CN112576626A - 一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，由轴承座、夹紧块、限位块和卡箍组成；并结合陶瓷轴承的材料特性和轴承座的结构特性，提出一种可调夹紧力的轴承座及夹紧装置，设计由六个夹紧块组成的夹紧装置，每个夹紧块上都镶嵌有软夹头，该夹紧装置可自定心，同时方便、快捷对陶瓷轴承压紧定位，软夹头除了起固定作用外还能避免由于夹紧力过大使陶瓷轴承发生损坏的后果，对夹紧块采用了可调节的两组卡箍压紧方式及上下两体可通过螺栓调整的轴承座进行夹紧、固定，不仅能快速安装夹紧陶瓷轴承，且可以在工作过程中对陶瓷轴承与轴承座之间出现的间隙进行实时调整，结构简单、工作原理可靠、容易制造、配合安全可靠，有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承座，具体的涉及一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置。
背景技术
陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件，因其具有金属轴承无法比拟的优良性能——耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性、高刚性和高绝缘性能等，已经被广泛的应用在机械加工、冶金、化工及航空等国计民生的各个重要领域中，轴承作为在机械设备中被广泛应用的一种重要零部件，有时需要在高温、高速、深冷、易燃易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下工作，因此，陶瓷轴承是不可或缺的首选并被大量地应用在各个行业中。
有轴承的地方就要有支撑点，轴承的内支撑点是轴，外支撑点就是轴承座，常用的轴承座材质多为轴承座钢，因具有结构简单、制造方便、造价低廉而被广泛应用于滚动轴承的固定、支承上；当陶瓷轴承与钢质的轴承座配合使用时，由于陶瓷材料的热膨胀系数比金属材料要低，比如，氮化硅陶瓷的热膨胀系数大约是轴承钢的20％，可见，当温度发生巨大变化时，陶瓷材料具有良好的尺寸稳定性；通常轴承的工作状态是长时间的高速度的旋转，会产生大量热量或者长时间处于高温的工作环境中，由于陶瓷轴承和轴承座受热膨胀系数的不同，使钢质轴承座和陶瓷轴承的膨胀量有差异，导致陶瓷轴承外圈与轴承座孔间产生间隙，陶瓷轴承不能被轴承座夹紧、固定；如果陶瓷轴承承载的径向力较大，陶瓷轴承与被支撑体会产生径向跳动，如果是承载的轴向力较大，陶瓷轴承与被支撑体会产生轴向窜动；如果陶瓷轴承外圈与轴承座孔间产生的间隙未能及时消除，将会引起陶瓷轴承的不正常振动、陶瓷轴承与轴承座间发生碰撞、摩擦，使传动不平稳，还会产生噪音，从而加速陶瓷轴承外圈的磨损，降低了陶瓷轴承，轴承座及其传动部件的使用寿命，严重时将会导致机器故障或机器停止工作，甚至威胁到人身安全；综上所述，可见在安装有陶瓷轴承的机器设备中，如何能在不停止机器正常工作前提下，及时、快速地消除陶瓷轴承和轴承座因受热膨胀而产生的间隙，使陶瓷轴承能被很好地夹紧、固定，减小对陶瓷轴承外圈的磨损是要解决的难题。
发明内容
本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，由轴承座、夹紧块、限位块和卡箍组成，所述的轴承座为上下两体组合而成，分别为轴承座上体，轴承座下体，两部分组合后形成的轴承座内孔沿周向有键槽；所述的夹紧块为内弧带有软夹头，外弧沿周向平行设置有三组连接键的弧形结构，在轴承座下体的底座上有两个螺栓孔，由螺栓通过轴承座下体底座上的螺栓孔与支承体连接固定，再将夹紧块d、夹紧块e、夹紧块f通过夹紧块上的连接键与轴承座下体内孔上的键槽配合连接，将夹紧块a、夹紧块b、夹紧块c通过夹紧块上的连接键与轴承座上体内孔上的键槽配合连接，轴承座上体和轴承座下体安装的夹紧块的方向以相邻两个夹紧块上的软夹头不同向为正确；所述的软夹头材质为聚四氟乙烯，在每一块夹紧块上都镶嵌一个软夹头；所述的限位块a、限位块b、限位块c、限位块d与轴承座内孔的键槽配合连接固定，用于限制夹紧块在轴承座孔内的相对滑动，并使相邻的两个夹紧块之间有一定的间隙，限位块的厚度为以轴承座孔几何中心为圆心的2°圆弧，限位块的高度与轴承座内孔的键槽深度相当，其安装位置为以轴承座孔几何中心为圆心、以两个同在一部分轴承座体上的限位块中心为两端，相隔60°均匀布置，将限位块a3、b4安装在轴承下体2内孔键槽8内，限位块c5、d6安装在轴承上体1内孔键槽8内；所述的卡箍由两个半环形组成，卡箍的两个半环形通过一组螺栓连接，卡箍的内环设置有键槽，键槽与夹紧块上的连接键配合安装，一组夹紧块要两组卡箍进行安装固定，通过调节卡箍上的螺栓来调整卡箍对夹紧块的夹紧力；所述的轴承座内孔安装的六个夹紧块和两组卡箍组合而成的夹紧装置用来固定放置陶瓷轴承。
附图说明
图1本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置示意图；
图2本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的轴承座示意图；
图3本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的夹紧块示意图；
图4本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的夹紧块组合成的夹紧装置示意图；
图5本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的工作状态软夹头摆放形式示意图；
图6本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的夹紧块圆弧角度示意图；
图7本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的卡箍示意图；
图8本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的软夹头剖面图；
图9本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的未夹紧状态示意图；
图10本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置的夹紧状态示意图。
图中：1轴承座上体、2轴承座下体、3限位块a、4限位块b、5限位块c、6限位块d、7夹紧块连接键、8轴承座内孔键槽、9软夹头、10夹紧块上的键、11夹紧块c、12夹紧块d、13夹紧块a、14夹紧块f、15夹紧块b、16夹紧块e、17卡箍内键槽、18卡箍、19卡箍调整螺栓、20轴承座上体调整螺栓。
具体实施方式
本发明一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，由轴承座、夹紧块、限位块和卡箍组成，如图1、图2所示，所述的轴承座为上下两体组合而成，分别为轴承座上体1、轴承座下体2两部分组合后形成的轴承座内孔沿周向有轴承座内孔键槽8，在轴承座下体2的底座上有两个螺栓孔，由螺栓通过轴承座下体2底座上的螺栓孔与支承体连接固定；如图3所示，所述的夹紧块为内弧带有软夹头9，外弧沿周向平行设置有三组弧形结构的连接键，其中间的为与轴承座内孔键槽8配合连接的夹紧块连接键7，用于与轴承座连接固定，外侧的两个为卡箍连接键10，用于连接固定卡箍；如图4所示，将夹紧块d12、夹紧块f14、夹紧块e16通过夹紧块连接键7与轴承座下体2内孔上的轴承座内孔键槽8配合连接，将夹紧块a13、夹紧块b15、夹紧块c11通过夹紧块连接键7与轴承座上体1内孔上的轴承座内孔键槽8配合连接，如图5、图8所示，夹紧块的安装方向以相邻两个夹紧块上的软夹头9不同向为正确，所述的软夹头9材质是聚四氟乙烯，并镶嵌在每一块夹紧块上；如图4所示，所述的限位块a3、限位块b4、限位块c5、限位块d6与轴承座内孔的轴承座内孔键槽8配合连接固定，用于限制夹紧块在轴承座孔内的相对滑动，并使相邻的两个夹紧块之间有一定的间隙，限位块的厚度为以轴承座孔几何中心为圆心的2°圆弧，限位块的高度与轴承座内孔的键槽深度相当，其安装位置为以轴承座孔几何中心为圆心、以两个同在一部分轴承座体上的限位块中心为两端，相隔60°均匀布置,将限位块a3、b4安装在轴承下体2内孔键槽8内，限位块c5、d6安装在轴承上体1内孔键槽8内；如图3、图4、图5、图6所示，陶瓷轴承放置在轴承座下体2上的夹紧块内，由夹紧块上镶嵌的软夹头9定位固定陶瓷轴承，再将已完成连接夹紧块的轴承座上体1通过螺栓配合与轴承座下体2连接固定，陶瓷轴承由六个软夹头9固定，软夹头9是由高分子材料聚四氟乙烯制造而成，具有耐高温的特点，软夹头9的结构及相邻两个不同方向放置形式能为陶瓷轴承轴向和径向可靠的定位，由聚四氟乙烯材料制作的软夹头9还用来防止因夹紧力过大时而损坏陶瓷轴承；如图4所示，所述的夹紧块a13和夹紧块d12的两个接触的端面由键和槽配合连接，夹紧块c11和夹紧块f14的两个接触的端面由键和槽配合连接；如图7、图9、图10所示，所述的卡箍18由两个半环形组成，卡箍18的两个半环形通过一组螺栓连接，卡箍18的内环设置有卡箍内键槽17，内键槽键槽17与夹紧块上的卡箍连接键10配合安装，一组夹紧块需由两组卡箍进行安装固定，通过调节卡箍上的螺栓来调整卡箍对夹紧块的夹紧力。
夹紧装置是由轴承座、六个夹紧块及卡箍组合而成，夹紧块之间设置有间隙，为六瓣弹性连接，可自动定心；由六个夹紧块组合而成的夹紧装置用来固定放置在夹紧块软夹头9上的陶瓷轴承，通过调节两个卡箍18上的螺栓使卡箍18压紧夹紧块来调节夹紧力，调节轴承座上体1上的螺栓，使轴承座上体1向下压紧夹紧块，使夹紧块上的夹紧块连接键7与轴承座内孔键槽8完全压紧，确保轴承座、夹紧块、卡箍之间的键槽可靠连接，使轴承外圈与夹紧块之间完全压紧；如图9所示，在陶瓷轴承工作过程中可随时调整因陶瓷轴承和轴承座长时间高速转动而引起的发热和环境温度升高所造成的间隙，如图10所示，先调整夹紧块两端的卡箍18上的螺栓19，使夹紧块收紧并夹紧陶瓷轴承，再调整轴承座上体1上的螺栓20，使轴承座将夹紧块夹紧、固定，两次夹紧可提高键与键槽配合的可靠性，从而更好的对陶瓷轴承进行夹紧、固定，确保设备的安全运行；设备在长期的运行中出现间隙造成异常时，无需关停设备，只要对卡箍调整螺栓19和轴承座上体调整螺栓20进行调整，可达到键槽连接可靠，夹紧装置安全稳定的效果，本发明具有调整方便、可靠，拆装更换简单的优点。
本发明一种用于陶瓷轴承的轴承轴承支座及夹紧装置，结合陶瓷轴承和钢质轴承座的材料特性、结构特性，提出一种可调夹紧力的轴承座及夹紧装置，该夹紧装置用于安装固定陶瓷轴承后与轴承座连接固定，并由两组卡箍夹紧，通过调节轴承座上体调整螺栓20及卡箍调整螺栓19确保陶瓷轴承被夹紧固定，完成了安装调整；当陶瓷轴承处于高温环境中或工作时产生的高温使轴承座和陶瓷轴承受热膨胀，由于陶瓷轴承和轴承钢质轴承座的膨胀系数不同，使轴承座孔膨胀后的尺寸大于陶瓷轴承膨胀后的尺寸，使陶瓷轴承与轴承座之间产生了一定的间隙，如果不及时消除可能会引发设备运转异常，设备故障，严重时可能造成停机的后果；本发明一种用于陶瓷轴承的轴承支座及夹紧装置就能简单快捷的解决这个问题，当发现设备异常，判断为出现间隙时，只需调整两个卡箍调整螺栓和轴承座上体调整螺栓就能消除间隙，是设备正常运转，完成了设备运行中异常调整。
本发明一种用于陶瓷轴承的轴承支座及夹紧装置安装调整具体实施步骤如下：
(1)首先，将轴承座下体(2)由螺栓通过轴承座下体(2)底座上的螺栓孔与支承体连接固定；
(2)将夹紧块d(12)、夹紧块e(16)、夹紧块f(14)通过夹紧块连接键(7)与轴承座下体(2)内孔上的键槽(8)配合连接，将夹紧块a(13)、夹紧块b(15)、夹紧块c(11)通过夹紧块连接键(7)与轴承座上体(1)内孔上的键槽8配合连接，夹紧块的安装方向以相邻夹紧块上镶嵌的软夹头不同向为正确；
(3)限位块a(3)、限位块b(4)、限位块c(5)、限位块d(6)与轴承座内孔的键槽(8)配合连接固定，用于限制夹紧块在轴承座孔内的相对滑动，并使相邻的两个夹紧块之间有一定的间隙，限位块的厚度为以轴承座孔几何中心为圆心的2°圆弧，限位块的高度与轴承座内孔的键槽(8)深度相当，其安装位置为以轴承座孔几何中心为圆心、以两个同在一部分轴承座体上的限位块中心为两端，相隔60°均匀布置,将限位块a3、b4安装在轴承下体2内孔键槽8内，限位块c5、d6安装在轴承上体1内孔键槽8内；
(4)将陶瓷轴承放置在轴承座下体(2)上的夹紧块内，由夹紧块上镶嵌的软夹头(9)定位固定陶瓷轴承，再将已完成连接夹紧块的轴承座上体(1)通过螺栓(20)与轴承座下体(2)配合连接固定，而夹紧块a(13)和夹紧块d(12)、夹紧块c(11)和夹紧块f(14)之间的接触端面是通过键槽配合连接固定；
(5)通过一组螺栓将卡箍(18)的两个半环形连接后，再将一个卡箍(18)内环的键槽(17)与夹紧块上一侧的卡箍连接键(10)配合安装，再将夹紧块的另一侧也安装上卡箍(18)，至此夹紧装置安装完毕；
(6)当陶瓷轴承与轴承座间运行过程中因工作环境而出现间隙时，首先调节两个卡箍(18)上的螺栓(19)，使夹紧块、卡箍之间的键槽完全压紧，确保由夹紧块、卡箍、软夹头组合而成的夹紧装置夹紧固定好陶瓷轴承，再调节轴承座上体(1)上的螺栓(20)，使轴承座上体(1)向下压紧，直到夹紧块上连接键(7)与轴承座孔上的键槽(8)完全压紧，消除轴承座、及陶瓷轴承外圈与夹紧块之间的间隙。
综上所述，本发明一种用于陶瓷轴承的轴承支座及夹紧装置采用上述技术方案具有如下优点和意义：
本发明一种用于陶瓷轴承的轴承支座及夹紧装置，设计的由六个夹紧块组合而成的夹具头，每个夹紧块上都镶嵌有软夹头，该夹具头可自定心同时方便、快捷对陶瓷轴承压紧定位，软夹头除了起固定作用外还能避免由于夹紧力过大使陶瓷轴承发生损坏的后果。
本发明一种用于陶瓷轴承的轴承支座及夹紧装置，对夹紧块采用了可调节的两组卡箍压紧方式及上下两体，间隙可调整的轴承座，不仅能快速安装夹紧陶瓷轴承，在生产过程中出现的陶瓷轴承与轴承座之间的间隙改变可随时进行调整，保证了生产安全，提高了生产率，降低了生产成本。
本发明采用了不同配件间装配的常用的方式——键与键槽的配合方式，其具有实用性强，结构简单，工作原理可靠，容易制造，配合安全可靠。
本发明很好地解决了由于轴承和轴承座间隙过大而产生的径向跳动和轴向窜动问题，解决了由此引发的轴承与轴承座产生振动，摩擦力增大，由振动而引起的噪音，轴承、轴承座及其传动部件的使用寿命降低等问题。
Claims (9)
1.一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：由轴承座、夹紧块、限位块和卡箍组成，所述的轴承座为上下两体组合而成，分别为轴承座上体(1)，轴承座下体(2)，两部分组合后形成的轴承座内孔沿周向有键槽(8)；所述的夹紧块为内弧带有软夹头(9)，外弧沿周向平行设置有三组弧形结构的连接键,两侧为键(10)，中间为键(7)，在轴承座下体(2)的底座上有两个螺栓孔，由螺栓通过轴承座下体(2)底座上的螺栓孔与支承体连接固定，再将夹紧块d(12)、夹紧块e(16)、夹紧块f(14)通过夹紧块上的连接键(7)与轴承座下体内孔上的键槽(8)配合连接，将夹紧块a(13)、夹紧块b(15)、夹紧块c(11)通过夹紧块上的连接键(7)与轴承座上体内孔上的键槽(8)配合连接，轴承座上体(1)和轴承座下体(2)安装的夹紧块的方向以相邻两个夹紧块上的软夹头(9)不同向为正确；所述的软夹头(9)材质为聚四氟乙烯，在每一块夹紧块上都镶嵌一个软夹头(9)；所述的限位块a(3)、限位块b(4)、限位块c(5)、限位块d(6)与轴承座内孔的键槽(8)配合连接固定，轴承座上下体各安装两个限位块,用于限制夹紧块在轴承座孔内的相对滑动，并使相邻的两个夹紧块之间有一定的间隙，限位块的厚度为以轴承座孔几何中心为圆心的2°圆弧，限位块的高度与轴承座内孔的键槽(8)深度相当，其安装位置为以轴承座孔几何中心为圆心、以两个同在一部分轴承座体上的限位块中心为两端，相隔60°均匀布置,将限位块a3、b4安装在轴承下体2内孔键槽8内，限位块c5、d6安装在轴承上体1内孔键槽8内；所述的卡箍(18)由两个半环形组成，卡箍(18)的两个半环形通过一组螺栓(19)连接而成，卡箍(18)的内环设置有键槽，键槽与夹紧块上的连接键(10)配合安装，一组夹紧块要两组卡箍(18)进行安装固定，通过调节卡箍(18)上的螺栓(19)来调整卡箍对夹紧块的夹紧力；所述的轴承座内孔安装的六个夹紧块和两组卡箍(18)组合而成的夹紧装置用来固定放置陶瓷轴承。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧装置由六个夹紧块与轴承座及卡箍(18)通过键槽连接组合而成。
3.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧块为弧形结构，外弧设有与轴承座内孔配合的连接键(7)及外侧的两个与卡箍配合的连接键(10)。
4.根据权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧块为弧形结构，内弧镶嵌有软夹头(9)，软夹头(9)的材质为聚四氟乙烯，可耐一定的高温，还可防止夹紧力过大损坏陶瓷轴承。
5.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧块与轴承座内孔组合安装时，以相邻的两个夹紧块上的软夹头(9)不同方向为正确，相邻的两个软夹头轴向有错位。
6.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：所述的陶瓷轴承安装在夹紧装置内并由交错的软夹头进行轴向和径向定位固定。
7.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：所述的限位块安装在轴承座孔的键槽内，限位块a、限位块b、限位块c、限位块d分别安装在夹紧块d(12)和夹紧块e(16)、夹紧块e(16)和夹紧块f(14)、夹紧块a(13)和夹紧块b(15)、夹紧块b(15)和夹紧块c(11)之间。
8.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：所述的夹紧块a(13)和夹紧块d(12)、夹紧块c(11)和夹紧块f(14)之间通过夹紧块自带的键与键槽连接固定。
9.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷轴承的轴承座及夹紧装置，其特征在于：安装调整具体实施步骤如下：
(1)首先，将轴承座下体(2)由螺栓通过轴承座下体(2)底座上的螺栓孔与支承体连接固定；
(2)将夹紧块d(12)、夹紧块e(16)、夹紧块f(14)通过夹紧块连接键(7)与轴承座下体(2)内孔上的键槽(8)配合连接，将夹紧块a(13)、夹紧块b(15)、夹紧块c(11)通过夹紧块连接键(7)与轴承座上体(1)内孔上的键槽8配合连接，夹紧块的安装方向以相邻夹紧块上镶嵌的软夹头不同向为正确；
(3)限位块a(3)、限位块b(4)、限位块c(5)、限位块d(6)与轴承座内孔的键槽(8)配合连接固定，用于限制夹紧块在轴承座孔内的相对滑动，并使相邻的两个夹紧块之间有一定的间隙，限位块的厚度为以轴承座孔几何中心为圆心的2°圆弧，限位块的高度与轴承座内孔的键槽(8)深度相当，其安装位置为以轴承座孔几何中心为圆心、以两个同在一部分轴承座体上的限位块中心为两端，相隔60°均匀布置，将限位块a3、b4安装在轴承下体2内孔键槽8内，限位块c5、d6安装在轴承上体1内孔键槽8内；
(4)将陶瓷轴承放置在轴承座下体(2)上的夹紧块内，由夹紧块上镶嵌的软夹头(9)定位固定陶瓷轴承，再将已完成连接夹紧块的轴承座上体(1)通过螺栓(20)与轴承座下体(2)配合连接固定，而夹紧块a(13)和夹紧块d(12)、夹紧块c(11)和夹紧块f(14)之间的接触端面是通过键槽配合连接固定；
(5)通过一组螺栓将卡箍(18)的两个半环形连接后，再将一个卡箍(18)内环的键槽(17)与夹紧块上一侧的卡箍连接键(10)配合安装，再将夹紧块的另一侧也安装上卡箍(18)，至此夹紧装置安装完毕；
(6)当陶瓷轴承与轴承座间运行过程中因工作环境而出现间隙时，首先调节两个卡箍(18)上的螺栓(19)，使夹紧块、卡箍之间的键槽完全压紧，确保由夹紧块、卡箍、软夹头组合而成的夹紧装置夹紧固定好陶瓷轴承，再调节轴承座上体(1)上的螺栓(20)，使轴承座上体(1)向下压紧，直到夹紧块上连接键(7)与轴承座孔上的键槽(8)完全压紧，消除轴承座、及陶瓷轴承外圈与夹紧块之间的间隙。
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