CN111677763A - 平衡支撑轴承 - Google Patents

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唐丽虓
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Abstract

本发明涉及大型圆柱滚子轴承特殊结构设计，具体涉及一种平衡支撑轴承，保持架上的相邻兜孔之间开设一个减重平衡孔，所述减重平衡孔为圆形通孔，保持架外径上圆形通孔位置两侧设置配重甩油槽，所述甩油槽为由外径向内倾斜的斜槽。其运用轻薄化轻量化设计理念，利用轻质材料搭配减重平衡孔和微观接触修形方法，使轴承在离心甩动、振颤和轴向窜移情况下具有良好的接触稳定性和平衡性，从而实现高转速低振动平衡的性能。

Description

平衡支撑轴承
技术领域
本发明涉及大型圆柱滚子轴承特殊结构设计，具体涉及一种平衡支撑轴承，其可实现轴承高转速低振动运转，且拥有自平衡功能，主要应用于高速线材轧机出口端高转速设备，起到平衡支撑作用。
背景技术
在高速线材轧机轧制的最后阶段轧材线速度达到极致，将实际应用过程中的设备简化为力学模型可将其看作一个浮动悬臂型转子轴承固定在在悬臂转子外侧进行支撑，需要轴承具有较高的极限转速、低振动值和回转平衡稳定性。
现有的圆柱滚子轴承在离心甩动、振颤和轴向窜移情况下无法保证接触稳定性和平衡性，从而实现高转速低振动平衡的性能。
发明内容
鉴于现有技术的缺陷，本发明提供了一种平衡支撑轴承，其运用轻薄化轻量化设计理念，利用轻质材料搭配减重平衡孔和微观接触修形方法，使轴承在离心甩动、振颤和轴向窜移情况下具有良好的接触稳定性和平衡性，从而实现高转速低振动平衡的性能。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种平衡支撑轴承，包括内圈、滚动体、保持架、外圈，保持架上的相邻兜孔之间开设一个减重平衡孔，所述减重平衡孔为圆形通孔，保持架外径上圆形通孔位置两侧设置配重甩油槽，所述甩油槽为由外径向内倾斜的斜槽。
基于上述技术方案，轻质铝合保持架降低轴承重量和高速回转能耗，兜孔间设计减重平衡孔进一步减轻保持架重量，调整保持架平衡性，实现运转低振动性能。通过减重平衡孔进行保持架配重，通过减重平衡孔两侧甩油槽进行二次配重调整，实现保持架高速运转动平衡，并借助旋转离心力径将润滑油进行甩动，增加润滑效果。
进一步的，所述保持架的兜孔为方形兜孔，每隔若干个兜孔设置一个带有润滑油槽的兜孔，所述润滑油槽开设在保持架内径的兜孔上部及下部。
进一步的，所述保持架外径的兜孔位置设置锁点。
基于上述技术方案，保持架为方形兜孔，外径处带有锁点，滚动体从保持架外径放入，锁点将滚动体锁紧，在运转过程中不会脱出保持架。
进一步的，所述兜孔的四角位置设置均设置大圆弧散热润滑油孔。
进一步的，所述外圈的外径中部开设环形油槽，所述环形油槽由外向内宽度减小。
进一步的，所述环形油槽的槽底部开设若干贯穿外圈的增压润滑油孔。
进一步的，所述增压润滑油孔直径φ由外向内逐渐变小。
优选的，所述增压润滑油孔直径φ为1mm～1.5mm。
基于上述技术方案，增压润滑孔设计，外径油槽加深加宽，增加储油量，油孔直径变小变细，在润滑剂进入时产生喷射和雾化效果，增加轴承润滑效果。
进一步的，所述滚动体为圆柱滚动体，圆柱滚动体的两端设置弧形坡。
优选的，所述滚动体长度为L；滚动体的有效长度为滚动体长度减去两端的弧形坡长度，即Lw；其中Lw=0.5L～0.6L。
基于上述技术方案，滚动体超长弧形坡修形，有效接触长度减少，降低接触边缘应力和启动摩擦力矩，形成超长轴向横移空间和附加润滑空间，提升轴承浮动平衡性和疲劳寿命。通常Rw为弧坡半径，L为滚动体总长度，Lw为滚动体的有效长度≈0.5～0.6L，Lw需保证负载状态下接触部位有足够的摩擦力矩，滚动旋转不打滑。另外，滚动体四角修形后的弧形坡为新增的附加润滑空间（约为常规修形结构的4~6倍）。
本发明的有益效果为：在相邻两兜孔之间加工减重平衡孔，对保持架进行配重，获得良好的运转平衡性，同时进一步减轻重量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明轴承组件结构(去除外圈) 的结构示意图；
图3为本发明的保持架结构示意图；
图4为兜孔位置的结构示意图；
图5为外圈的环形油槽结构示意图；
图6为滚动体的结构示意图；
图7为滚动体在兜孔内部的结构示意图；
图中：1、内圈；2、滚动体；3、保持架；4、外圈；5、减重平衡孔；6、配重甩油槽；7、润滑油槽；8、锁点，9、大圆弧散热润滑油孔，10、环形油槽，11、增压润滑油孔，12、弧形坡，13、兜孔，L、滚动体总长度，Lw、滚动体的有效长度，Ln、轴向位移空间。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种平衡支撑轴承，包括内圈1、滚动体2、保持架3、外圈4，保持架3上的相邻兜孔13之间开设一个减重平衡孔5，所述减重平衡孔5为圆形通孔，保持架外径上圆形通孔位置两侧设置配重甩油槽6，所述甩油槽为由外径向内倾斜的斜槽。
进一步的，所述保持架的兜孔13为方形兜孔，每隔若干个兜孔设置一个带有润滑油槽7的兜孔，所述润滑油槽7开设在保持架内径的兜孔上部及下部。
进一步的，所述保持架外径的兜孔位置设置锁点8。
进一步的，所述兜孔的四角位置设置均设置大圆弧散热润滑油孔9。
进一步的，所述外圈的外径中部开设环形油槽10，所述环形油槽10由外向内宽度减小。
进一步的，所述环形油槽10的槽底部开设若干贯穿外圈的增压润滑油孔11。
进一步的，所述增压润滑油孔11直径φ由外向内逐渐变小。
优选的，所述增压润滑油孔11直径φ为1mm～1.5mm。
进一步的，所述滚动体2为圆柱滚动体，圆柱滚动体的两端设置弧形坡12。
优选的，所述滚动体2长度为L；滚动体2的有效长度为滚动体2长度减去两端的弧形坡12长度，即Lw；其中Lw=0.5L～0.6L。
图6中Rw为弧坡半径，L为滚动体总长度，Lw≈0.5~0.6L，Lw需保证负载状态下接触部位有足够的摩擦力矩，滚动旋转不打滑。滚动体四角阴影部分为新增的附加润滑空间（约为常规修形结构的4~6倍）。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.平衡支撑轴承，包括内圈、滚动体、保持架、外圈，其特征在于：保持架上的相邻兜孔之间开设一个减重平衡孔，所述减重平衡孔为圆形通孔，保持架外径上圆形通孔位置两侧设置配重甩油槽，所述甩油槽为由外径向内倾斜的斜槽。
2.根据权利要求1所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述保持架的兜孔为方形兜孔，每隔若干个兜孔设置一个带有润滑油槽的兜孔，所述润滑油槽开设在保持架内径的兜孔上部及下部。
3.根据权利要求1所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述保持架外径的兜孔位置设置锁点。
4.根据权利要求1所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述兜孔的四角位置设置均设置大圆弧散热润滑油孔。
5.根据权利要求1所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述外圈的外径中部开设环形油槽，所述环形油槽由外向内宽度减小。
6.根据权利要求5所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述环形油槽的槽底部开设若干贯穿外圈的增压润滑油孔。
7.根据权利要求6所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述增压润滑油孔直径φ由外向内逐渐变小。
8.根据权利要求7所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述增压润滑油孔直径φ为1mm～1.5mm。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述滚动体为圆柱滚动体，圆柱滚动体的两端设置弧形坡。
10.根据权利要求1-8中任意一项所述的平衡支撑轴承，其特征在于：所述滚动体长度为L；滚动体的有效长度为滚动体长度减去两端的弧形坡长度，即Lw；其中Lw=0.5L～0.6L。
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