CN113027925B - 一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法 - Google Patents

一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法，包括轴承主体，轴承主体内部设置有润滑机构与导流机构，轴承主体的侧壁上设置有密封机构；导流机构包括设置在轴承主体内部的驱动组件与导流组件，驱动组件与导流组件之间相互啮合，导流组件包括驱动杆，驱动杆由驱动组件进行驱动驱动杆的侧壁上固定安装有叶轮，驱动杆的端部固定连接有第一锥齿轮；密封机构包括相对设置在轴承主体侧壁上的密封板，两个密封板的侧壁上均设置有密封齿；通过连接槽进行排出，这一过程中实现了对外圈与内圈之间润滑油的循环，通过散热凹槽可以有效的增加对外圈的散热面积，从而降低润滑油自身的温度，实现了对轴承的保护功能，延长了轴承的使用寿命。

Description

一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类；
轴承支承的附加密封装置可以有效地防止外界异物入侵，但这种附加密封装置将增大机构的轴向尺寸，给轴承使用和安装维修带来不便，同时其密封性能也受到轴径和壳体相配部位的加工精度及行位公差的影响。而自带密封的轴承既可以有一个良好的密封润滑环境，又能解决支承部位的难题，同时也可省去复杂的润滑系统。
滚动轴承是由内圈、滚动体、外圈构成；内圈跟轴固定，外圈跟轴承座固定，滚动体有球形也有圆柱形或圆锥形，在外圈内圈之间；工作时内圈跟着轴转动，外圈不动，滚动体就在内圈和外圈之间滚动。
传统的轴承在高温环境下由于轴承内部的润滑油温度过高，可能会在轴承的内圈与外圈之间产生裂痕，同时润滑油由于缺少散热装置，进而在高温环境下会使得润滑油失效，并且在高温时外圈与内圈之间润滑油无法充分对滚动体进行润滑，进而降低轴承的使用寿命，因此需要一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中轴承在使用过程中高温的润滑油无法进行有效散热以及在高速高温作业中润滑油无法保持充盈的问题，而提出的一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自密封润滑高温滚动轴承，包括轴承主体，所述轴承主体内部设置有润滑机构与导流机构，所述轴承主体的侧壁上设置有密封机构；
所述导流机构包括设置在轴承主体内部的驱动组件与导流组件，所述驱动组件与导流组件之间相互啮合，所述导流组件包括驱动杆，所述驱动杆由驱动组件进行驱动，所述驱动杆的侧壁上固定安装有叶轮，所述驱动杆的端部固定连接有第一锥齿轮；所述密封机构包括相对设置在轴承主体侧壁上的密封板，两个所述密封板的侧壁上均设置有密封齿；
所述轴承主体包括外圈、内圈、滚动体，所述内圈设置在滚动体的内部，所述内圈与滚动体同心，所述滚动体设置在内圈与外圈之间，所述内圈可通过滚动体绕着外圈相对转动，所述外圈的内部开设有存储腔，所述润滑机构包括设置在存储腔内部的热涨冷缩体，所述热涨冷缩体与存储腔的内部侧壁紧密贴合，所述外圈的侧壁上开设有连接槽，所述外圈的侧壁上相对开设有进油槽。
优选地，所述驱动组件包括设置在存储腔内部的驱动箱，所述驱动箱的内部活动设置有连接杆，所述连接杆的侧壁上固定安装有多个叶片，所述驱动箱的侧壁上相对开设有冲击槽，所述连接杆的远离驱动箱内部的一端由驱动箱的内部贯穿至驱动箱的外部，所述连接杆的远离驱动箱的一端固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合。
优选地，所述存储腔的内部侧壁上固定连接有定位板，所述驱动杆远离第一锥齿轮的一端与定位板的侧壁活动连接。
优选地，所述存储腔的内部设置有多个导流液板。
优选地，所述密封板与内圈的侧壁固定连接，所述外圈靠近滚动体的侧壁上开设有密封槽，所述密封齿与密封槽相靠近但不接触。
优选地，所述进油槽的横截面呈圆弧状。
优选地，所述连接槽与存储腔的内部相互连通，所述进油槽与存储腔的内部相互连通。
一种自密封润滑高温滚动轴承的制造方法，按照如下步骤进行：
S1：将外圈沿着其的中轴线纵向剖开，通过铣床在外圈的侧壁上开设出散热凹槽、存储腔、连接槽、进油槽以及密封槽；
S2：将热涨冷缩体放入到外圈的内部并且使得热涨冷缩体与外圈的内底部相连接，再将多个导流液板安放在存储腔的内部侧壁上；
S3：再将导流组件安装在存储腔的内侧壁上后，将两块外圈焊接为一体，同时对外圈进行热处理，消除外圈内部残存的应力；
S4：用砂轮机对外圈的内外部侧壁上进行打磨，再用外部的注射针管将润滑油排入到存储腔的内部直到存储腔的内部饱和；
S5：将外圈与内圈按照同心进行放置，再将滚动体放置到外圈与内圈之间的间隙中；
S6：对外圈和内圈之间通过润滑油进行初次润滑；
S7：再将密封板安装到内圈的侧壁上，使得密封齿与密封槽贴近但不接触。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、轴承在工作过程中内圈会使得滚动体不断转动，滚动体在转动的过程中与外圈和内圈之间摩擦会产生大量的热量，高温会使得热涨冷缩体开始膨胀，热涨冷缩体向外膨胀会将存储腔内部的润滑油通过连接槽与进油槽排入到外圈与内圈之间，进而实现对轴承的高温自润滑，保证了内圈在高温下运行时润滑油的充盈。
2、滚动体在转动过程中会使得润滑油随着滚动体转动方向一起转动，润滑油在转动的过程中会产生向外的离心力，离心力的方向与润滑油瞬间的运动方向相垂直，进而使得润滑油可以顺利的通过进油槽进入到存储腔的内部，由于连接槽与外圈的内部呈垂直设置，进而使得通过连接槽进入到存储腔内部的润滑油量远小于通过进油槽进入的润滑油量，在进油槽与存储腔接触区域的压力远大于连接槽与存储腔接触区域的压力，进而使得润滑油会通过进油槽流入到存储腔的内部，再通过连接槽进行排出，这一过程中实现了对外圈与内圈之间润滑油的循环，通过散热凹槽可以有效的增加对外圈的散热面积，从而降低润滑油自身的温度，实现了对轴承的保护功能，延长了轴承的使用寿命。
3、通过进油槽进入到存储腔内部的润滑油会对叶片造成冲击，冲击力会使得叶片带动连接杆开始转动，由于第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，从而使得驱动杆开始转动，驱动杆在转动的过程中使得叶轮开始转动，叶轮转动会对存储腔内部的润滑油进行导流，增加其流动速率，使得润滑油的循环更加快捷，通过设置在存储腔内部的导流液板可以使得润滑油呈现旋流状，进而降低润滑油循环流动时所产生的噪声。
附图说明
图1为本发明提出的一种自密封润滑高温滚动轴承及其制造方法的结构示意图；
图2为本发明的侧面剖视图；
图3为本发明的A部分放大图；
图4为本发明的B部分放大图；
图5为本发明的C部分放大图；
图6为本发明驱动箱的剖视图。
图中：1外圈、2内圈、3滚动体、4散热凹槽、5存储腔、6热涨冷缩体、7导流液板、8连接槽、9进油槽、10驱动箱、11连接杆、12叶片、13冲击槽、14定位板、15驱动杆、16叶轮、17第一锥齿轮、18第二锥齿轮、19密封板、20密封齿、21密封槽。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种自密封润滑高温滚动轴承，包括轴承主体，轴承主体内部设置有润滑机构与导流机构，轴承主体的侧壁上设置有密封机构；
导流机构包括设置在轴承主体内部的驱动组件与导流组件，驱动组件与导流组件之间相互啮合，导流组件包括驱动杆15，驱动杆15由驱动组件进行驱动，驱动杆15的侧壁上固定安装有叶轮16，驱动杆15的端部固定连接有第一锥齿轮17，存储腔5的内部侧壁上固定连接有定位板14，驱动杆15远离第一锥齿轮17的一端与定位板14的侧壁活动连接，驱动杆15可通过固定轴承绕着定位板14的侧壁进行转动，驱动组件包括设置在存储腔5内部的驱动箱10，驱动箱10的内部活动设置有连接杆11，连接杆11可绕着驱动箱10的内部侧壁进行转动，连接杆11的侧壁上固定安装有多个叶片12，驱动箱10的侧壁上相对开设有冲击槽13，连接杆11的远离驱动箱10内部的一端由驱动箱10的内部贯穿至驱动箱10的外部，连接杆11的远离驱动箱10的一端固定连接有第二锥齿轮18，第二锥齿轮18与第一锥齿轮17相啮合，存储腔5的内部设置有多个导流液板7，通过导流机构可以对外圈1与内圈2之间润滑油的循环，从而降低润滑油自身的温度，实现了对轴承的保护功能，延长了轴承的使用寿命；
密封机构包括相对设置在轴承主体侧壁上的密封板19，两个密封板19的侧壁上均设置有密封齿20，密封板19与内圈2的侧壁固定连接，外圈1靠近滚动体3的侧壁上开设有密封槽21，密封齿20与密封槽21相靠近但不接触；
轴承主体包括外圈1、内圈2、滚动体3，内圈2设置在滚动体3的内部，内圈2与滚动体3同心，滚动体3设置在内圈2与外圈1之间，内圈2可通过滚动体3绕着外圈1相对转动，外圈1的内部开设有存储腔5，润滑机构包括设置在存储腔5内部的热涨冷缩体6，热涨冷缩体6与存储腔5的内部侧壁紧密贴合，外圈1的侧壁上开设有连接槽8，外圈1的侧壁上相对开设有进油槽9，进油槽9的横截面呈圆弧状，连接槽8与存储腔5的内部相互连通，进油槽9与存储腔5的内部相互连通。
一种自密封润滑高温滚动轴承的制造方法，按照如下步骤进行：
S1：将外圈1沿着其的中轴线纵向剖开，通过铣床在外圈1的侧壁上开设出散热凹槽4、存储腔5、连接槽8、进油槽9以及密封槽21；
S2：将热涨冷缩体6放入到外圈1的内部并且使得热涨冷缩体6与外圈1的内底部相连接，再将多个导流液板7安放在存储腔5的内部侧壁上；
S3：再将导流组件安装在存储腔5的内侧壁上后，将两块外圈1焊接为一体，同时对外圈1进行热处理，消除外圈1内部残存的应力；
S4：用砂轮机对外圈1的内外部侧壁上进行打磨，再用外部的注射针管将润滑油排入到存储腔5的内部直到存储腔5的内部饱和；
S5：将外圈1与内圈2按照同心进行放置，再将滚动体3放置到外圈1与内圈2之间的间隙中；
S6：对外圈1和内圈2之间通过润滑油进行初次润滑；
S7：再将密封板19安装到内圈2的侧壁上，使得密封齿20与密封槽21贴近但不接触。
本发明中，使用时，外界的轴体会使得内圈2开始转动，内圈2在转动的过程中会带动滚动体3进行转动，内圈2转同时会使得密封板19开始转动,密封板19在转动的过程中会使得密封齿20与密封槽21互相滑动，由于密封齿20与密封槽21的距离较近但不接触，从而在密封齿20与密封槽21之间会产生密封空腔，该密封空腔会对外圈1与内圈2之间的润滑油进行密封，避免外圈1与内圈2之间的润滑油发生泄漏；
滚动体3在转动过程中会使得润滑油随着滚动体3的在转动方向一起转动，润滑油在转动的过程中会产生向外的离心力，离心力的方向与润滑油顺时间的运动方向相垂直，进而使得润滑油可以顺利的通过进油槽9进入到存储腔5的内部，由于连接槽8与外圈1的内部呈垂直设置，进而使得通过连接槽8进入到存储腔5内部的润滑油量远小于通过进油槽9进入的润滑油量，在进油槽9与存储腔5接触区域的压力远大于连接槽8与存储腔5接触区域的压力，进而使得润滑油会通过进油槽9流入到存储腔5的内部，再通过连接槽8进行排出，这一过程中实现了对外圈1与内圈2之间润滑油的循环，通过散热凹槽4可以有效的增加对外圈1的散热面积，从而降低润滑油自身的温度，实现了对轴承的保护功能，延长了轴承的使用寿命；
通过进油槽9进入到存储腔5内部的润滑油会对叶片12造成冲击，冲击力会使得叶片12带动连接杆11开始转动，由于第一锥齿轮17与第二锥齿轮18相啮合，从而使得驱动杆15开始转动，驱动杆15在转动的过程中使得叶轮16开始转动，叶轮16转动会对存储腔5内部的润滑油进行导流，增加其流动速率，使得润滑油的循环更加快捷，通过设置在存储腔5内部的导流液板7可以使得润滑油呈现旋流状，进而降低润滑油循环流动时所产生的噪声。
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 (6)

1.一种自密封润滑高温滚动轴承，其特征在于，包括轴承主体，所述轴承主体内部设置有润滑机构与导流机构，所述轴承主体的侧壁上设置有密封机构；
所述导流机构包括设置在轴承主体内部的驱动组件与导流组件，所述驱动组件与导流组件之间相互啮合，所述导流组件包括驱动杆(15)，所述驱动杆(15)由驱动组件进行驱动，所述驱动杆(15)的侧壁上固定安装有叶轮(16)，所述驱动杆(15)的端部固定连接有第一锥齿轮(17)；所述密封机构包括相对设置在轴承主体侧壁上的密封板(19)，两个所述密封板(19)的侧壁上均设置有密封齿(20)；
所述轴承主体包括外圈(1)、内圈(2)、滚动体(3)，所述内圈(2)设置在滚动体(3)的内部，所述内圈(2)与滚动体(3)同心，所述滚动体(3)设置在内圈(2)与外圈(1)之间，所述内圈(2)可通过滚动体(3)绕着外圈(1)相对转动，所述外圈(1)的内部开设有存储腔(5)，所述润滑机构包括设置在存储腔(5)内部的热涨冷缩体(6)，所述热涨冷缩体(6)与存储腔(5)的内部侧壁紧密贴合，所述外圈(1)的侧壁上开设有连接槽(8)，所述外圈(1)的侧壁上相对开设有进油槽(9)；
所述驱动组件包括设置在存储腔(5)内部的驱动箱(10)，所述驱动箱(10)的内部活动设置有连接杆(11)，所述连接杆(11)的侧壁上固定安装有多个叶片(12)，所述驱动箱(10)的侧壁上相对开设有冲击槽(13)，所述连接杆(11)的远离驱动箱(10)内部的一端由驱动箱(10)的内部贯穿至驱动箱(10)的外部，所述连接杆(11)的远离驱动箱(10)的一端固定连接有第二锥齿轮(18)，所述第二锥齿轮(18)与第一锥齿轮(17)相啮合；
所述存储腔(5)的内部侧壁上固定连接有定位板(14)，所述驱动杆(15)远离第一锥齿轮(17)的一端与定位板(14)的侧壁活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种自密封润滑高温滚动轴承，其特征在于，所述存储腔(5)的内部设置有多个导流液板(7)。
3.根据权利要求2所述的一种自密封润滑高温滚动轴承，其特征在于，所述密封板(19)与内圈(2)的侧壁固定连接，所述外圈(1)靠近滚动体(3)的侧壁上开设有密封槽(21)，所述密封齿(20)与密封槽(21)相靠近但不接触。
4.根据权利要求3所述的一种自密封润滑高温滚动轴承，其特征在于，所述进油槽(9)的横截面呈圆弧状。
5.根据权利要求4所述的一种自密封润滑高温滚动轴承，其特征在于，所述连接槽(8)与存储腔(5)的内部相互连通，所述进油槽(9)与存储腔(5)的内部相互连通。
6.一种自密封润滑高温滚动轴承的制造方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
S1：将外圈(1)沿着其的中轴线纵向剖开，通过铣床在外圈(1)的侧壁上开设出散热凹槽(4)、存储腔(5)、连接槽(8)、进油槽(9)以及密封槽(21)；
S2：将热涨冷缩体(6)放入到外圈(1)的内部并且使得热涨冷缩体(6)与外圈(1)的内底部相连接，再将多个导流液板(7)安放在存储腔(5)的内部侧壁上；
S3：再将导流组件安装在存储腔(5)的内侧壁上后，将两块外圈(1)焊接为一体，同时对外圈(1)进行热处理，消除外圈(1)内部残存的应力；
S4：用砂轮机对外圈(1)的内外部侧壁上进行打磨，再用外部的注射针管将润滑油排入到存储腔(5)的内部直到存储腔(5)的内部饱和；
S5：将外圈(1)与内圈(2)按照同心进行放置，再将滚动体(3)放置到外圈(1)与内圈(2)之间的间隙中；
S6：对外圈(1)和内圈(2)之间通过润滑油进行初次润滑；
S7：再将密封板(19)安装到内圈(2)的侧壁上，使得密封齿(20)与密封槽(21)贴近但不接触。
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