CN116592051A - 带座外球面轴承 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种带座外球面轴承，属于轴承领域。带座外球面轴承包括座体、储油盒、推注孔、柱塞、外球面轴承组件和外密封圈。通过外球面轴承组件的内圈体前端形成密封部，并利用密封部与座体的外密封圈形成密封，保证了密封效果；同时，密封部的第二球面与第一球面共球面，使得外球面轴承组件摆动时，外密封圈不需要变形，不会限制外球面轴承组件的最大摆动角度；储油盒可以储存一定量的润滑介质，润滑介质在重力下通过油道和油孔对外球面轴承组件进行润滑；当外球面轴承组件摆动时，密封部能够推顶推杆，从而使柱塞将油道中的少量润滑介质推到推注孔中，润滑介质沿推注孔逐渐流动到推注孔的末端，避免出现润滑不足的情况。
Description
技术领域
本申请属于轴承技术领域，更具体地说，是涉及一种带座外球面轴承。
背景技术
外球面轴承是一种特殊的轴承，相对于一般的轴承而言，其外圈的外径表面为球面。与外球面轴承相适配的轴承座具有内壁面为球面的安装槽，将外球面轴承装入轴承座的安装槽中后，外球面轴承可以通过外球面与轴承座的内壁面配合进行一定的转动，从而允许安装在轴承内圈上的转轴进行一定角度的摆动。
现在的外球面轴承存在以下两方面的问题：
（1）现在外球面轴承主要是对滚动体进行润滑，而并没有专门针对轴承外圈与轴承座之间进行润滑的结构，对于转轴摆动频繁的应用场景，轴承外圈与轴承座之间容易因润滑不足产生磨损。
现在外球面轴承的润滑方式是：轴承座设有注油嘴，注油嘴的油道延伸至轴承座的内壁面；轴承外圈设有油孔，油孔一端延伸至外球面上另一端延伸至滚动体的容纳空间；注油嘴的油道与轴承外圈的油孔在轴承外圈与轴承座的接触面对接。向注油嘴加注润滑脂或者润滑油时，润滑脂或者润滑油会经过注油嘴的油道和轴承外圈上的油孔，进入到滚动体的容纳空间，实现对滚动体的润滑；过程中，少量的润滑脂或者润滑油会从注油嘴油道与轴承外圈油孔的对接处渗到轴承外圈与轴承座的接触面之间，实现对轴承外圈与轴承座的润滑。
但是这种润滑方式主要是对滚动体进行润滑，润滑脂或者润滑油渗透到轴承外圈与轴承座接触面之间的量很少（尤其是对于粘性较大的润滑脂），容易产生润滑不足；而且，注油嘴油道与轴承外圈油孔对接处的润滑脂或者润滑油扩散范围有限，难以到达较远的位置，也容易产生局部润滑不足。
（2）密封结构限制外球面轴承的最大摆动角度。
由于轴承外圈与轴承座会有一定的相对转动，外界的杂质会侵入轴承外圈与轴承座之间的缝隙中，导致磨损，降低使用寿命。对此，现在部分外球面轴承采用密封圈来轴承座与密封轴承外圈，或者直接将轴承座与轴承内圈进行密封，从而避免杂质进入。这种密封方式利用密封圈的形变来保证外球面轴承可以进行摆动；但是，由于密封圈的变形幅度有限，导致外球面轴承的最大摆动角度受限，进而限制了外球面轴承的适用场景。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种带座外球面轴承，以解决现有技术中存在的轴承外圈与轴承座之间润滑不足，以及外球面轴承的最大摆动角度受限的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是，提供一种带座外球面轴承，包括：
座体，具有内壁面为球面的安装槽；
储油盒，设于所述座体顶部，并具有延伸至所述安装槽内壁的油道；
推注孔，设于所述座体，与所述油道交叉，且末端延伸至所述安装槽内壁；
柱塞，内侧设有推杆，所述柱塞滑动设于所述推注孔前端，并适于正向滑动将所述油道中的润滑介质向所述推注孔的末端推送；
外球面轴承组件，设于所述安装槽内；外圈体的外径表面为与所述安装槽内壁面相适配的第一球面，所述外圈体还设有与所述油道相对的油孔；内圈体的前端轴向延伸并在该端的外圈形成环形的密封部，所述密封部形成有与所述第一球面共球面的第二球面；以及
外密封圈，设于所述座体，并与所述密封部的第二球面贴合密封，以将所述外球面轴承组件密封；
其中，在所述外球面轴承组件摆动时，所述密封部推顶所述推杆，以正向推动所述柱塞。
在某些实施例中，所述油道与所述油孔的对接处位于所述安装槽一端的内壁，所述推注孔的末端延伸至所述安装槽另一端的内壁。
在某些实施例中，所述推注孔前端的内侧设有沿所述座体径向向内延伸的活动槽；
所述推杆从所述活动槽穿过、并延伸至所述密封部的后侧。
在某些实施例中，所述推杆与所述密封部的后侧具有间隙，且间隙的宽度a为预定值。
在某些实施例中，所述柱塞的后端设有拉簧，以使所述柱塞被正向推动后，在所述拉簧的拉力下后退复位。
在某些实施例中，所述座体包括：
主体，设有所述安装槽、所述储油盒以及所述推注孔，所述推注孔和所述活动槽的前端在所述主体的前端面上形成装入口，所述柱塞通过所述装入口装入所述推注孔的前端；
环形端盖，连接于所述主体的前端面，并环绕所述安装槽的前端开口；所述外密封圈连接于所述环形端盖，所述推注孔的前端延伸至所述端盖，并容纳所述拉簧。
在某些实施例中，所述外圈体的外径表面设有沿周向设置的环向油槽，所述油孔与所述环向油槽连通，且所述环向油槽的宽度大于所述油道的直径；
所述油道与所述环向油槽相对，并通过所述环向油槽与所述油孔连通。
在某些实施例中，所述外圈体和所述内圈体之间的环形空间内设有多个滚动体，所述环形空间的两端开口分别设有内密封圈。
在某些实施例中，所述滚动体为滚珠。
在某些实施例中，所述储油盒设有注油咀。
本申请实施例提供的带座外球面轴承的有益效果在于：与现有技术相比，本申请实施例的带座外球面轴承，
通过外球面轴承组件的内圈体前端形成密封部，并利用密封部与座体的外密封圈形成密封，保证了密封效果；同时，密封部的第二球面与第一球面共球面，使得外球面轴承组件摆动时，外密封圈不需要变形，不会限制外球面轴承组件的最大摆动角度；
储油盒可以储存一定量的润滑介质，润滑介质在重力下通过油道和油孔对外球面轴承组件进行润滑；当外球面轴承组件摆动时，密封部能够推顶推杆，从而使柱塞将油道中的少量润滑介质推到推注孔中，润滑介质沿推注孔逐渐流动到推注孔的末端，对外圈体的第一球面和安装槽的内壁进行润滑，从而避免出现润滑不足的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的带座外球面轴承的剖视图；
图2为图1中的外球面轴承组件摆动一定角度的状态图；
图3为图1中的外球面轴承组件剖切后的示意图。
其中，图中各附图标记：
1-座体；11-主体；12-环形端盖；2-储油盒；21-油道；22-注油咀；3-推注孔；31-活动槽；4-柱塞；41-推杆；42-拉簧；5-外球面轴承组件；51-外圈体；511-第一球面；512-油孔；513-环向油槽；52-内圈体；521-密封部；522-第二球面；53-滚动体；54-内密封圈；6-外密封圈。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请一并参阅图1至图3，现对本申请实施例提供的带座外球面轴承进行说明。一种带座外球面轴承包括：座体1、储油盒2、推注孔3、柱塞4、外球面轴承组件5和外密封圈6。
座体1具有内壁面为球面的安装槽；储油盒2设于座体1顶部，并具有延伸至安装槽内壁的油道21；推注孔3设于座体1，与油道21交叉，且末端延伸至安装槽内壁；柱塞4内侧设有推杆41，柱塞4滑动设于推注孔3前端，并适于正向滑动将油道21中的润滑介质向推注孔3的末端推送；外球面轴承组件5设于安装槽内；外圈体51的外径表面为与安装槽内壁面相适配的第一球面511，外圈体51还设有与油道21相对的油孔512；内圈体52的前端轴向延伸并在该端的外圈形成环形的密封部521，密封部521形成有与第一球面511共球面的第二球面522；外密封圈6设于座体1，并与密封部521的第二球面522贴合密封，以将外球面轴承组件5密封。其中，在外球面轴承组件5摆动时，密封部521推顶推杆41，以正向推动柱塞4。
与现有技术相比，本申请实施例的带座外球面轴承，通过外球面轴承组件5的内圈体52前端形成密封部521，并利用密封部521与座体1的外密封圈6形成密封，保证了密封效果；同时，密封部521的第二球面522与第一球面511共球面，使得外球面轴承组件5摆动时，外密封圈6不需要变形，不会限制外球面轴承组件的最大摆动角度。
储油盒2可以储存一定量的润滑介质，润滑介质在重力下通过油道21和油孔512对外球面轴承组件5进行润滑；当外球面轴承组件5摆动时，密封部521能够推顶推杆41，从而使柱塞4将油道21中的少量润滑介质推到推注孔3中，润滑介质沿推注孔3逐渐流动到推注孔3的末端，对外圈体51的第一球面511和安装槽的内壁进行润滑，从而避免出现润滑不足的情况。
本申请的带座外球面轴承尤其适用于转轴负载大、摆动角度较大、摆动频繁的应用场景，例如农机设备受力较大的转轴。此外，为便于描述，以外球面轴承组件5内圈体52延伸的一端方向为前，另一端方向为后。
本实施例中，座体1的结构可以参考现有的轴承，其上的安装槽，主要用于与外球面轴承组件5的第一球面511形成转动配合。
储油盒2可以是在座体1上直接加工形成，储油盒2底部的油道21直接向下延伸到安装槽内壁，从而使得润滑剂介质在重力下自动缓慢的流到安装槽的内壁。
推注孔3可以是直接在座体1上打孔形成。推注孔3与油道21交叉，使得柱塞4沿推注孔3前推时，可以将推注孔3与油道21交叉部分中的润滑介质推到推注孔3中。由于每次需要加注的润滑介质并不多，因此推注孔3的直径并不需要太大，使得与油道21交叉部分的体积并不大。
柱塞4前推时插入推注孔3与油道21的交叉部分中，将交叉部分中的润滑介质推向推注孔3的末端。柱塞4外周可以设有橡胶圈，提高与推注孔3的密封性。柱塞4靠近安装槽中轴线的一侧为内侧，柱塞4的内侧设置推杆41，更方便外球面轴承组件5的密封部521通过推动推杆41来推动柱塞4。
外球面轴承组件5与座体1安装槽的配合方式可以参考现有外球面轴承的安装方式。油孔512贯穿外圈体51，使得润滑介质能够润滑滚动体53。密封部521可以是与内圈体52的前端为一体，也可以是通过其他方式安装在内圈体52的前端。
外密封圈6安装于座体1上，并与密封部521的第二球面522贴合密封，从而将外球面轴承组件5密封在内部，既阻止外界杂质污染外球面轴承组件5的滚动体53，也能够避免外界杂质进入安装槽的内壁面与第一球面511之间。外密封圈6与第二球面522的密封结构可以参考普通的密封结构设计，具体的可以是设有多个密封唇。由于密封部521的第二球面522与第一球面511共球面，当外球面轴承组件5摆动时，第二球面522绕球心转动，外密封圈6仅相对于第二球面522滑动，而并不发生变形。
请参阅图1至图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，油道21与油孔512的对接处位于安装槽一端的内壁，推注孔3的末端延伸至安装槽另一端的内壁。
本实施例中，润滑介质可以沿着推注孔3流到安装槽远离油道21与油孔512对接处的一端，避免出现局部润滑不足。
在具体实现时，推注孔3的末端可以是具有多个分叉，分别延伸到安装槽的中间位置和远离油道21与油孔512对接处的一端。
请参阅图1至图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，推注孔3前端的内侧设有沿座体1径向向内延伸的活动槽31；推杆41从活动槽31穿过、并延伸至密封部521的后侧。
请参阅图1，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，推杆41与密封部521的后侧具有间隙，且间隙的宽度a为预定值。
本实施例中，由于轴承外圈与轴承座之间的润滑介质损耗较少，因此并不需要外球面轴承组件5每次摆动都要推动柱塞4加注润滑介质，因此，将推杆41与密封部521后侧之间设置一定的间隙，只有当外球面轴承组件5摆动到较大的角度时，才会推动柱塞4加注润滑介质。间隙的宽度a根据实际情况下，外球面轴承组件5的摆动情况以及推杆41每次推注润滑介质的量确定。
为了更清楚的进行说明，假设，外球面轴承组件5摆动的摆动次数为6000次/小时，摆动角度的范围为0~8°，摆动角度在7°以上的次数为5次/小时，摆动角度在6°以上的次数为100次/小时，摆动角度在5°以上的次数为1000次小时，摆动角度在3°以上的次数为3000次/小时；此种情况下，假设每小时推杆41推注五次润滑介质能够满足润滑需求，就可以将间隙的宽度a设置成，当外球面轴承组件5的摆动角度在7°时密封部521能够推动一次推杆41；假设每小时推杆41推注八十次润滑介质能够满足润滑需求，就可以将间隙的宽度a设置成，当外球面轴承组件5的摆动角度在6°时密封部521能够推动一次推杆41。
以上为理论上确定间隙宽度a的方法，实际实施中，可以采用模拟测试的方式来确定不同使用场景下最佳的间隙宽度a。具体的，制作多个样品，各个样品的间隙宽度a不同，然后将各个样品在模拟使用场景下进行测试，根据各个样品的磨损情况来确定最佳的间隙宽度a。
请参阅图1至图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，柱塞4的后端设有拉簧42，以使柱塞4被正向推动后，在拉簧42的拉力下后退复位。
请参阅图1至图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，座体1包括主体11和环形端盖12。主体11设有安装槽、储油盒2以及推注孔3，推注孔3和活动槽31的前端在主体11的前端面上形成装入口，柱塞4通过装入口装入推注孔3的前端；环形端盖12连接于主体11的前端面，并环绕安装槽的前端开口；外密封圈6连接于环形端盖12，推注孔3的前端延伸至端盖，并容纳拉簧42。
本实施例中，座体1分成主体11和环形端盖12，使推注孔3、活动槽31的加工更加方便，柱塞4的安装更加简单，结构更加适于生产加工。
在具体实现时，推注孔3可以是直接在主体11和环形端盖12上钻孔形成，活动槽31可以是在主体11的前端面上铣削加工形成。推注孔3的前端贯穿环形端盖12，将拉簧42安装在推注孔3中后，再在环形端盖12上固定一个盖板将推注孔3封闭。
请参阅图1至图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，外圈体51的外径表面设有沿周向设置的环向油槽513，油孔512与环向油槽513连通，且环向油槽513的宽度大于油道21的直径；油道21与环向油槽513相对，并通过环向油槽513与油孔512连通。
本实施例中，外球面轴承组件5安装时，仅需要将环向油槽513与油道21相对即可，不再需要确保周向角度以保证油孔512与油道21准确相对。环向油槽513的宽度大于油道21的直径，使得外球面轴承组件5进行一定角度的摆动时，座体1上的油道21仍然能够与环向油槽513保持连通，保证润滑。
请参阅图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，外圈体51和内圈体52之间的环形空间内设有多个滚动体53，环形空间的两端开口分别设有内密封圈54。
本实施例中，使外圈体51和内圈体52之间的环形空间与外部形成隔离，保证滚动体53的润滑与清洁。在具体实现时，内密封圈54可以采用普通的轴承密封结构，在此不再赘述。
请参阅图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，滚动体53为滚珠。
请参阅图1至图3，作为本申请提供的带座外球面轴承的一种具体实施方式，储油盒2设有注油咀22。本实施例中，可以通过注油咀22向储油盒2定期添加润滑介质。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.带座外球面轴承，其特征在于，包括：
座体，具有内壁面为球面的安装槽；
储油盒，设于所述座体顶部，并具有延伸至所述安装槽内壁的油道；
推注孔，设于所述座体，与所述油道交叉，且末端延伸至所述安装槽内壁；
柱塞，内侧设有推杆，所述柱塞滑动设于所述推注孔前端，并适于正向滑动将所述油道中的润滑介质向所述推注孔的末端推送；
外球面轴承组件，设于所述安装槽内；外圈体的外径表面为与所述安装槽内壁面相适配的第一球面，所述外圈体还设有与所述油道相对的油孔；内圈体的前端轴向延伸并在该端的外圈形成环形的密封部，所述密封部形成有与所述第一球面共球面的第二球面；以及
外密封圈，设于所述座体，并与所述密封部的第二球面贴合密封，以将所述外球面轴承组件密封；
其中，在所述外球面轴承组件摆动时，所述密封部推顶所述推杆，以正向推动所述柱塞。
2.如权利要求1所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述油道与所述油孔的对接处位于所述安装槽一端的内壁，所述推注孔的末端延伸至所述安装槽另一端的内壁。
3.如权利要求1所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述推注孔前端的内侧设有沿所述座体径向向内延伸的活动槽；
所述推杆从所述活动槽穿过、并延伸至所述密封部的后侧。
4.如权利要求3所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述推杆与所述密封部的后侧具有间隙，且间隙的宽度a为预定值。
5.如权利要求4所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述柱塞的后端设有拉簧，以使所述柱塞被正向推动后，在所述拉簧的拉力下后退复位。
6.如权利要求5所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述座体包括：
主体，设有所述安装槽、所述储油盒以及所述推注孔，所述推注孔和所述活动槽的前端在所述主体的前端面上形成装入口，所述柱塞通过所述装入口装入所述推注孔的前端；
环形端盖，连接于所述主体的前端面，并环绕所述安装槽的前端开口；所述外密封圈连接于所述环形端盖，所述推注孔的前端延伸至所述端盖，并容纳所述拉簧。
7.如权利要求1所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述外圈体的外径表面设有沿周向设置的环向油槽，所述油孔与所述环向油槽连通，且所述环向油槽的宽度大于所述油道的直径；
所述油道与所述环向油槽相对，并通过所述环向油槽与所述油孔连通。
8.如权利要求1所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述外圈体和所述内圈体之间的环形空间内设有多个滚动体，所述环形空间的两端开口分别设有内密封圈。
9.如权利要求8所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述滚动体为滚珠。
10.如权利要求1所述的带座外球面轴承，其特征在于，所述储油盒设有注油咀。
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