CN114593142B - 组合滚柱结构、滚柱、高端轴承、高端装备 - Google Patents

组合滚柱结构、滚柱、高端轴承、高端装备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高端装备技术领域。组合滚柱结构，用于作为轴承滚柱的构成部件，由滚柱壳、十字柱、组合片、卡件和卡簧构成。滚柱，用于圆柱滚子轴承，作为承载部件，包含A1所述的组合滚柱结构和柱状容套。高端轴承，具有滚柱，由外圈、内圈、支撑架和滚柱构成。高端装备，具有轴承，轴承为前述的高端轴承。本发明适合载荷小精度要求高的应用环境，能够快速维护拆卸功能，减轻了轴承的重量，降低了制作成本，增加了使用寿命，能够良好适应轴件并提供径向承载功能。

Description

组合滚柱结构、滚柱、高端轴承、高端装备
技术领域
本发明涉及高端装备技术领域，具体为组合滚柱结构、滚柱、高端轴承、高端装备。
背景技术
滚柱轴承属于滚动轴承的一种，主要通过滚柱作圆周接触实现转动，能够承受较大力度的径向力，转动过程中滚柱会自行旋转。
高端装备一般指高精度的、高速度的、高重量负荷的或高技术难度的，工业装备,大多数国家或企业难以生产的重要的工业产品。
各类高端装备的研发和生产，对经济、工业、军事、科技、文化的发展存在巨大的积极影响，发展高端装备和高端轴承，是我国工业技术发展的重要发展战略，直接关系到我国在国际上的军事、经济的竞争力。
轴承是高端装备的转动运动的支撑部件，是各类高端装备不可或缺不可取代的重要构成部件，是高端装备的工业基础。发明新的高端轴承对国家的经济与军事与工业与科技的发展具有极大的促进作用。
轴承不管采用何种材料，都会存在材料研磨产生极微小的废屑的问题，由于废屑的脱胎于轴承的构成材料，所以废屑的材质与轴承部件的材质中至少一种材料相同，同种材料导致的研磨导致的研磨磨损非常严重，所以废屑会进一步加速轴承内部的研磨程度，甚至发送恶性循环，导致轴承寿命快速衰退，这是绝对轴承的寿命的非常关键的因素之一。。
高精度高端轴承的采购价格非常高昂，且维修十分困难，维修容易导致精度降低，一旦高精度轴承出现问题时，大多数时候只能整体更换，特别耗时，特别消耗人力，也非常的消耗钱，也就是说高精度轴承的精度寿命是高端装备的维护成本的关键成本之一。
现有技术的高精度轴承，其存在以下技术问题：
技术问题A、现有的轴承滚柱或滚柱腔体磨损产生的废屑会进一步加重研磨,导致寿命快速降低和精度快速降低。
技术问题B、自洁性能很差。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明设计了滚柱壳体结构、滚柱、高精度轴承、高端装备；具体技术方案如下：
A1、组合滚柱结构，与在先技术相比较独特之处在于：用于作为轴承滚柱的构成部件，由滚柱壳、十字柱、组合片、卡件和卡簧构成；滚柱壳的主体为一个锥梯形套壳结构，滚柱壳的顶部内侧为空心结构；所述滚柱壳的底部边侧开设有两处斜槽，两处斜槽对称；所述滚柱壳的内侧设置为肩台结构，肩台结构上方位置开设有卡簧槽。
A1.1、如A1所述的组合滚柱结构，所述十字柱一体式设置在滚柱壳的内侧中间。
A1.2、如A1所述的组合滚柱结构，所述卡件通过卡簧固定在滚柱壳的顶部内侧。
A1.3、如A1.2所述的组合滚柱结构，卡簧的材质为弹簧钢。
A1.4、如A1.2所述的组合滚柱结构，十字柱的材质为金属。
A1.5、如A1.2所述的组合滚柱结构，组合片的材质为金属。
A1.6、如A1.2所述的组合滚柱结构，滚柱壳的材质为轴承钢或陶瓷。
B1、滚柱，用于圆柱滚子轴承，作为承载部件，其特征在于：包含A1所述的组合滚柱结构和柱状容套。
B1.1、如B1所述的滚柱，柱状容套的底部开设有油液通道，油液通道的两端与斜槽101对齐。
B1.2、如B1所述的滚柱，柱状容套的材质为多孔海绵或纤维棉或过滤棉。
B1.3、如B1所述的组合滚柱结构，所述组合片的底部中间设置有菱形柱，菱形柱底部中间设置有十字槽，十字槽滑动设置在十字柱外部。
B1.4、如B1.3所述的滚柱，柱状容套的中间处贯穿上下端开设有菱形槽;组合滚柱结构的菱形柱与菱形槽适配，组合滚柱结构的菱形柱 紧插在 菱形槽内。
C1、高端轴承，具有滚柱，与在先技术相比较独特之处在于：由外圈、内圈、支撑架和滚柱构成，滚柱为权利要求B1所述的滚柱。
C1.1、如C1所述的高端轴承，其特征在于：所述滚柱壳底部外侧的斜槽能够贴合外圈或内圈的内底面。
D1、高端装备，具有轴承，与在先技术相比较独特之处在于：轴承为C1所述的高端轴承。
技术原理及其有益效果：
柱状容套，具有收缩能力的多孔洞物体，位于滚柱壳的内部，为轴承提供了存留废屑功能，通过物理规则，废屑产生后跟随润滑油移动，由于滚柱使转动的使得滚柱内部的流体内的废屑受离心作用被抛入海绵的孔隙当中,存留在海绵的孔隙中,使得滚柱研磨度降低,延迟了损坏时间，增加了轴承的总体寿命。
通过收纳废屑的方式，可以降低轴承的内部磨损现象，减缓了精度的降低，能够有效维持轴承的旋转精度，保证设备的正常运作，通过收集废屑提供了意想不到的好处。
通过设置十字槽和十字柱，提供了精准对位的装配辅助功能，能够方便使用人员快速精确的实现装配，并且十字槽和十字柱具备径向稳定性，能够保证滚柱壳和组合片的相对位置保持不变，进而通过菱形柱和菱形槽保证柱状容套的径向位置不便，使柱状容套跟随滚柱壳的整体移动。
综上所述，本发明适合载荷小精度要求高的应用环境，能够快速维护拆卸功能，减轻了轴承的重量，降低了制作成本，增加了使用寿命，能够良好适应轴件并提供径向承载功能。
附图说明
图1为本发明实施例一中的总成形态结构示意图；
图2为本发明实施例一中的装配形态结构示意图；
图3为本发明实施例一中的立体拆解结构示意图；
图4为本发明实施例一中的侧仰拆解结构示意图；
图5为本发明实施例一中滚柱壳的立体仰视结构示意图；
图6为本发明实施例一中滚柱壳的立体俯视结构示意图；
图7为本发明实施例一中组合片的立体结构示意图；
图8为本发明实施例二中柱状容套的立体结构示意图；
在图1至图8中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：
1、滚柱壳；101、斜槽；102、卡簧槽；2、十字柱；3、组合片；301、菱形柱；302、十字槽；4、柱状容套；401、油液通道；402、菱形槽；5、卡件；6、卡簧。
具体实施方式
实施例1、
如图1-3所示，组合滚柱结构，与在先技术相比较独特之处在于：用于作为轴承滚柱的构成部件；具有滚柱壳1、十字柱2、组合片3、卡件5和卡簧6构成；滚柱壳1的主体为一个锥梯形套壳结构，滚柱壳1的顶部内侧为空心结构；滚柱壳1的底部边侧开设有两处斜槽101，两处斜槽101对称；两组斜槽101的底端开口间隔大于两组斜槽101的顶端开口间隔；
滚柱壳1的内侧设置为肩台结构，肩台结构上方位置开设有卡簧槽102；
十字柱2一体式设置在滚柱壳1的内侧中间；
卡件5通过卡簧6固定在滚柱壳1的顶部内侧；
组合片3的底部中间设置有菱形柱301，菱形柱底部中间设置有十字槽302，十字槽302滑动设置在十字柱2外部。
实施例1-1、以实施例1的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：滚柱壳的材质为钢铁或钢化玻璃。
实施例1-2、以实施例1的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：所述的斜槽101的截面形状为方形。
实施例1-3、以实施例1的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：所述的滚柱壳1的内部为圆柱形或锥台形。
实施例2、
如图8所示，柱状容套4，与在先技术相比较独特之处在于：为适配实施例1所述的滚柱壳1和滚菱形柱301而设计，柱状容套4的中间处贯穿上下端开设有菱形槽402。
实施例2-1、以实施例2的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：柱状容套4的材质为收缩率超过五倍的发泡式海绵；柱状容套4的底部开设有油液通道401。
实施例2-2、以实施例2的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：油液通道401为环绕开设，油液通道的两端连接斜槽101的顶部两端。
实施例2-3、以实施例2的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：柱状容套4为弹性纱织材质。
实施例3、
如图3所示；组合片3的底部中间设置有，菱形柱底部中间设置有对接槽302，滑动设置在对接柱2外部，组合片3相比目前的现有技术的独特之处在于：为适配实施例1所述的滚柱壳1而设计，包括菱形柱301和对接槽302；
菱形柱301和对接槽302的形状保持一致；
菱形柱301设置在组合片3的底部中间，菱形柱301的外表面为光滑面；
菱形柱301的上下边角长度一致；
如图7所示，组合片3的底部中间设置有菱形柱301，菱形柱301底部中间设置有对接槽302；
菱形柱301可以配合对接槽302套设在对接柱2的外部滑动连接，能够提供定位功能以及拼接功能；
在安装组合片3的同时，菱形柱301的底面贴合滚柱壳1的内底面，实现对位装配。
菱形柱301具有顶端和底端；
菱形柱301的顶端边侧与组合片3呈垂直状态；
菱形柱301的底端设置为平滑面；
菱形柱301的底面与组合片3的底面平行；
对接槽302位于菱形柱301的底部中心；
对接槽302的顶部穿过组合片3连通；
对接槽302的中间位置内角设置为倒角结构。
实施例3-1、以实施例3的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：菱形柱301的截面状态为除了圆柱状以外任何的柱体形状。
实施例3-2、以实施例3的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：对接槽302的截面可以是除了圆柱状以外任何的柱体形状。
实施例3-3、以实施例3的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：菱形柱301与对接槽302之间的厚度大于菱形柱301平均边长的三分之一；对接槽302和对接柱2，提供了精准对位的装配辅助功能，能够方便使用人员快速精确的实现装配，并且对接槽302和对接柱2具备径向稳定性，能够保证滚柱壳1和组合片3的相对位置保持不变，进而通过菱形柱和菱形槽保证柱状容套4的径向位置不便，使柱状容套4跟随滚柱壳的整体移动。
实施例3--4、以实施例3的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：组合片3的材质为注塑金属或碳化钛陶瓷。
如图4所示，对接柱2，相比目前的现有技术的独特之处在于：为适配实施例1所述的滚柱壳1而设计，包括对接柱2；
对接柱2具有顶端和底端；
对接柱2的顶端中间设置有球头结构；
对接柱2的顶部边角均倒圆角；
对接柱2的外边面设置为平滑面；
对接柱2与对接槽302为间隙配合；
对接柱2的截面可以是除了圆柱状以外任何的柱体形状。
实施例4-1、以实施例4的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：对接柱2的材质为金属或陶瓷。
实施例4-2、以实施例4的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：对接柱2的截面形状与对接槽302保持一致。
实施例4-3、以实施例4的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：对接柱2的外表面贴合对接槽302的内表面，对接柱2能够带动对接槽302旋转。
实施例5、
如图5所示，卡件5，相比目前的现有技术的独特之处在于：为适配实施例1所述的滚柱壳1而设计，卡件5能够装配组合片3。
卡件5的顶部中间开设有竖槽，竖槽能够容纳一字螺丝刀；
卡件5的顶部两侧开设有半球槽，卡件5两侧的半球槽能够提供放置手指的功能，进一步能够实现对卡件5的拨转和抠取；
卡件5的顶部与卡簧6的底部贴合；
卡件5的边缘为光滑面；
卡件5的边缘与滚柱壳1内部间隙配合。
实施例5-1、以实施例5的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：卡件5的外部可以设置为螺纹结构，在滚柱壳1的内部顶端开内螺纹，卡件5的外部螺纹与滚柱壳1的内部螺纹进行装配，可以代替卡簧6固定连接，并且螺纹连接的方式高度可以适应，在组合片3的顶面出现偏差，过高或过低的时候均能够适配。
实施例5-2、以实施例5的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：卡件5的底部中间开设有一个圆槽，可以是环形槽，圆槽内设置弹簧，在安装卡件5后通过弹簧顶紧卡件5和组合片3，能够进一步保证顶紧卡件5和组合片3的相对位置，实现对卡件5的安装。
实施例5-3、以实施例5的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：卡件5的材质为金属。
实施例5-4、以实施例5的技术方案为基础，更进一步的可以选择的技术方案：卡件5的底部边角为圆角结构，方便装配。
如图3和图6所示，卡件5利用卡簧6固定安装，后期取出拆卸的时候能够提供方便，卡件5利用肩台结构和卡簧槽102进行装配，能够保证卡件5的稳定，同时安装卡件5后，会利用卡件5对组合片3进行固定，提供锁固能力。
如图7所示，组合片3的底部中间设置有菱形柱301，菱形柱301底部中间设置有十字槽302；菱形柱301可以配合十字槽302套设在十字柱2的外部滑动连接，能够提供定位功能以及拼接功能，在安装组合片3的同时，菱形柱301的底面贴合滚柱壳1的内底面，实现对位装配。
如图3和图4所示，柱状容套4的中间处贯穿上下端开设有菱形槽402，柱状容套4套设在菱形柱301外侧，利用菱形柱301可以固定安装一组柱状容套4，利用柱状容套4的自身弹性可以将滚柱壳1的内部进行填充，并且柱状容套4选用具有过滤和容纳能力空心海绵。
如图4所示，柱状容套4的底部开设有油液通道401，油液通道401的两端与斜槽101对齐；在装配柱状容套4后，油液通道401的两端与斜槽101对齐，构成了能够使润滑油单次循环的结构，保证后续润滑油能够持续接触到柱状容套4。
如图1所示，高端轴承，由外圈、内圈、支撑架和滚柱壳1构成；滚柱壳1底部外侧的斜槽101露出支撑架。
工作原理：实施例一、使用之前在轴承总成内添加润滑油，在轴承旋转的过程中，润滑油会持续接触斜槽101，在滚柱壳1旋转时会将润滑油输入斜槽101中，穿过油液通道401后再从另一处斜槽101中排出，润滑油进入斜槽101的方向由轴承的旋转方向决定；废屑产生后跟随润滑油移动，由于滚柱使转动的使得滚柱内部的流体内的废屑受离心作用被抛入海绵的孔隙当中,存留在海绵的孔隙中；
需要维护的时候，用卡簧钳取下卡簧6，然后用钳子取出卡件5，再拔除组合片3即可更换柱状容套4。
在实施例二中，可以将卡件5与滚柱壳1设定为过盈配合，能够增加装配的稳定性，即使卡簧故障仍然能够保持稳定，大幅度降低了故障率，增加了轴承的品质。

Claims (4)

1.组合滚柱结构，其特征在于：由滚柱壳(1)、十字柱(2)、组合片(3)、卡件(5)和卡簧(6)构成；滚柱壳(1)的主体为一个锥梯形套壳结构，滚柱壳(1)的顶部内侧为空心结构；所述滚柱壳(1)的底部边侧开设有两处斜槽(101)，两处斜槽(101)对称；所述滚柱壳(1)的内侧设置为肩台结构，肩台结构上方位置开设有卡簧槽(102)；十字柱(2)一体式设置在滚柱壳(1)的内侧中间；所述组合片(3)的底部中间设置有菱形柱(301)，菱形柱底部中间设置有十字槽(302)，十字槽(302)滑动设置在十字柱(2)外部；菱形柱(301)的外侧套设有柱状容套(4)，柱状容套(4)的中间处贯穿上下端开设有菱形槽(402)；所述柱状容套的底部开设有油液通道(401)，油液通道(401)的两端与斜槽(101)对齐；所述卡件(5)通过卡簧(6)固定在滚柱壳(1)的顶部内侧；
卡件(5)的底部中间开设有一个圆槽，圆槽内设置弹簧，在安装卡件(5)后通过弹簧顶紧卡件(5)和组合片(3)；
柱状容套(4)为具有收缩能力的多孔洞物体；
使用之前在轴承总成内添加润滑油，在轴承旋转的过程中，润滑油会持续接触斜槽(101)，在滚柱壳(1)旋转时会将润滑油输入斜槽(101)中，穿过油液通道(401)后再从另一处斜槽(101)中排出，润滑油进入斜槽(101)的方向由轴承的旋转方向决定；废屑产生后跟随润滑油移动，由于滚柱使转动的使得滚柱内部的流体内的废屑受离心作用被抛入柱状容套(4)的孔隙当中,存留在柱状容套(4)的孔隙中。
2.滚柱，用于圆柱滚子轴承，作为承载部件，其特征在于：包含权利要求1所述的组合滚柱结构。
3.高端轴承，具有滚柱，其特征在于：由外圈、内圈、支撑架和滚柱构成，滚柱为权利要求2所述的滚柱。
4.高端装备，具有轴承，其特征在于：轴承为权利要求3所述的高端轴承。
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