CN115435522A - 一种切冰刀、切冰刀组件及组件的组装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切冰刀、切冰刀组件及组件的组装工艺，包括切冰刀主体，切冰刀主体设置有轴向贯穿切冰刀主体的腔体，在腔体的端头的上下内表面设置有用于定位滚针和推力球组合轴承的凸肩；从动轴组件，包括芯轴，芯轴一端设置有挡肩，芯轴上安装有滚针和推力球组合轴承，滚针和推力球组合轴承与挡肩接触，芯轴另一端设置有轴肩，芯轴上套设有拉钉，拉钉与滚针和推力球组合轴承的外圈间隔设置，芯轴上还设置有用于压紧拉钉的螺母组合件；两个从动轴组件自切冰刀主体的两端分别插入腔体内，底座部与凸肩接触，外圈与腔体过渡配合，底座部与腔体间隙配合。本发明采用前述轴承作为传动结构，能够承受轴向力和径向力，适合切冰刀的受力情况。

Description

一种切冰刀、切冰刀组件及组件的组装工艺

技术领域

本发明属于制冰设备领域，更具体而言，涉及圆桶制冰机领域。

背景技术

随着社会的发展和人民生产水平的不断提高，用冰的行业越来越广，对冰的质量要求越来越高。对制冰机的″高性能″、″低故障率″″卫生率″等要求越来越迫切

切冰刀是制冰机的关键部件，它是否能正常工作，直接决定了制冰机的工作效率和寿命。现有的切冰刀轴承选型不当，而且安装方式也不妥当，导致安装时轴承容易损伤，在工作时切冰刀在受到冰层的反作用力时，轴承容易发生磨损，导致寿命短、频繁维修。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种切冰刀、切冰刀组件及组件的组装工艺，解决现有产品在组装的过程中容易损坏轴承以及使用过程中轴承容易失效、寿命短的问题。

本发明采用的技术方案是：一种切冰刀，包括：

切冰刀主体，所述切冰刀主体设置有轴向贯穿切冰刀主体的腔体，并在所述切冰刀主体的内表面形成凸肩；

从动轴组件，包括芯轴，所述芯轴外缘的一端设置有挡肩，所述芯轴上套设有滚针和推力球组合轴承，所述滚针和推力球组合轴承包括内圈、外圈以及底座部，所述内圈与所述芯轴过盈配合，所述底座部与所述芯轴间隙配合，且所述底座部与所述挡肩接触，所述芯轴外缘的另一端设置有轴肩，所述芯轴上套设有拉钉，所述拉钉与所述外圈间隔设置，所述轴肩用以限定所述拉钉与所述外圈的间隔距离，所述芯轴上还设置有用于压紧拉钉的螺母组合件；

两个所述从动轴组件自切冰刀主体的两端分别插入腔体内，所述底座部与所述凸肩接触，所述外圈与所述腔体过渡配合，所述底座部与所述腔体间隙配合。

优选的，拉钉朝向所述滚针和推力球组合轴承的一面设置有背向滚针和推力球组合轴承方向的凹陷的凹槽。

优选的，所述凹槽与所述拉钉形成的侧壁的端面与所述滚针和推力球组合轴承的外圈间隔设置。

优选的，所述螺母组合件包括与芯轴连接的螺母，所述螺母与所述拉钉之间还设置有第一弹垫和第一平垫，所述第一弹垫相对于所述第一平垫靠近所述螺母。

优选的，所述腔体内设置有加固填充棒，加固填充棒位于两个从动轴组件之间，所述加固填充棒与所述腔体过盈配合。

优选的，所述加固填充棒由尼龙材质制成。

优选的，所述芯轴上还设置有环形槽，所述环形槽设置在所述挡肩远离螺母组合件的另一侧，所述环形槽内设置有密封圈以密封所述腔体和芯轴。

本申请还提供了一种切冰刀组件，包括前述的切冰刀，及

主轴，平行于所述切冰刀设置；

所述主轴上间隔设置有上切冰刀板和下切冰刀板，所述切冰刀设置在上切冰刀板和下切冰刀板之间，所述上切冰刀板和下切冰刀板的两端通过螺钉螺纹连接两个芯轴。

优选的，所述上切冰刀板上还设置有调节螺钉，所述调节螺钉穿过所述上切冰刀板后与芯轴的端面抵接，所述调节螺钉设置有三个，三个调节螺钉位于正三角形的顶点上。

优选的，所述螺钉上套设有第二弹垫和第二平垫，所述第二平垫相对于第二弹垫靠近于所述上切冰刀板的上表面。

本申请还提供了一种切冰刀组件的组装工艺，用于前述的切冰刀组件的安装，包括：

S1.组装从动轴组件，将内圈、外圈和底座部安装在芯轴上，内圈与芯轴过渡配合，底座部与芯轴间隙配合且底座部与挡肩接触；

将拉钉内腔除圆孔外涂满润滑脂后，安装在芯轴上，并采用螺母组合件将拉钉压紧在轴肩上，使得拉钉与外圈间隔设置。

S2.向切冰刀主体的腔体内压入加固填充棒，并调整加固填充棒位于腔体的中部；

S3.组装切冰刀，将两个从动轴组件分别从切冰刀主体的两端压入腔体内，外圈与腔体过渡配合，并与凸肩接触，底座部与腔体间隙配合；

S4.组装切冰刀组件，主轴竖直放置，将上切冰刀板、下切冰刀板和主轴连接，并将切冰刀板通过螺钉与芯轴连接，在上切冰刀板上设置调节螺钉，调节螺钉穿过上切冰刀板后与芯轴抵接，调整调节螺钉对芯轴端面施加压力，产生滚针和推力球组合轴承的轴向预紧力，并平衡螺钉产生的拉力。

本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本发明采用滚针和推力球组合轴承作为切冰刀主体与芯轴之间的传动结构，该轴承一体化设计、结构紧凑、简单，适用于切冰刀主体内狭小的空腔，而且滚针和推力球组合轴承不但能够承受较大的径向力，还能够承受较大的轴向力，适合切冰刀的受力情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1是从动轴组件的剖视图；

图2是切冰刀的剖视图；

图3是圆筒制冰机的切冰刀组件的结构示意图；

图4是图3中A部分的放大示意图。

其中，1-切冰刀主体、11-凸肩、2-从动轴组件、21-芯轴、211-挡肩、212-滚针和推力球组合轴承、2121-内圈、2122-外圈、2123-底座部、213-轴肩、214-拉钉、215-螺母组合件、 2141-凹槽、2151-螺母、2152-第一弹垫、2153-第一平垫、216-加固填充棒、217-密封圈、 3-主轴、4-上切冰刀板、5-下切冰刀板、6-螺钉、7-调节螺钉、8-第二弹垫、9-第二平垫。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″以及″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。

参照图1至图2所示，一种切冰刀，包括切冰刀主体1和设置在切冰刀主体1两端的从动轴组件2。前述的切冰刀主体1设置有腔体，该腔体沿切冰刀主体1的轴向贯穿切冰刀主体1并在切冰刀主体1的内壁上形成凸肩11。

前述的从动组件包括芯轴21，在芯轴21外缘一端设置有挡肩211，芯轴21的外缘上套设有滚针和推力球组合轴承212，其中滚针和推力球组合轴承212包括内圈2121、外圈2122以及底座部2123，在外圈2122与底座部2123之间设置有滚珠，在内圈2121与外圈 2122之间设置有滚针。

具体来说，内圈2121与芯轴21过渡配合以使得内圈2121设置在芯轴21上，底座部2123与芯轴21间隙配合并且底座部2123与挡肩211接触。芯轴21外缘的另一端设置有轴肩213。芯轴21上套设有拉钉214，拉钉214与轴肩213抵接，并且保证外圈2122与拉钉214之间间隔设置，轴肩213的意义在于限定拉钉214与外圈2122的间隔距离，芯轴 21上还设置有螺母组合件215，螺母组合件215用于将拉钉214紧压在轴肩213上，避免拉钉214在轴向上发生移动。优选的，拉钉214与外圈2122的间隔距离为0.5毫米。

前述的从动轴组件2的数量为两个，两个从动轴组件2分别从切冰刀主体1的两端插入腔体内，前述的外圈2122与凸肩11接触，外圈2122和底座部2123分别与腔体在径向方向上过渡配合、间隙配合。

在本技术方案中，凸肩11限制了从动轴组件2插入腔体内的深度，从动轴组件2在插入腔体时，挡肩211将作用力分散、均匀的作用于底座部2123，底座部2123将作用力通过滚珠传递至外圈2122上，由于滚针和推力球组合轴承212的内圈2121和外圈2122可以在轴向方向上发生相对移动，在本方案中由于内圈2121与芯轴21过渡配合，因此外圈2122 和底座可以相对内圈2121发生移动。进一步的，从动轴组件2在插入腔体时，外圈2122 与腔体过渡配合，使得外圈2122在腔体内固定。所以此时内圈2121和外圈2122均不能发生移动，起到了回转的作用。由于底座部2123与芯轴21、腔体均是是间隙配合，那么底座部2123可以在装配过程中，自动调节中心，以和外圈2122以及滚珠对中。在对中后，在调节螺钉7的作用下，它承受轴承正常工作需要的预紧力。

在本技术方案中，滚针和推力球组合轴承212可以带切冰刀相对芯轴21进行转动，滚针和推力球组合轴承212具有结构简单、体积紧凑的特点，可以适应腔体内狭小的空间，解决了现有空腔内因狭小不能安装体积较大的轴承，进而导致安装的轴承无法承担较大载荷的问题。

进一步的，由于滚针和推力球组合轴承212的结构特殊性，使得挡肩211在受力时，作用力完全作用于外圈2122，通过对滚珠正面加力进而作用于底座部2123，其作用恰好是滚针和推力球组合轴承212本来应能承受的推力。这一点不同于现有的从动组件，现有的从动组件中采用NSK5202轴承或者该系列的轴承，沿芯轴21的轴向进行加压，其本质是把作用力施加在轴承的内环上，通过滚珠侧面进行轴向力的传递，最终实现将轴承的外环固定在腔体内。这种现有的方法很容造成轴承的内环、外环发生位移，并且损伤滚珠，为后期的使用留下了隐患。在本申请中，采用滚针和推力球组合轴承212可以在径向和轴向方向受较大的力，径向力由内环2121、滚针、外圈2122承受，轴向力有外圈2122、滚珠和底座部2123承受。芯轴21承受轴向力时，作用力通过挡肩211完全的作用于底座部2123，所有滚珠同时受力，且受力方向相同，能够很好的避免装配时将从动组件压入腔体时不会对滚针和推力球组合轴承212产生损害。

优选的，滚针和推力球组合轴承212采用NKX组合轴承，该系列轴承既能适应切冰刀的旋转受力，又便于装配，而且载荷能力大。

前述的拉钉214在拉钉214朝向滚针和推力球组合轴承212的一面设置有凹槽2141，该凹槽2141由滚针和推力球组合轴承212向背离滚针和推力球组合轴承212的方向凹陷。

在本技术方案中，利用拉钉214上的凹槽2141，可以承纳润滑脂；同时凹槽2141与拉钉214形成侧壁的端面与底座部2123间隔设置，保证拆卸从动轴组件2时，端面与外圈2122接触，便于将从动轴组件2拉出。凹槽内盛有的润滑脂，可以对轴承形成润滑，保证长时间冰刀工作，无需再添加润滑脂。

本申请对螺母组合件215也进行了优化，具体的螺母组合件215包括螺母2151，螺母2151螺接于芯轴21靠近轴肩213的一端，在芯轴21上套设有第一弹垫2152和第一平垫2153，第一弹垫2152和第一平垫2153设置在拉钉214和螺母2151之间，相比较来说，第一平垫2153设置在更靠近拉钉214的一侧。

进一步的，在腔体内设置有加固填充棒216，加固填充棒216设置在两个从动轴组件2 之间，加固填充棒216与腔体过盈配合。加固填充棒216采用尼龙材料制成，加固填充棒216的使用增加了切冰刀的刚度，减少了运行时的震动，并且减少了空气的存在。

由于从动轴组件2在装配到切冰刀主体1内时，芯轴21与腔体并不直接接触，因此在芯轴21上还设置有环形槽，环形槽设置在挡肩211远离螺母组合件215的另一侧。在环形槽内设置有密封圈217，密封圈217用于密封腔体和芯轴21，防止腔体内注入的润滑脂发生泄漏及防止外部的水气进入，从而污染内部的轴承环境，引起滚针和推力球组合轴承212故障。

参照图1-4所示，本申请还提供了一种切冰刀组件，包括前述切冰刀外、还包括上切冰刀板4、下切冰刀板5，其中上切冰刀板4和下切冰刀板5连接有主轴3，上切冰刀板4 和下切冰刀板5间隔的固定在主轴3上，切冰刀设置在上切冰刀板4和下切冰刀板5之间。当主轴3转动时上切冰刀板4和下切冰刀板5带动切冰刀一同转动。在上切冰刀板4和下切冰刀板5上设置有螺钉6，螺钉6穿过上切冰刀板4和下切冰刀板5后并与切冰刀的芯轴21螺接。螺钉6的作用是调节外圈2122和底座部2123之间的轴向预紧力。

现有技术中采用的轴承，在工作中，要承受螺钉的轴向紧固力，轴承的内环和外环易发生轴向错位，轴承在错位的状态下工作，容易损坏。

因此，在上切冰刀板4上还设置有调节螺钉7，调节螺钉7穿过上切冰刀板4后与芯轴21的端面抵接，调节螺钉7设置有三个，三个调节螺钉7构成正三角形且三个调节螺钉 7位于正三角形的顶点上。调节螺钉7产生的作用力与螺钉6产生的作用力相反，使滚针和推力球轴承的内圈2121和外圈2122不会发生轴向移位，同时又能保证组合轴承工作时需要的最小轴向载荷。

进一步的在螺钉6上套设有第二弹垫8和第二平垫9，第二平垫9相对于第二弹垫8靠近上切冰刀的上表面。

在装配切冰刀组件时，先将滚针和推力球组合轴承212固定在芯轴21上，滚针和推力球组合轴承212与挡肩211抵接，然后安装拉钉214，拉钉214采用螺母组合件215固定限制滚针和推力球组合轴承212的轴向移动。

进一步的，在腔体内压入加固填充棒216，由于加固填充棒216采用圆柱形，通过测量加固填充棒216端面到切冰刀主体1端面的距离，可以判断加固填充棒216是否安装到位。

随后将两个从动轴组件2分别从切冰刀主体1的两端平稳的压入腔体内，此时滚针和推力球组合轴承212所有的滚珠同时受力，避免安装对滚针和推力球组合轴承212的损坏。凸肩11的存在保证了滚针和推力球组合轴承212的外圈2122的轴向、径向定位，挡肩211保障了底座部2123的轴向定位。

将切冰刀放置在上切冰刀板4和下切冰刀板5之间，通过螺钉6将上切冰刀板4和切冰刀、下切冰刀板5和切冰刀固定在一起，然后在上切冰刀板4上设置调节螺钉7，扭动调节螺钉7对芯轴21端面施加压力，调试滚针和推力球组合轴承212的预紧力，同时又不能过大，以免影响切冰刀的转动。

结合图1-4所述，本申请还提供了一种切冰刀组件的组装工艺，包括，

s1.组装从动轴组件2，将内圈2121、外圈2122和底座部2123安装在芯轴21上，内圈2121与芯轴21过渡配合，底座部2123与芯轴21间隙配合且底座部2123与挡肩211接触；

将拉钉214内腔除圆孔外涂满润滑脂后，安装在芯轴21上，并采用螺母组合件215将拉钉214压紧在轴肩231上，使得拉钉214与外圈222间隔设置。

S2.向切冰刀主体1的腔体内压入加固填充棒216，并调整加固填充棒216位于腔体的中部；

S3.组装切冰刀，将两个从动轴组件分别从切冰刀主体1的两端压入腔体内，外圈2122 与腔体过渡配合，并与凸肩11接触，底座部2123与腔体间隙配合；

S4.组装切冰刀组件，主轴3竖直放置，将上切冰刀板4、下切冰刀板5和主轴3连接，并将切冰刀板通过螺钉6与芯轴21连接，在上切冰刀板4上设置调节螺钉7，调节螺钉7 穿过上切冰刀板后与芯轴21抵接，调整调节螺钉7对芯轴端面施加压力，产生滚针和推力球组合轴承212的轴向预紧力，并平衡螺钉6产生的拉力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种切冰刀，其特征在于，包括：

切冰刀主体(1)，所述切冰刀主体(1)设置有轴向贯穿切冰刀主体(1)的腔体，并在所述切冰刀主体(1)的内表面形成凸肩(11)；

从动轴组件(2)，包括芯轴(21)，所述芯轴(21)外缘的一端设置有挡肩(211)，所述芯轴(21)上套设有滚针和推力球组合轴承(212)，所述滚针和推力球组合轴承(212)包括内圈(2121)、外圈(2122)以及底座部(2123)，所述内圈(2121)与所述芯轴(21)过盈配合，所述底座部(2123)与所述芯轴(21)间隙配合且所述底座部(2123)与所述挡肩(211)接触，所述芯轴(21)外缘的另一端设置有轴肩(213)，所述芯轴(21)上套设有拉钉(214)，所述拉钉(214)与所述外圈(2122)间隔设置，所述轴肩(213)用以限定所述拉钉(214)与所述外圈(2122)的间隔距离，所述芯轴(21)上还设置有用于压紧拉钉(214)的螺母组合件(215)；

两个所述从动轴组件(2)自切冰刀主体(1)的两端分别插入腔体内，所述底座部(2123)与所述凸肩(11)接触，所述外圈(2122)与所述腔体过渡配合，所述底座部(2123)与所述腔体间隙配合。

2.根据权利要求1所述的切冰刀，其特征在于：拉钉(214)朝向所述滚针和推力球组合轴承(212)的一面设置有背向滚针和推力球组合轴承(212)方向的凹陷的凹槽(2141)。

3.根据权利要求2所述的切冰刀，其特征在于：所述凹槽(2141)与所述拉钉(214)形成的侧壁的端面与所述滚针和推力球组合轴承(212)的外圈(2122)间隔设置。

4.根据权利要求2或3所述的切冰刀，其特征在于：所述螺母组合件(215)包括与芯轴(21)连接的螺母(2151)，所述螺母(2151)与所述拉钉(214)之间还设置有第一弹垫(2152)和第一平垫(2153)，所述第一弹垫(2152)相对于所述第一平垫(2153)靠近所述螺母(2151)。

5.根据权利要求1所述的切冰刀，其特征在于：所述腔体内设置有加固填充棒(216)，加固填充棒(216)位于两个从动轴组件(2)之间，所述加固填充棒(216)与所述腔体过盈配合。

6.根据权利要求5所述的切冰刀，其特征在于：所述加固填充棒(216)由尼龙材质制成。

7.根据权利要求1所述的切冰刀，其特征在于：所述芯轴(21)上还设置有环形槽，所述环形槽设置在所述挡肩(211)远离螺母组合件(215)的另一侧，所述环形槽内设置有密封圈(217)以密封所述腔体和芯轴(21)。

8.一种切冰刀组件，包括如权利要求1-7任一项所述的切冰刀，其特征在于，还包括：

主轴(3)，平行于所述切冰刀设置；

所述主轴(3)上间隔设置有上切冰刀板(4)和下切冰刀板(5)，所述切冰刀设置在上切冰刀板(4)和下切冰刀板(5)之间，所述上切冰刀板(4)和下切冰刀板(5)的两端通过螺钉(6)螺纹连接两个芯轴(21)。

9.根据权利要求8所述的切冰刀组件，其特征在于：所述上切冰刀板(4)上还设置有调节螺钉(7)，所述调节螺钉(7)穿过所述上切冰刀板(4)后与芯轴(21)的端面抵接，所述调节螺钉(7)设置有三个，三个调节螺钉(7)位于正三角形的顶点上。

10.根据权利要求8所述的切冰刀组件，其特征在于：所述螺钉(6)上套设有第二弹垫(8)和第二平垫(9)，所述第二平垫(9)相对于第二弹垫(8)靠近于所述上切冰刀板(4)的上表面。

11.一种切冰刀组件的组装工艺，采用如权利要求8-10所述的切冰刀组件，其特征在于，包括：

S1.组装从动轴组件(2)，将内圈(2121)、外圈(2122)和底座部(2123)安装在芯轴(21)上，内圈(2121)与芯轴(21)过渡配合，底座部(2123)与芯轴(21)间隙配合且底座部(2123)与挡肩(211)接触；

将拉钉(214)内腔除圆孔外涂满润滑脂后，安装在芯轴(21)上，并采用螺母组合件(215)将拉钉(214)压紧在轴肩(231)上，使得拉钉(214)与外圈(222)间隔设置。

S2.向切冰刀主体(1)的腔体内压入加固填充棒(216)，并调整加固填充棒(216)位于腔体的中部；

S3.组装切冰刀，将两个从动轴组件分别从切冰刀主体(1)的两端压入腔体内，外圈(2122)与腔体过渡配合，并与凸肩(11)接触，底座部(2123)与腔体间隙配合；

S4.组装切冰刀组件，主轴(3)竖直放置，将上切冰刀板(4)、下切冰刀板(5)和主轴(3)连接，并将切冰刀板通过螺钉(6)与芯轴(21)连接，在上切冰刀板(4)上设置调节螺钉(7)，调节螺钉(7)穿过上切冰刀板后与芯轴(21)抵接，调整调节螺钉(7)对芯轴端面施加压力，产生滚针和推力球组合轴承(212)的轴向预紧力，并平衡螺钉(6)产生的拉力。

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