Ⅱ的另一端插入到端盖的止转孔中。

一种多功能轴承及轴承箱的装配方法，具体包括如下步骤：

1)将内圈、外圈、保持架和滚子组装到一起，形成传统轴承本体结构形式；

2)将波纹密封Ⅰ的小端过盈、粘接到动密封定子Ⅰ中；将动密封Ⅰ放入到动密封定子Ⅰ的密封槽中；

3)将波纹密封Ⅱ的小端过盈、粘接到动密封定子Ⅱ中；将动密封Ⅱ放入到动密封定子Ⅱ的密封槽中；

4)将波纹密封Ⅰ、动密封定子Ⅰ和动密封Ⅰ组装体的大端过盈、粘接到外圈端面中，同时将该组装体的小端与内圈实现装配；

5)将波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅱ和动密封Ⅱ组装体的大端过盈、粘接到外圈端面中，同时将该组装体的小端与内圈实现装配；

6)将止转销Ⅰ放入到轴承箱止转孔中，并于外侧焊接牢固；

7)将O型圈Ⅰ放入到轴承箱O型圈Ⅰ密封槽中；

8)将内圈、外圈、保持架、滚子、波纹密封Ⅰ、动密封定子Ⅰ、动密封Ⅰ、波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅱ和动密封Ⅱ的组装体放入到轴承箱、止转销Ⅰ和O型圈Ⅰ的组装体中；放入时，动密封定子Ⅰ在前端，动密封定子Ⅱ在后端；

9)将O型圈Ⅱ放入到端盖O型圈Ⅱ密封槽内，将止转销Ⅱ放入到端盖止转孔中；

10)将端盖、O型圈Ⅱ和止转销Ⅱ的组装体与轴承箱装配，并通过螺栓紧固；

11)将O型圈Ⅲ放入到内圈O型圈Ⅲ密封槽中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设有动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、动密封Ⅰ与动密封Ⅱ，端盖与轴承箱设有相应的冷却水孔，进而实现动密封给水功能，无需设置旋转接头，具有工艺简单、运行可靠、提高辊子使用寿命、降低辊子运行费用等优点。

2、本发明波纹密封Ⅰ、波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、内圈与外圈形成一个自密封的环境，本发明具有柔性自密封功能，轴承润滑脂被封闭在自密封的环境中，无需定时、定量向轴承加注润滑脂，避免油脂从轴承箱进入冲渣水系统，造成水的污染和堵塞冷却喷嘴，减少、消除轴承润滑脂产生的污染。

附图说明

图1是本发明多功能轴承及轴承箱装配主视图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本发明轴承箱主视图；

图4是图3的B-B剖面图；

图5是图3的C-C剖面图；

图6是本发明端盖主视图；

图7是图6的D-D剖面图；

图8是图6的E-E剖面图。

图中：1-内圈 2-外圈 3-保持架 4-滚子 5-波纹密封Ⅰ 6-波纹密封Ⅱ 7-动密封定子Ⅰ 8-动密封定子Ⅱ 9-轴承箱 10-端盖 11-止转销Ⅰ 12-止转销Ⅱ 13-动密封Ⅰ 14-动密封Ⅱ 15-O型圈Ⅰ 16-O型圈Ⅱ 17-O型圈Ⅲ 18-螺栓

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：

实施例：

如图1、图2所示，一种多功能轴承及轴承箱，由内圈1、外圈2、保持架3、滚子4、波纹密封Ⅰ5、波纹密封Ⅱ6、动密封定子Ⅰ7、动密封定子Ⅱ8、轴承箱9、端盖10、止转销Ⅰ11、止转销Ⅱ12、动密封Ⅰ13、动密封Ⅱ14、O型圈Ⅰ15、O型圈Ⅱ16、O型圈Ⅲ17和螺栓18组成。

内圈1放置在外圈内2，保持架3放置在内圈1与外圈2之间，滚子4镶嵌在保持架3内。波纹密封Ⅰ5的大端与外圈2过盈、粘接配合，波纹密封Ⅰ5的小端与动密封定子Ⅰ7过盈、粘接配合；波纹密封Ⅱ6的大端与外圈2过盈、粘接配合，波纹密封Ⅱ6的小端与动密封定子Ⅱ8过盈、粘接配合。

动密封定子Ⅰ7与内圈1外径配合；动密封定子Ⅱ8与内圈1外径配合。轴承箱9的内径与外圈2的外径配合；端盖10通过螺栓18与轴承箱9连接，端盖10内侧中心孔与外部辊子芯管连通。

止转销Ⅰ11的一端插入到动密封定子Ⅰ7的止转孔中，止转销Ⅰ11的另一端插入到轴承箱9的止转孔中；止转销Ⅱ12的一端插入到动密封定子Ⅱ8的止转孔中，止转销Ⅱ12的另一端插入到端盖10的止转孔中。

动密封Ⅰ13设置在动密封定子Ⅰ7的密封槽内，为橡胶密封圈，优先采用斯特封密封形式；动密封Ⅱ14设置在动密封定子Ⅱ8的密封槽内，为橡胶密封圈，优先采用斯特封密封形式；O型圈Ⅰ15设置在轴承箱9的密封槽内；O型圈Ⅱ16设置在端盖10的密封槽内；O型圈Ⅲ17设置在内圈1的密封槽内。

内圈1的长度大于外圈2的长度，中间区域的形状为标准轴承内圈形状；圆柱形状的外端区域分别与动密封定子Ⅰ7、动密封Ⅰ13和动密封定子Ⅱ8、动密封Ⅱ14配合；其内径设置O型圈Ⅲ密封槽。

波纹密封Ⅰ5为钢骨架橡胶圈，轴向断面形状为波纹状，波纹密封Ⅰ5的大端与外圈2过盈、粘接配合，波纹密封Ⅰ5的小端与动密封定子Ⅰ7过盈、粘接配合。

波纹密封Ⅱ6为钢骨架橡胶圈，轴向断面形状为波纹状，波纹密封Ⅱ6的大端与外圈2过盈、粘接配合，波纹密封Ⅱ6的小端与动密封定子Ⅱ8过盈、粘接配合。

见图3、图4、图5，轴承箱9底部配置有冷却水孔，数量为1或2个；轴承箱9与动密封定子Ⅰ7的配合处设有O型圈Ⅰ密封槽。

见图6、图7、图8，端盖10内端面配置有冷却水孔，数量与轴承箱9相同；当冷却水孔为1个时，冷却水孔的一端与轴承箱9的冷却水孔连通，冷却水孔的另一端与端盖10内腔相通。

当冷却水孔为2个时，其中一个冷却水孔的一端与轴承箱9的进水孔连通，另一端通过中心孔与外部辊子芯管连通；另一个冷却水孔的一端与轴承箱9的回水孔连通，另一端与端盖10内腔相通；端盖10与动密封定子Ⅱ8结合面处设置有O型圈Ⅱ密封槽；端盖10与动密封定子Ⅱ8结合面处设置有止转盲孔。

如图1-8所示，一种多功能轴承及轴承箱的装配方法，具体包括如下步骤：

1)按照传统方法将内圈1、外圈2、保持架3和滚子4组装到一起，形成传统轴承的本体结构形式。

2)将波纹密封Ⅰ5的小端过盈、粘接到动密封定子Ⅰ7中；将动密封Ⅰ13放入到动密封定子Ⅰ7的密封槽中。

3)将波纹密封Ⅱ6的小端过盈、粘接到动密封定子Ⅱ8中；将动密封Ⅱ14放入到动密封定子Ⅱ8的密封槽中。

4)将波纹密封Ⅰ、动密封定子Ⅰ和动密封Ⅰ组装体的大端过盈、粘接到外圈端面中，同时将该组装体的小端与内圈实现装配。

5)将波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅱ和动密封Ⅱ组装体的大端过盈、粘接到外圈端面中，同时将该组装体的小端与内圈实现装配。

6)将止转销Ⅰ11放入到轴承箱9止转孔中，并于外侧焊接牢固。

7)将O型圈Ⅰ15放入到轴承箱9密封槽中。

8)将内圈1、外圈2、保持架3、滚子4、波纹密封Ⅰ5、动密封定子Ⅰ7、动密封Ⅰ13、波纹密封Ⅱ6、动密封定子Ⅱ8、动密封Ⅱ14的组装体放入到轴承箱9、止转销Ⅰ11和O型圈Ⅰ15的组装体中；放入时，动密封定子Ⅰ7在前端，动密封定子Ⅱ8在后端。

9)将O型圈Ⅱ16放入到端盖10密封槽中；将止转销Ⅱ12放入到端盖10止转孔中。

10)将端盖10、O型圈Ⅱ16和止转销Ⅱ12的组装体与轴承箱9装配，并通过螺栓18紧固。

11)将O型圈Ⅲ17放入到内圈1密封槽中。

本发明实现动密封给水功能，无需设置旋转接头，具有工艺精简、运行可靠、提高辊子使用寿命、降低辊子运行费用等优点。本发明具有柔性自密封功能，轴承润滑脂被封闭在自密封的环境中，无需定时、定量向轴承加注润滑脂，避免油脂从轴承箱进入冲渣水系统，造成水的污染和堵塞冷却喷嘴，减少、消除轴承润滑脂产生的污染。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能轴承及轴承箱，包括内圈、外圈、保持架、滚子、轴承箱与端盖，外圈安装在轴承箱内，内圈安装在外圈内，保持架安装在内圈与外圈之间，滚子镶嵌在保持架内，端盖盖在轴承箱的端部；其特征在于，还包括波纹密封Ⅰ、波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、动密封Ⅰ与动密封Ⅱ；动密封定子Ⅰ安装在内圈外壁的一端，动密封Ⅰ安装在动密封定子Ⅰ内，动密封定子Ⅱ安装在内圈外壁的另一端，动密封Ⅱ安装在动密封定子Ⅱ内；波纹密封Ⅰ大端与外圈相连，小端与动密封定子Ⅰ相连，波纹密封Ⅱ大端与外圈相连，小端与动密封定子Ⅱ相连；端盖与轴承箱设有相应的冷却水孔。

2.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述内圈的长度大于外圈的长度，中间区域的形状为标准轴承内圈形状；圆柱形状的外端区域分别与动密封定子Ⅰ、动密封Ⅰ和动密封定子Ⅱ、动密封Ⅱ配合，起到动密封转子的作用；其内径设置O型圈Ⅲ密封槽，O型圈Ⅲ放置在O型圈Ⅲ密封槽内。

3.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述波纹密封Ⅰ为钢骨架橡胶圈，轴向断面形状为波纹状，波纹密封Ⅰ的大端与外圈过盈、粘接配合，波纹密封Ⅰ的小端与动密封定子Ⅰ过盈、粘接配合。

4.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述波纹密封Ⅱ为钢骨架橡胶圈，轴向断面形状为波纹状，波纹密封Ⅱ的大端与外圈过盈、粘接配合，波纹密封Ⅱ的小端与动密封定子Ⅱ过盈、粘接配合。

5.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述轴承箱底部配置有辊子冷却水孔，数量为1或2个；轴承箱与动密封定子Ⅰ的配合处设有O型圈Ⅰ密封槽，O型圈Ⅰ放置在O型圈Ⅰ密封槽内。

6.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述端盖内端面配置有冷却水孔，数量与轴承箱冷却水孔相同；当冷却水孔为1个时，冷却水孔的一端与轴承箱的冷却水孔连通，冷却水孔的另一端与端盖内腔相通。

7.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述端盖内端面配置有冷却水孔，数量与轴承箱冷却水孔相同；当冷却水孔为2个时，其中一个冷却水孔的一端与轴承箱的进水孔连通，另一端通过中心孔与外部辊子芯管连通；另一个冷却水孔的一端与轴承箱的回水孔连通，另一端与端盖内腔相通。

8.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，所述端盖与动密封定子Ⅱ结合处设置有O型圈Ⅱ密封槽，O型圈Ⅱ放置在O型圈Ⅱ密封槽内；端盖与动密封定子Ⅱ结合处设置有止转盲孔。

9.根据权利要求1所述的一种多功能轴承及轴承箱，其特征在于，还包括止转销Ⅰ与止转销Ⅱ，动密封定子Ⅰ、动密封定子Ⅱ、轴承箱与端盖设有止转孔；止转销Ⅰ的一端插入到动密封定子Ⅰ的止转孔中，止转销Ⅰ的另一端插入到轴承箱的止转孔中；止转销Ⅱ的一端插入到动密封定子Ⅱ的止转孔中，止转销Ⅱ的另一端插入到端盖的止转孔中。

10.一种权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述轴承及轴承箱的装配方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)将内圈、外圈、保持架和滚子组装到一起，形成传统轴承本体结构形式；

2)将波纹密封Ⅰ的小端过盈、粘接到动密封定子Ⅰ中；将动密封Ⅰ放入到动密封定子Ⅰ的密封槽中；

3)将波纹密封Ⅱ的小端过盈、粘接到动密封定子Ⅱ中；将动密封Ⅱ放入到动密封定子Ⅱ的密封槽中；

4)将波纹密封Ⅰ、动密封定子Ⅰ和动密封Ⅰ组装体的大端过盈、粘接到外圈端面中，同时将该组装体的小端与内圈实现装配；

5)将波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅱ和动密封Ⅱ组装体的大端过盈、粘接到外圈端面中，同时将该组装体的小端与内圈实现装配；

6)将止转销Ⅰ放入到轴承箱止转孔中，并于外侧焊接牢固；

7)将O型圈Ⅰ放入到轴承箱O型圈Ⅰ密封槽中；

8)将内圈、外圈、保持架、滚子、波纹密封Ⅰ、动密封定子Ⅰ、动密封Ⅰ、波纹密封Ⅱ、动密封定子Ⅱ和动密封Ⅱ的组装体放入到轴承箱、止转销Ⅰ和O型圈Ⅰ的组装体中；放入时，动密封定子Ⅰ在前端，动密封定子Ⅱ在后端；

9)将O型圈Ⅱ放入到端盖O型圈Ⅱ密封槽内，将止转销Ⅱ放入到端盖止转孔中；

10)将端盖、O型圈Ⅱ和止转销Ⅱ的组装体与轴承箱装配，并通过螺栓紧固；

11)将O型圈Ⅲ放入到内圈O型圈Ⅲ密封槽中。

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