CN114871749B - 一种调心滚子轴承偏心对中调整工装及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调心滚子轴承偏心对中调整工装及调整方法，包括轴系支座，轴系支座上表面通过第一紧固组件安装有工装底板，位于工装底板外部的轴系支座上安装有调心滚子轴承座，调心滚子轴承座包括与调心滚子轴承座内部的调心滚子轴承配装的转轴组件；工装底板沿调心滚子轴承座的轴线方向两端上表面分别安装有支撑架，支撑架通过第二紧固组件与工装底板连接，单个支撑架的截面结构关于调心滚子轴承座的轴线对称，支撑架上表面安装有多个调心结构，调心结构的上端面与转轴组件两端外周面配合，通过调节调心结构的上端面与支撑架上表面的相对距离对调心滚子轴承进行偏心对中调整。该工装结构简单，操作方法方便快捷、精度高。

Description

一种调心滚子轴承偏心对中调整工装及调整方法

技术领域

本发明涉及轴承对中调整技术领域，尤其是一种调心滚子轴承偏心对中调整工装及调整方法。

背景技术

调心滚子轴承具有两列滚子，主要承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。有高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形，故其调心性能良好，能补偿同轴度误差；在机械行业中，调心滚子轴承是广泛使用的一种轴承部件。

由于调心滚子轴承本身固有的结构特点，其在自由状态下呈不稳定状态且轴承偏心较为明显，因此在进行含调心滚子轴承的轴系安装时，往往需要提前进行调心滚子轴承偏心对中调整和固定。目前行业中并没有明确的关于调心滚子轴承偏心对中调整的有效手段，相关标准中也没有对应的工装和方法。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种调心滚子轴承偏心对中调整工装及调整方法，从而可以便捷精准地进行调心滚子轴承偏心对中操作，满足生产需要。

本发明所采用的技术方案如下：

一种调心滚子轴承偏心对中调整工装，包括轴系支座，所述轴系支座上表面通过第一紧固组件安装有工装底板，位于工装底板外部的轴系支座上安装有调心滚子轴承座，所述工装底板位于轴系支座与调心滚子轴承座之间，调心滚子轴承座包括与调心滚子轴承座内部的调心滚子轴承配装的转轴组件；

所述工装底板沿所述调心滚子轴承座的轴线方向两端上表面分别安装有支撑架，支撑架通过第二紧固组件与工装底板连接，单个支撑架的截面结构关于所述调心滚子轴承座的轴线对称，支撑架上表面安装有多个调心结构，所述调心结构的上端面与所述转轴组件两端外周面配合，通过调节调心结构的上端面与支撑架上表面的相对距离对调心滚子轴承进行偏心对中调整。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述调心结构的结构为：包括固装于支撑架上表面的螺母，所述螺母上端设置有牛眼轴承，所述牛眼轴承下端通过螺柱与所述螺母螺纹连接，所述牛眼轴承的外滚动面与转轴组件两端外周面配合。

所述螺柱与螺母均为细牙型。

所述牛眼轴承为一体式结构，包括轴承头以及设置于轴承头下表面中部的螺柱；

所述轴承头的结构为：包括凹槽结构的轴承本体，所述轴承本体内配合安装有主滚珠与多个副滚珠，所述主滚珠的外表面与转轴组件两端外周面配合。

所述支撑架的结构为：包括通过第二紧固组件固装于工装底板上的支架底板，所述支架底板上表面对称开有与第二紧固组件对应的紧固件安装孔，所述支架底板两端上表面关于所述调心滚子轴承座的轴线对称设置有支架立板，所述支架立板下端与支架底板上表面连接，所述支架立板上端通过支架侧立板与支架底板中部上表面连接，所述支架立板、支架侧立板与支架底板的截面围合成三角形，所述支架侧立板上表面固装螺母。

两侧支架底板上表面夹角角度为110°-130°。

所述支架底板上开有与螺母对应的避让孔，所述避让孔为通孔。

所述工装底板关于所述调心滚子轴承座的轴线跨中设置。

一种调心滚子轴承偏心对中调整工装的调整方法，包括以下步骤：

安装准备工作：通过第一紧固组件将工装底板安装在轴系支座上，将安装有调心结构的支撑架放置于工装底板上表面对应位置，通过第二紧固组件将支撑架安装于工装底板上，将调心结构的牛眼轴承上端面与支撑架上表面的相对距离调节到最小；

初步调整：初步判断调心滚子轴承座的调心滚子轴承偏心方向，转轴组件轴线较低侧为调整侧，增大调整侧牛眼轴承上端面与支撑架上表面的相对距离，使牛眼轴承上端面接触并支撑转轴组件外周面；

偏心对中调整：通过改变调整侧螺柱在螺母中的安装深度，进而改变牛眼轴承上端面与支撑架上表面的相对距离，进行转轴组件与调心滚子轴承座的同轴度的调整，转动转轴组件防止调心滚子轴承内部受力，然后测量转轴组件与调心滚子轴承座的同轴度，当同轴度满足要求时停止偏心对中调整，当同轴度不满足要求时继续偏心对中调整；

偏心对中后固定：当偏心对中调整结束后，将另一侧牛眼轴承上端面与支撑架上表面的相对距离增大，使牛眼轴承上端面接触并支撑转轴组件外周面，转动转轴组件防止调心滚子轴承内部受力，然后复测转轴组件与调心滚子轴承座的同轴度，当同轴度满足要求时即完成调心滚子轴承偏心对中后固定，当同轴度不满足要求时重复偏心对中调整及偏心对中后固定步骤。

作为上述技术方案的进一步改进：

偏心对中后固定步骤中：当同轴度满足要求后为防止螺柱与螺母的螺纹连接处松动，在螺柱与螺母螺纹连接处打螺纹胶。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，工装底板、支撑架以及调心结构的组装结构简单，通过调节调心结构相对转轴组件两端外周面的支撑高度进行转轴组件位置的调整，进而实现调心滚子轴承的偏心对中调整，同时可固定调心滚子轴承与转轴组件的相对位置，方便后续轴系的安装调整。调整工装结构简单，可方便快捷精准地进行调心滚子轴承偏心对中操作，满足生产需要。

同时，本发明还存在如下优势：

(1)牛眼轴承的主滚珠与转轴组件两端外周面接触方式为点接触，通过点接触实现对转轴组件的支撑，使工装适用于多种型号调心滚子轴承的偏心对中操作；

(2)牛眼轴承可以避免在转轴组件转动时与工装接触面产生划痕，有效地保护了转轴组件；

(3)轴承头与螺柱一体式结构的牛眼轴承为常见零部件，使工装结构更加简洁，也方便使用和更换；

(4)螺柱与螺母均为细牙型，一方面，细牙的螺旋升角小有利于螺纹的自锁，另一方面，使调心滚子轴承偏心对中操作中可以进行微调调心滚子轴承座与转轴组件的同轴度，实现精准调节。

(5)支架立板、支架侧立板与支架底板的截面围合成三角形结构，使得支撑架结构强度可靠、制造工序简单方便。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明支撑架的结构示意图。

图4为本发明牛眼轴承的结构示意图。

图5为本发明的调心滚子轴承偏心对中调整前的示意图。

图6为本发明的调心滚子轴承偏心对中调整过程中初步调整时的示意图。

图7为本发明的调心滚子轴承偏心对中调整过程中偏心对中调整时的示意图。

图8为本发明的调心滚子轴承偏心对中调整后的示意图。

其中：1、调心结构；10、牛眼轴承；11、螺母；

101、轴承头；1011、主滚珠；1012、副滚珠；1013、轴承本体；

102、螺柱；

3、支撑架；

301、支架立板；302、支架侧立板；3021、避让孔；303、支架底板；3031、紧固件安装孔；

4、第二紧固组件；5、第一紧固组件；6、工装底板；7、轴系支座；8、调心滚子轴承座；9、转轴组件；

901、法兰；A、间距。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1-图2所示，本实施例的调心滚子轴承偏心对中调整工装，包括轴系支座7，轴系支座7上表面通过第一紧固组件5安装有工装底板6，位于工装底板6外部的轴系支座7上安装有调心滚子轴承座8，工装底板6位于轴系支座7与调心滚子轴承座8之间，调心滚子轴承座8包括与调心滚子轴承座8内部的调心滚子轴承配装的转轴组件9；

工装底板6沿调心滚子轴承座8的轴线方向两端上表面分别安装有支撑架3，支撑架3通过第二紧固组件4与工装底板6连接，单个支撑架3的截面结构关于调心滚子轴承座8的轴线对称，支撑架3上表面安装有多个调心结构1，调心结构1的上端面与转轴组件9两端外周面配合，通过调节调心结构1的上端面与支撑架3上表面的相对距离对调心滚子轴承进行偏心对中调整。

转轴组件9的结构可以是外周结构一致的轴状，也可以是多种零部件组合结构，如转轴组件9的两端为安装于转轴本体两端的法兰901，法兰901的法兰盘外周面与调节调心结构1的上端面配合。

工装底板6、支撑架3以及调心结构1的组装结构简单，通过调节调心结构1相对转轴组件9两端外周面的支撑高度进行转轴组件9位置的调整，进而实现调心滚子轴承偏心对中调整，同时可固定调心滚子轴承与转轴组件9的相对位置，方便后续轴系的安装调整。调整工装结构简单，可方便快捷精准地进行调心滚子轴承偏心对中操作，满足生产需要。

如图1-图2所示，调心结构1的结构为：包括固装于支撑架3上表面的螺母11，螺母11上端设置有牛眼轴承10，牛眼轴承10下端通过螺柱102与螺母11螺纹连接，牛眼轴承10的外滚动面与转轴组件9两端外周面配合。

螺柱102与螺母11均为细牙型。

如图4所示，牛眼轴承10为一体式结构，包括轴承头101以及设置于轴承头101下表面中部的螺柱102；

轴承头101的结构为：包括凹槽结构的轴承本体1013，轴承本体1013内配合安装有主滚珠1011与多个副滚珠1012，主滚珠1011的外表面与转轴组件9两端外周面配合。

螺母11通过焊接的方式装于支撑架3上表面，牛眼轴承10为不锈钢材质的万向滚珠式轴承，牛眼轴承10的主滚珠1011与转轴组件9两端外周面接触方式为点接触，通过点接触实现对转轴组件9的支撑，使工装适用于多种型号调心滚子轴承的偏心对中操作；在转轴组件9转动时，牛眼轴承10可以避免转轴组件9与工装接触面产生划痕，有效地保护了转轴组件9；选用轴承头101与螺柱102一体式结构的牛眼轴承10，该部件简单常见，使工装结构更加简洁，也方便使用和更换；螺柱102与螺母11均为细牙型，一方面，细牙的螺旋升角小有利于螺纹的自锁，另一方面，使调心滚子轴承偏心对中操作中可以进行微调调心滚子轴承座8与转轴组件9的同轴度，实现精准调节。

如图3所示，支撑架3的结构为：包括通过第二紧固组件4固装于工装底板6上的支架底板303，支架底板303上表面对称开有与第二紧固组件4对应的紧固件安装孔3031，支架底板303两端上表面关于调心滚子轴承座8的轴线对称设置有支架立板301，支架立板301下端与支架底板303上表面连接，支架立板301上端通过支架侧立板302与支架底板303中部上表面连接，支架立板301、支架侧立板302与支架底板303的截面围合成三角形，支架侧立板302上表面固装螺母11。

两侧支架底板303上表面夹角角度为110°-130°。

支架底板303上开有与螺母11对应的避让孔3021，避让孔3021为通孔。

工装底板6关于调心滚子轴承座8的轴线跨中设置。

支撑架3的结构中，支架立板301、支架侧立板302与支架底板303的截面围合成三角形结构，使得支撑架3结构强度可靠、制造工序简单方便；避让孔3021为螺柱102提供了充分的上下移动空间。

如图5-图8所示，本实施例一的调心滚子轴承偏心对中调整工装的调整方法，包括以下步骤：

安装准备工作：通过第一紧固组件5将工装底板6安装在轴系支座7上，将安装有调心结构1的支撑架3放置于工装底板6上表面对应位置，通过第二紧固组件4将支撑架3安装于工装底板6上，将调心结构1的牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离调节到最小；

初步调整：初步判断调心滚子轴承座8的调心滚子轴承偏心方向，转轴组件9轴线较低侧为调整侧，增大调整侧牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离，使牛眼轴承10上端面接触并支撑转轴组件9外周面；

偏心对中调整：通过改变调整侧螺柱102在螺母11中的安装深度，进而改变牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离，进行转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度的调整，转动转轴组件9防止调心滚子轴承内部受力，然后测量转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度，当同轴度满足要求时停止偏心对中调整，当同轴度不满足要求时继续偏心对中调整；

偏心对中后固定：当偏心对中调整结束后，将另一侧牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离增大，使牛眼轴承10上端面接触并支撑转轴组件9外周面，转动转轴组件9防止调心滚子轴承内部受力，然后复测转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度，当同轴度满足要求时即完成调心滚子轴承偏心对中后固定，当同轴度不满足要求时重复偏心对中调整及偏心对中后固定步骤。

如图5-图8所示，本实施例二的调心滚子轴承偏心对中调整工装的调整方法(转轴组件9的两端为安装于转轴本体两端的法兰901)，包括以下步骤：

安装准备工作：通过第一紧固组件5将工装底板6安装在轴系支座7上，将安装有调心结构1的支撑架3放置于工装底板6上表面对应位置，通过第二紧固组件4将支撑架3安装于工装底板6上，将调心结构1的牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离调节到最小；

初步调整：初步判断调心滚子轴承座8的调心滚子轴承偏心方向，转轴组件9轴线较低侧为调整侧，增大调整侧牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离，使牛眼轴承10上端面接触并支撑转轴组件9两端法兰901的法兰盘外周面；

偏心对中调整：通过改变调整侧螺柱102在螺母11中的安装深度，进而改变牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离，进行转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度的调整，转动转轴组件9防止调心滚子轴承内部受力，然后测量转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度，当同轴度满足要求时停止偏心对中调整，当同轴度不满足要求时继续偏心对中调整；

测量转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度的方法：选择相邻的转轴组件9及调心滚子轴承座8的一组加工面；测量该组加工面金属基准面之间的间距A,间距A的测量位置需要基于圆周方向均匀选取多个点，比较测量的多点间距A数值中最大值和最小值的差值是否满足同轴度要求。

偏心对中后固定：当偏心对中调整结束后，将另一侧牛眼轴承10上端面与支撑架3上表面的相对距离增大，使牛眼轴承10上端面接触并支撑转轴组件9外周面，转动转轴组件9防止调心滚子轴承内部受力，然后复测转轴组件9与调心滚子轴承座8的同轴度，当同轴度满足要求时即完成调心滚子轴承偏心对中后固定，当同轴度不满足要求时重复偏心对中调整及偏心对中后固定步骤，当同轴度满足要求后为防止螺柱102与螺母11的螺纹连接处松动，在螺柱102与螺母11螺纹连接处打螺纹胶。

以上实施例调心滚子轴承偏心对中调整工装的调整方法，通过调节调心结构1相对于转轴组件9两端外周面的支撑高度调整转轴组件9的位置，进而实现调心滚子轴承偏心对中调整，同时结合同轴度的测量实现精准的偏心对中调整，操作方法简单、方便快捷、精度高。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种调心滚子轴承偏心对中调整工装，其特征在于：包括轴系支座（7），所述轴系支座（7）上表面通过第一紧固组件（5）安装有工装底板（6），位于工装底板（6）外部的轴系支座（7）上安装有调心滚子轴承座（8），所述工装底板（6）位于轴系支座（7）与调心滚子轴承座（8）之间，调心滚子轴承座（8）包括与调心滚子轴承座（8）内部的调心滚子轴承配装的转轴组件（9）；

所述工装底板（6）沿所述调心滚子轴承座（8）的轴线方向两端上表面分别安装有支撑架（3），支撑架（3）通过第二紧固组件（4）与工装底板（6）连接，单个支撑架（3）的截面结构关于所述调心滚子轴承座（8）的轴线对称，支撑架（3）上表面安装有多个调心结构（1），所述调心结构（1）的上端面与所述转轴组件（9）两端外周面配合，通过调节调心结构（1）的上端面与支撑架（3）上表面的相对距离对调心滚子轴承进行偏心对中调整；

所述调心结构（1）的结构为：包括固装于支撑架（3）上表面的螺母（11），所述螺母（11）上端设置有牛眼轴承（10），所述牛眼轴承（10）为一体式结构，所述牛眼轴承（10）包括轴承头（101）以及设置于轴承头（101）下表面中部的螺柱（102），所述螺柱（102）与所述螺母（11）螺纹连接；

所述轴承头（101）的结构为：包括凹槽结构的轴承本体（1013），所述轴承本体（1013）内配合安装有主滚珠（1011）与多个副滚珠（1012），所述主滚珠（1011）的外表面与转轴组件（9）两端外周面配合；

所述支撑架（3）的结构为：包括通过第二紧固组件（4）固装于工装底板（6）上的支架底板（303），所述支架底板（303）上表面对称开有与第二紧固组件（4）对应的紧固件安装孔（3031），所述支架底板（303）两端上表面关于所述调心滚子轴承座（8）的轴线对称设置有支架立板（301），所述支架立板（301）下端与支架底板（303）上表面连接，所述支架立板（301）上端通过支架侧立板（302）与支架底板（303）中部上表面连接，所述支架立板（301）、支架侧立板（302）与支架底板（303）的截面围合成三角形，所述支架侧立板（302）上表面固装螺母（11）。

2.如权利要求1所述的调心滚子轴承偏心对中调整工装，其特征在于：所述螺柱（102）与螺母（11）均为细牙型。

3.如权利要求1所述的调心滚子轴承偏心对中调整工装，其特征在于：所述支架侧立板（302）上开有与螺母（11）对应的避让孔（3021），所述避让孔（3021）为通孔。

4.一种利用如权利要求1所述的调心滚子轴承偏心对中调整工装的调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

安装准备工作：通过第一紧固组件（5）将工装底板（6）安装在轴系支座（7）上，将安装有调心结构（1）的支撑架（3）放置于工装底板（6）上表面对应位置，通过第二紧固组件（4）将支撑架（3）安装于工装底板（6）上，将调心结构（1）的牛眼轴承（10）上端面与支撑架（3）上表面的相对距离调节到最小；

初步调整：初步判断调心滚子轴承座（8）的调心滚子轴承偏心方向，转轴组件（9）轴线较低侧为调整侧，增大调整侧牛眼轴承（10）上端面与支撑架（3）上表面的相对距离，使牛眼轴承（10）上端面接触并支撑转轴组件（9）外周面；

偏心对中调整：通过改变调整侧螺柱（102）在螺母（11）中的安装深度，进而改变牛眼轴承（10）上端面与支撑架（3）上表面的相对距离，进行转轴组件（9）与调心滚子轴承座（8）的同轴度的调整，转动转轴组件（9）防止调心滚子轴承内部受力，然后测量转轴组件（9）与调心滚子轴承座（8）的同轴度，当同轴度满足要求时停止偏心对中调整，当同轴度不满足要求时继续偏心对中调整；

偏心对中后固定：当偏心对中调整结束后，将另一侧牛眼轴承（10）上端面与支撑架（3）上表面的相对距离增大，使牛眼轴承（10）上端面接触并支撑转轴组件（9）外周面，转动转轴组件（9）防止调心滚子轴承内部受力，然后复测转轴组件（9）与调心滚子轴承座（8）的同轴度，当同轴度满足要求时即完成调心滚子轴承偏心对中后固定，当同轴度不满足要求时重复偏心对中调整及偏心对中后固定步骤。

5.如权利要求4所述的调整方法，其特征在于：

偏心对中后固定步骤中：当同轴度满足要求后为防止螺柱（102）与螺母（11）的螺纹连接处松动，在螺柱（102）与螺母（11）螺纹连接处打螺纹胶。

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