CN113399585B - 在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺及装置 - Google Patents

Abstract

在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺，该工艺以圆锥滚子轴承的内组件为对象，先将内组件夹持到组件收缩装置中，组件收缩装置对内组件的保持架施加压力，使得保持架产生塑性变形，完成保持架的收缩工艺操作；收缩工艺完成后，利用推动装置将内组件的内圈沿着位移传感器的测头方向移动到左右两侧极限位置，控制元件对两个极限位置的读数进行记录，两个读数的差的绝对值便是保持架的径向游隙量；旋转装置带动推动装置相对于保持架旋转，并重复测量保持架不同位置的游隙量。本申请的工艺不但能够对保持架进行压缩，还能快速、准确地检测保持架径向游隙量的大小；此外，本申请还提供了一种在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置。

Description

在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺及装置

技术领域

本发明涉及轴承检测技术，具体涉及一种在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺及装置。

背景技术

圆锥滚子轴承由外圈、内圈、保持架和滚动体组成，可以承受径向载荷和轴向载荷，是回转机械设备中应用最为广泛的零部件之一，其性能的好坏直接影响机械设备的工作性能和使用寿命。通常情况下，圆锥滚子轴承的外圈和内组件（内组件由内圈、保持架和圆锥滚子经过保持架收缩而成）是分离的。保持架收缩后的径向游隙量对轴承的工作性能影响非常大。游隙量太大则使得保持架对滚动体没有起到良好的约束作用；游隙量太小则容易导致轴承运转的灵活性差。两种情况均容易导致轴承运转过程产生不同的振动现象，极大地影响轴承的使用寿命和机械设备运行的平稳性。因此，需要精准检测保持架径向游隙量，并且还能根据检测到的游隙量调节保持架收缩结构，进而获得最优游隙量的轴承内组件，有效提高产品质量水平。

目前，在现有技术中，专利号为CN112525127A的申请针对手工检测效率低、误差大的问题，提出来一种圆锥滚子轴承保持架径向游隙检测方法，该方法能够提高检测效率，并且有效减小测量误差。但是，现有技术只能对圆锥滚子轴承保持架径向游隙进行检测，并不能同时对保持架进行收缩，进而调节保持架的径向游隙量。

针对现有技术的问题，有必要提出在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺及装置，能够在对保持架进行收缩后，还能对保持架的径向游隙量径向检测，实时反馈保持架收缩的效果，方便进一步对保持架径向游隙量的调整，以保证产品的质量。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺，该工艺不但能够对保持架进行压缩，还能快速、准确地检测保持架径向游隙量的大小，实时反馈保持架收缩的效果，方便进一步对保持架径向游隙量的调整，以保证产品的质量；本发明还提供了一种在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，该装置的结构简单、易于拆装且自动化程度高。

本发明技术方案如下：

在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺，该工艺以圆锥滚子轴承的内组件为对象，先将内组件夹持到组件收缩装置中，组件收缩装置对内组件的保持架施加压力，使得保持架产生塑性变形，完成保持架的收缩工艺操作；保持架的收缩工艺完成后，先利用左推动装置将内组件的内圈沿着位移传感器的测头方向移动到左侧极限位置，再利用右推动装置将内组件的内圈沿着位移传感器的测头方向移动到右侧极限位置，控制元件对两个极限位置的读数进行记录，两个读数的差的绝对值便是保持架的径向游隙量；旋转装置带动左推动装置和右推动装置相对于保持架旋转，并重复测量保持架不同位置的游隙量，如果所有检测位置的游隙量均在允许范围内，便判定内组件合格。

通过上述工艺在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩，不但能够对保持架进行压缩，还能快速、准确地检测保持架径向游隙量的大小，实时反馈保持架收缩的效果，方便进一步再对保持架进行压缩和检测，从而调整保持架的径向游隙量，以保证产品的质量。

在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，包括安装基准平台，所述安装基准平台上安装有组件收缩装置和旋转装置；所述组件收缩装置的保持架收缩下模安装在安装基准平台上，所述保持架收缩下模的上方对应设有压入装置，压入装置的压力杆的末端固定有保持架收缩上模；所述旋转装置的安装中心线与组件收缩装置的安装中心线相重合；以旋转装置的安装中心线为对称轴，所述旋转装置上对称设有左推动装置和右推动装置，所述左推动装置和右推动装置对应设置在组件收缩装置的正下方。

通过上述装置中组件收缩装置、旋转装置、左推动装置以及右推动装置的配合，能够对保持架进行压缩，还能快速、准确地检测保持架径向游隙量的大小；整个装置的结构简单，各个组成部件相互之间易于拆装；整个压缩与检测过程不需要人工操作，自动化程度高。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述旋转装置包括轴承座安装板，所述轴承座安装板通过支架固定在安装基准平台下方，所述轴承座安装板上安装有电机减速装置，游隙检测电机通过所述电机减速装置与游隙检测转台相连。旋转装置的结构简单，各个零部件之间可拆卸安装。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述左推动装置安装在游隙检测转台上，所述左推动装置包括左游隙检测气缸，所述左游隙检测气缸与左弹簧压缩杆相连，所述左弹簧压缩杆与左滑动装置相连，所述左弹簧压缩杆带动左滑动装置沿着左弹簧压缩杆的方向水平移动；所述左滑动装置上连接有左内组件压块，所述左内组件压块的末端伸入到内圈之中；所述左滑动装置与位移传感装置相连。左推动装置的工作原理简单，工作过程可靠，易于安装与拆卸。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述右推动装置安装在游隙检测转台上，所述右推动装置包括右游隙检测气缸，所述右游隙检测气缸与右弹簧压缩杆相连，所述右弹簧压缩杆与右滑动装置相连，所述右弹簧压缩杆带动右滑动装置沿着右弹簧压缩杆的方向水平移动；所述右滑动装置上连接有右内组件压块，所述右内组件压块的末端伸入到内圈之中。右推动装置的工作原理简单，工作过程可靠，易于安装与拆卸。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述位移传感装置包括位移传感器和挡块，挡块固定在左滑动装置上，位移传感器固定在游隙检测转台上；在测量的过程中，位移传感器的测头一直保持与挡块相抵；在测量的过程中，右推动装置对内圈施加的推力为左推动装置对内圈施加的推力的两倍。位移传感器的测头一直保持与挡块相抵，能够简单、准确有效地记录滑动装置的位移。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述安装基准平台上设有内组件检测装置；所述内组件检测装置包括定位转台轴承座，所述定位转台轴承座安装在安装基准平台上，定位转台电机通过定位转台轴承座与定位转台相连，定位转台上用来放置内组件；直线电机通过直线电机底座安装在安装基准平台上，所述直线电机与传感器安装板直连，传感器安装板上安装有定位传感器。放置在定位转台上的内组件在旋转的过程中，定位传感器能够完成内组件滚子倒装、漏装的检测；另外，滚子与滚子的之间的间隙中间为保持架梁的中间，这样同时还完成了保持架梁的定位操作。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述安装基准平台上设有内组件安装装置；所述内组件安装装置包括水平移动导轨组件，所述水平移动导轨组件上安装有上下移动气缸底座，所述上下移动气缸底座上安装有上下移动气缸，所述上下移动气缸的伸出轴上安装有气爪安装板，所述上下移动气缸带动气爪安装板上下移动，所述气爪安装板上安装有气爪；所述气爪将内组件从定位转台夹持到保持架收缩下模中。内组件安装装置通过气爪的水平移动和竖直移动，在安装基准平台上，能够准确、快速地将内组件放置到所需的位置。

作为优化，前述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置中，所述保持架收缩下模可拆卸地安装在安装基准平台上，并可根据不同型号的圆锥滚子轴承对保持架收缩下模进行更换。保持架收缩下模的可更换性，使得装置的适应性得到增强。

附图说明

图1为本发明的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置的轴视图；

图2为本发明的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置的正视图；

图3为内组件检测装置的安装示意图；

图4为旋转装置和推动装置的轴视图；

图5为旋转装置和推动装置的俯视图；

图6为图5的A-A剖视图；

附图中的标记为：1-内组件，101-保持架、102-内圈；2-组件收缩装置，201-保持架收缩下模、202-压入装置、202A-压力杆、202B-保持架收缩上模；3-左推动装置，301-左游隙检测气缸、302-左弹簧压缩杆、303-左滑动装置、304-左内组件压块；4-右推动装置，401-右游隙检测气缸、402-右弹簧压缩杆、403-右滑动装置、404-右内组件压块；5-位移传感装置，501-位移传感器、502-挡块；6-旋转装置，601-轴承座安装板、602-支架、603-电机减速装置、604-游隙检测电机、605-游隙检测转台；7-安装基准平台；8-内组件检测装置，801-定位转台轴承座、802-定位转台电机、803-定位转台、804-直线电机、805-直线电机底座、806-传感器安装板、807-定位传感器；9-内组件安装装置，901-水平移动导轨组件、902-上下移动气缸底座、903-上下移动气缸、904-气爪安装板、905-气爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式（包括实施例）对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例

在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，包括安装基准平台7，所述安装基准平台7上安装有组件收缩装置2和旋转装置6；所述组件收缩装置2的保持架收缩下模201安装在安装基准平台7上，所述保持架收缩下模201的上方对应设有压入装置202，压入装置202的压力杆202A的末端固定有保持架收缩上模202B；所述旋转装置6的安装中心线与组件收缩装置2的安装中心线相重合；以旋转装置6的安装中心线为对称轴，所述旋转装置6上对称设有左推动装置3和右推动装置4，所述左推动装置3和右推动装置4对应设置在组件收缩装置2的正下方。

在本实施例中，所述旋转装置6包括轴承座安装板601，所述轴承座安装板601通过支架602固定在安装基准平台7下方，所述轴承座安装板601上安装有电机减速装置603，游隙检测电机604通过所述电机减速装置603与游隙检测转台605相连。

在本实施例中，所述左推动装置3安装在游隙检测转台605上，所述左推动装置3包括左游隙检测气缸301，所述左游隙检测气缸301与左弹簧压缩杆302相连，所述左弹簧压缩杆302与左滑动装置303相连所述左弹簧压缩杆302带动左滑动装置303沿着左弹簧压缩杆302的方向水平移动；所述左滑动装置303上连接有左内组件压块304，所述左内组件压块304的末端伸入到内圈102之中；所述左滑动装置303与位移传感装置5相连。

在本实施例中，所述右推动装置4安装在游隙检测转台605上，所述右推动装置4包括右游隙检测气缸401，所述右游隙检测气缸401与右弹簧压缩杆402相连，所述右弹簧压缩杆402与右滑动装置403相连，所述右弹簧压缩杆402带动右滑动装置403沿着右弹簧压缩杆402的方向水平移动；所述右滑动装置403上连接有右内组件压块404，所述右内组件压块404的末端伸入到内圈102之中。

在本实施例中，所述位移传感装置5包括位移传感器501和挡块502，挡块502固定在左滑动装置303上，位移传感器501固定在游隙检测转台605上；在测量的过程中，位移传感器501的测头一直保持与挡块502相抵；在测量的过程中，右推动装置4对内圈102施加的推力为左推动装置3对内圈102施加的推力的两倍。

在本实施例中，所述安装基准平台7上设有内组件检测装置8；所述内组件检测装置8包括定位转台轴承座801，所述定位转台轴承座801安装在安装基准平台7上，定位转台电机802通过定位转台轴承座801与定位转台803相连，定位转台803上用来放置内组件1；直线电机804通过直线电机底座805安装在安装基准平台7上，所述直线电机804与传感器安装板806直连，传感器安装板806上安装有定位传感器807。

在本实施例中，所述安装基准平台7上设有内组件安装装置9；所述内组件安装装置9包括水平移动导轨组件901，所述水平移动导轨组件901上安装有上下移动气缸底座902，所述上下移动气缸底座902上安装有上下移动气缸903，所述上下移动气缸903的伸出轴上安装有气爪安装板904，所述上下移动气缸903带动气爪安装板904上下移动，所述气爪安装板904上安装有气爪905；所述气爪905将内组件1从定位转台803夹持到保持架收缩下模201中。

在本实施例中，所述保持架收缩下模201可拆卸地安装在安装基准平台7上，并可根据不同型号的圆锥滚子轴承对保持架收缩下模201进行更换。

检测步骤：

A.气爪905将内组件1夹持到定位转台803上；直线电机804推动定位传感器807移动，直到定位传感器807的轴心对准内组件滚子所在的分度圆；

B.定位转台电机802带动定位转台903旋转，内组件1随之旋转，内组件1旋转过程中，通过定位传感器807的信号和定位转台电机802的旋转角度获取内组件滚子的相应信息，完成滚子倒装、漏装的检测，并完成了保持架梁的定位操作；

C.气爪将内组件1夹持到保持架收缩下模201中并进行定位；压力杆202A下压，带动保持架收缩上模202B移动一个设定位移长度，进而对内组件1的保持架101施加压力，使得保持架101产生塑性变形，完成保持架101收缩操作；

D.左推动装置3先将内组件1的内圈102沿着位移传感器501的测头方向移动到左侧极限位置，在左推动装置3带动内圈102往左侧移动的过程中，也会带着位移传感器501的测头向左移动；控制元件对左极限位置的读数进行记录；

E.右推动装置4再将内组件1的内圈102沿着位移传感器501的测头方向移动到右侧极限位置，在右推动装置带动内圈102往右侧移动的过程中，也会带着位移传感器501的测头向右移动，右推动装置4对内圈102施加的推力为左推动装置3对内圈102施加的推力的两倍；控制元件对右极限位置的读数进行记录；两个读数的差的绝对值便是保持架101的径向游隙量；

F.旋转装置6带动左推动装置3和右推动装置4相对于保持架101旋转，并重复测量保持架101不同位置的游隙量，如果所有检测位置的游隙量均在允许范围内，便判定内组件1合格，并换下一个工件；如果测得的内组件1的游隙量偏大，重复步骤C-F,重新对内组件1进行压缩和检测。

上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式（包括实施例）中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (5)

1.在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺，其特征在于：该工艺以圆锥滚子轴承的内组件（1）为对象，先将内组件（1）夹持到组件收缩装置（2）中，组件收缩装置（2）对内组件（1）的保持架（101）施加压力，使得保持架（101）产生塑性变形，完成保持架（101）的收缩工艺操作；保持架（101）的收缩工艺完成后，先利用左推动装置（3）将内组件（1）的内圈（102）沿着位移传感器（501）的测头方向移动到左侧极限位置，再利用右推动装置（4）将内组件（1）的内圈（102）沿着位移传感器（501）的测头方向移动到右侧极限位置，控制元件对两个极限位置的读数进行记录，两个读数的差的绝对值便是保持架（101）的径向游隙量；旋转装置（6）带动左推动装置（3）和右推动装置（4）相对于保持架（101）旋转，并重复测量保持架（101）不同位置的游隙量，如果所有检测位置的游隙量均在允许范围内，便判定内组件（1）合格；

实现该工艺的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置包括：安装基准平台（7），所述安装基准平台（7）上安装有组件收缩装置（2）和旋转装置（6）；所述组件收缩装置（2）的保持架收缩下模（201）安装在安装基准平台（7）上，所述保持架收缩下模（201）的上方对应设有压入装置（202），压入装置（202）的压力杆（202A）的末端固定有保持架收缩上模（202B）；所述旋转装置（6）的安装中心线与组件收缩装置（2）的安装中心线相重合；以旋转装置（6）的安装中心线为对称轴，所述旋转装置（6）上对称设有左推动装置（3）和右推动装置（4），所述左推动装置（3）和右推动装置（4）对应设置在组件收缩装置（2）的正下方；

所述旋转装置（6）包括轴承座安装板（601），所述轴承座安装板（601）通过支架（602）固定在安装基准平台（7）下方，所述轴承座安装板（601）上安装有电机减速装置（603），游隙检测电机（604）通过所述电机减速装置（603）与游隙检测转台（605）相连；

所述左推动装置（3）安装在游隙检测转台（605）上，所述左推动装置（3）包括左游隙检测气缸（301），所述左游隙检测气缸（301）与左弹簧压缩杆（302）相连，所述左弹簧压缩杆（302）与左滑动装置（303）相连；所述左滑动装置（303）上连接有左内组件压块（304），所述左内组件压块（304）的末端伸入到内圈（102）之中；所述左滑动装置（303）与位移传感装置（5）相连；

所述右推动装置（4）安装在游隙检测转台（605）上，所述右推动装置（4）包括右游隙检测气缸（401），所述右游隙检测气缸（401）与右弹簧压缩杆（402）相连，所述右弹簧压缩杆（402）与右滑动装置（403）相连；所述右滑动装置（403）上连接有右内组件压块（404），所述右内组件压块（404）的末端伸入到内圈（102）之中；

所述位移传感装置（5）包括位移传感器（501）和挡块（502），所述挡块（502）固定在左滑动装置（303）上，所述位移传感器（501）固定在游隙检测转台（605）上；位移传感器（501）的测头与挡块（502）相抵。

2.在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，其特征在于：包括安装基准平台（7），所述安装基准平台（7）上安装有组件收缩装置（2）和旋转装置（6）；所述组件收缩装置（2）的保持架收缩下模（201）安装在安装基准平台（7）上，所述保持架收缩下模（201）的上方对应设有压入装置（202），压入装置（202）的压力杆（202A）的末端固定有保持架收缩上模（202B）；所述旋转装置（6）的安装中心线与组件收缩装置（2）的安装中心线相重合；以旋转装置（6）的安装中心线为对称轴，所述旋转装置（6）上对称设有左推动装置（3）和右推动装置（4），所述左推动装置（3）和右推动装置（4）对应设置在组件收缩装置（2）的正下方；

所述旋转装置（6）包括轴承座安装板（601），所述轴承座安装板（601）通过支架（602）固定在安装基准平台（7）下方，所述轴承座安装板（601）上安装有电机减速装置（603），游隙检测电机（604）通过所述电机减速装置（603）与游隙检测转台（605）相连；

所述左推动装置（3）安装在游隙检测转台（605）上，所述左推动装置（3）包括左游隙检测气缸（301），所述左游隙检测气缸（301）与左弹簧压缩杆（302）相连，所述左弹簧压缩杆（302）与左滑动装置（303）相连；所述左滑动装置（303）上连接有左内组件压块（304），所述左内组件压块（304）的末端伸入到内圈（102）之中；所述左滑动装置（303）与位移传感装置（5）相连；

所述右推动装置（4）安装在游隙检测转台（605）上，所述右推动装置（4）包括右游隙检测气缸（401），所述右游隙检测气缸（401）与右弹簧压缩杆（402）相连，所述右弹簧压缩杆（402）与右滑动装置（403）相连；所述右滑动装置（403）上连接有右内组件压块（404），所述右内组件压块（404）的末端伸入到内圈（102）之中；

所述位移传感装置（5）包括位移传感器（501）和挡块（502），所述挡块（502）固定在左滑动装置（303）上，所述位移传感器（501）固定在游隙检测转台（605）上；位移传感器（501）的测头与挡块（502）相抵；

采用所述圆锥轴承收缩装置实现的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩工艺：以圆锥滚子轴承的内组件（1）为对象，先将内组件（1）夹持到组件收缩装置（2）中，组件收缩装置（2）对内组件（1）的保持架（101）施加压力，使得保持架（101）产生塑性变形，完成保持架（101）的收缩工艺操作；保持架（101）的收缩工艺完成后，先利用左推动装置（3）将内组件（1）的内圈（102）沿着位移传感器（501）的测头方向移动到左侧极限位置，再利用右推动装置（4）将内组件（1）的内圈（102）沿着位移传感器（501）的测头方向移动到右侧极限位置，控制元件对两个极限位置的读数进行记录，两个读数的差的绝对值便是保持架（101）的径向游隙量；旋转装置（6）带动左推动装置（3）和右推动装置（4）相对于保持架（101）旋转，并重复测量保持架（101）不同位置的游隙量，如果所有检测位置的游隙量均在允许范围内，便判定内组件（1）合格。

3.根据权利要求2所述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，其特征在于：所述安装基准平台（7）上设有内组件检测装置（8）；所述内组件检测装置（8）包括定位转台轴承座（801），所述定位转台轴承座（801）安装在安装基准平台（7）上，定位转台电机（802）通过定位转台轴承座（801）与定位转台（803）相连；直线电机（804）通过直线电机底座（805）安装在安装基准平台（7）上，所述直线电机（804）与传感器安装板（806）直连，传感器安装板（806）上安装有定位传感器（807）。

4.根据权利要求3所述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，其特征在于：所述安装基准平台（7）上设有内组件安装装置（9）；所述内组件安装装置（9）包括水平移动导轨组件（901），所述水平移动导轨组件（901）上安装有上下移动气缸底座（902），所述上下移动气缸底座（902）上安装有上下移动气缸（903），所述上下移动气缸（903）的伸出轴上安装有气爪安装板（904），所述气爪安装板（904）上安装有气爪（905）。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的在线检测保持架径向游隙量的圆锥轴承收缩装置，其特征在于：所述保持架收缩下模（201）可拆卸地安装在安装基准平台（7）上。