CN201217047Y - 一种加工螺杆钻具轴承的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种加工螺杆钻具轴承的装置，在机架上部设置的推进机构连接工件外圆碾压成型机构；机架中部的两侧V型直线导轨机构上设置有一可上下移动的工件内圆成型机构；工件内圆成型机构的碾压芯辊(10)成型区设置的轴承工件毛坯与向下移动的工件外圆碾压成型机构的碾压轮(7)成型区对应；轴承工件毛坯两侧的碾压芯辊与机架下部设置的转动机构的主动轮(12)和副动轮(13)对应；工件外圆碾压成型机构和工件内圆成型机构对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。该装置取消了车床加工过程，使材料的利用率由以前的45％提高到75％以上，使设备的耗电量大大减少，节能减排。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴承的加工技术领域，尤其适用于一种加工螺杆钻具轴承的装置。
背景技术
目前，在机械工业中，加工螺杆钻具轴承现有技术一般采用：将圆钢经过加热锻造整径成轴承外套圈和内套圈毛坯。然后通过车床对轴承外套圈和内套圈毛坯进行多刀车削，通常分为四个过程：首先，把锻造合格的毛坯表面的黑色氧化皮车削掉。以其中个平面为基准车削另一个平面和内圆，然后反过来车另一个平面和外圆，俗称粗车。其次，将粗车过后的毛坯重复上一个过程，俗称精车。再次，为了在搬运过程中锋利的工件边缘不至于把手割伤和方便安装，则需要把它倒角盾化。最后，以平面外圆为基准车削核心部位-R滚道，之后返过来车另一个R。
由于操作人员的技术水平或设备出现故障，在锻造过程中，容易造成毛坯工件变形、表面有深坑卷边等因素，使毛坯不符合尺寸要求导致报废。特别是在车削轴承外套圈和内套圈毛坯存在很多问题：①粗车过程中，基准面经常出现卷边和深坑，选择不好直接导致工件报废，由于氧化皮遍布工件表面，在接触的一瞬间合金刀头容易破坏使成本增加。②精车过程中，大部分毛坯表面的氧化皮在粗车时被车掉，但还没有车到预定尺寸，继续车削使材料和电力资源白白浪费。③盾化过程节奏很快，人在疲劳状态下手容易受伤。④车削R滚道是加工过程中最困难最重要的部分，刀具车削面积大发热过快从而加速刀具损坏。车削R滚道是最浪费材料的地方，产生的费铁占整个毛坯费铁的50％以上。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种加工螺杆钻具轴承的装置；能显著提高零件的表面疲劳强度和降低疲劳缺口的敏感性，取消了烦琐的车床加工过程，从而提高产品质量。使材料的利用率由以前的45％提高到75％以上，使报废率直接降到零，使设备的耗电量大大减少，符合国家节能减排的精神。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，具有推进机构、工件外圆碾压成型机构、工件内圆成型机构、转动机构、冷却机构和机架；机架呈门框形，机架上部设置的推进机构连接工件外圆碾压成型机构；机架中部的两侧V型直线导轨机构上设置有一可上下移动的工件内圆成型机构；工件内圆成型机构的碾压芯辊成型区设置的轴承工件毛坯与向下移动的工件外圆碾压成型机构的碾压轮成型区对应；轴承工件毛坯两侧的碾压芯辊与机架下部设置的转动机构的主动轮和副动轮对应；工件外圆碾压成型机构和工件内圆成型机构对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，推进机构由固定在机架上的液压油缸通过推杆丝扣连接c形框架构成；c形框架由施压板的两端分别通过螺栓连接芯轴固定板构成，施压板中心设有连接推杆的丝孔；推杆还可设置为球头，其c形框架施压板中心孔也可为对应的不透球面孔，置入球面孔内的推杆外套有固定板并由螺栓固定在施压板上；c形框架也可铸造为一体的。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，转动机构由电机连接减速机通过联轴器与穿过机架上固定的调心滚子轴承的主动轮法兰盘轴连接；主动轮的轮轴与副动轮之间通过丝扣连接，并由销钉固定；主动轮和副动轮的两侧法兰盘分别由螺丝固定连接，副动轮法兰盘轴固定在机架的调心滚子轴承上。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，V型直线导轨机构由滑铁、复位弹簧和导轨构成，滑铁中心固定有限位芯轴，滑铁两侧呈V型与V型导轨接触，V型导轨固定在机架上；滑铁下端设置有复位弹簧。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，工件外圆碾压成型机构由碾压轮芯轴、轴承、碾压轮构成，碾压轮芯轴固定在c形框架的两个芯轴固定板上，且有锁紧螺母固定；碾压轮芯轴上两套推力调心滚子轴承，两套滚子轴承上设置有一个衬套，衬套外套有碾压轮，并有锁紧螺母固定；碾压轮外圆中间设置有轴承外套的外圆成型槽，成型槽内设置有轴承的高度成型h、外经成型Φ1和倒角成型α，倒角为直角或弧角；碾压轮外圆中间的成型槽还可设置为轴承内套的外圆成型槽，包括：轴承的高度成型h、外经成型Φ1、双沟道成型R。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，工件内圆成型机构由碾压芯辊和限位芯轴构成，碾压芯辊两端轴孔内设置的两套球轴承分别连接固定限位芯轴和移动限位芯轴，固定限位芯轴和移动限位芯轴的另一端分别连接固定在机架中部两侧设置的V型直线导轨的滑铁上；碾压芯辊中间设置有轴承外套的内圆成型槽，成型槽内设置有轴承内圆的双沟道成型R、内经成型Φ2；碾压芯辊中间的成型槽还可设置为轴承内套的内圆成型槽，内圆成型槽设置有轴承内经成型Φ2和倒角成型α，倒角为直角或弧角。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，冷却机构由冷却管、油泵、冷却油槽构成；冷却油槽内的油泵通过冷却管连接到被冷碾的轴承工件旁。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，外圆成型测定装置由测定工件外圆壁厚的百分表和支架构成，百分表通过支架固定在机架上，也可设置成行程开关或光控装置。
所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，该装置还可设置成卧式，一端设置为推进机构水平连接工件外圆碾压成型机构；另一端设置为转动机构的主动轮和副动轮，其之间设置有可水平移动的工件内圆成型机构；推进机构和转动机构固定在底座上，工件外圆碾压成型机构的碾压轮和工件内圆成型机构的碾压芯辊固定在底座的水平导轨上，对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该一种加工螺杆钻具轴承的装置，利用了55SiMoVA的可塑性用高吨位冷碾来实现目的的，弥补了上述老工艺的不足，直接省去车床多刀加工过程，将报废率直接降低。
1.从材料质量上讲：55SiMoVA在新式工艺加工下使金属表面层发生塑性变形，从而形成高硬度和高强度的硬化层，这种表面强化方法称为表面变形强化，也称加工硬化。强化层位密度增高，亚晶结构细化均匀，组织致密，金属流线连续完整，能显著提高零件的表面疲劳强度和降低疲劳缺口的敏感性，从而提高产品质量。
2.冷碾工件还有检验材料的作用，55SiMoVA材料在常温常压下经过高吨位挤压使材料中的杂质和气孔暴露出来。
3.从经济上讲：取消了烦琐的车床加工过程，直接依次成型双R沟道、外圆、内圆、高度、和倒角。
4.使设备的耗电量减少了一半以上。
5.材料的利用率从以前的45％提高到75％以上，积极的响应国家节能减排的号召。
附图说明
图1是冷碾加工螺杆钻具轴承外套的结构示意图；
图2是冷碾加工螺杆钻具轴承外套的碾压工作图；
图3是冷碾加工螺杆钻具轴承内套的结构示意图；
图4是冷碾加工螺杆钻具轴承内套的碾压工作图；
图5是液压推进装置的结构示意图；
图6是冷碾轴承外套的模具碾压轮、碾压芯辊的结构示意图；
图7是冷碾轴承内套的模具碾压轮、碾压芯辊的结构示意图。
图中：1-液压油缸；2--液压推杆；3-C形推进框架；4(a.b)-滚子轴承；5-碾压轮芯轴；6-锁紧螺母；7-碾压轮；8-V型直线滑缺；9-限位芯轴；10-碾压芯辊；11-轴承；12-主动轮；13-副动轮；14-联轴器；15-减速机；16-电机；17-外圆壁厚测定装置；18-冷却管；19-油泵；20-冷却油槽；21-螺丝；22-毛坯；23-衬套；24-法拉盘；25-定位销；26-施压板；27-碾压轮芯轴固定板；28-固定板；29-复位弹簧。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6、7所示：该一种加工螺杆钻具轴承的装置，
具有推进机构、工件外圆碾压成型机构、工件内圆成型机构、转动机构、冷却机构和机架；机架呈门框形，机架上部设置的推进机构连接工件外圆碾压成型机构；机架中部的两侧V型直线导轨机构上设置有一可上下移动的工件内圆成型机构；工件内圆成型机构的碾压芯辊(10)成型区设置的轴承工件毛坯与向下移动的工件外圆碾压成型机构的碾压轮(7)成型区对应；轴承工件毛坏两侧的碾压芯辊(10)与机架下部设置的转动机构的主动轮(12)和副动轮(13)对应；工件外圆碾压成型机构和工件内圆成型机构对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。
推进机构由固定在机架上的8-50吨可调液压液压油缸(1)通过推杆(2)丝扣连接c形框架(3)构成；c形框架由施压板(26)的两端分别通过螺栓(21)连接芯轴固定板(27)构成，施压板(26)中心设有连接推杆(2)的丝孔；液压油缸(1)推动C型框架，c形框架通过芯轴将推力传递给碾压轮，碾压轮两端是锁紧螺母。
推进机构的推杆(2)还可设置为球头，其c形框架施压板(26)中心孔也可为对应的不透球面孔，置入球面孔内的推杆(2)外套有固定板(28)并由螺栓固定在施压板上；c形框架也可铸造为一体的。
转动机构由18.5KW 1470r/m转速的电机(16)连接减速机(16)，通过联轴器驱动主动轮和副动轮。联轴器(14)与穿过机架上固定的调心滚子轴承(4b)的主动轮(12)法兰盘轴连接；主动轮的轮轴与副动轮之间通过丝扣连接，并由销钉(25)固定；主动轮和副动轮的两侧法兰盘(24)分别由螺丝(21)固定连接，副动轮(13)法兰盘轴固定在机架的调心滚子轴承(4b)上。联轴器与主动轮之间由法兰盘联接，中间由调心滚子轴承和定位销过渡。同理，副动轮也是由调心滚子轴承、定位销和法兰盘连接而成。
V型直线导轨机构由滑铁(8)、复位弹簧(29)和导轨构成，滑铁中心固定有限位芯轴(9)，滑铁(8)两侧呈V型与V型导轨接触，V型导轨固定在机架上；滑铁(8)下端设置有复位弹簧(29)。
工件成型系统，包括：工件外圆碾压成型和工件内圆成型的机构。
工件外圆碾压成型机构由碾压轮芯轴(5)、轴承、碾压轮(7)构成，碾压轮芯轴(5)固定在c形框架的两个芯轴固定板(27)上，且有锁紧螺母(6)固定；碾压轮芯轴上装有两套推力调心滚子轴承(4a)，两套滚子轴承上设置有一个衬套(23)，衬套呈圆筒形，其外套有碾压轮(7)，并有锁紧螺母(6)固定。
碾压轮(7)外圆中间设置有轴承外套的外圆成型槽，成型槽内设置有轴承的高度成型h、外经成型Φ1和倒角成型α，倒角为直角或弧角。
碾压轮(7)外圆中间的成型槽还可设置为轴承内套的外圆成型槽，包括：轴承的高度成型h、外经成型Φ1、双沟道成型R。
工件内圆成型机构由碾压芯辊(10)和限位芯轴(9)构成，碾压芯辊(10)两端轴孔内设置的两套球轴承(11)分别连接固定限位芯轴(9)和移动限位芯轴，固定限位芯轴和移动限位芯轴的另一端分别连接固定在机架中部两侧设置的V型直线导轨的滑铁(8)上；
碾压芯辊(10)中间为成型区设置有轴承外套的内圆成型槽，成型槽内设置有轴承内圆的双沟道成型R、内经成型Φ2。
碾压芯辊(10)中间的成型槽还可设置为轴承内套的内圆成型槽，成型槽内设置有轴承内经成型Φ2和倒角成型α，倒角为直角或弧角。
碾压芯辊的位移轨迹由v型直线导轨控制，它们之间由限位芯轴联接。工件从移动限位芯轴与碾压芯辊之间进出。碾压芯辊、碾压轮和主动轮采用模具钢制作。
冷却机构由冷却管(18)、油泵(19)、冷却油槽(20)构成；冷却油槽(20)内的油泵(19)通过冷却管(18)连接到被冷碾的轴承工件旁。在开启液压推力系统的同时将冷却油泵启动冷却工件、碾压轮和碾压芯。
外圆成型测定装置(17)由测定工件外圆壁厚的百分表和支架构成，百分表通过支架固定在机架上，也可设置成行程开关或光控装置。
冷碾螺杆钻具轴承：在常温常压下，液压油缸(1)推动碾压轮(7)下移与碾压芯辊(10)上放置的轴承毛坯(22a)施压接触，保证碾压轮(7)与碾压芯辊(10)中心轴平行，并且使碾压芯辊(10)通过V型直线导轨的滑鉄(8)与转动机构的主动轮(12)接触；电机(16)通过减速机(15)连接的联轴器(14)带动主动轮(12)和副动轮(13)使碾压芯辊(10)旋转，碾压芯辊(10)通过与轴承毛坯之间的摩擦力带动轴承毛坯转动，轴承毛坯与碾压轮(7)之间的摩擦又带动碾压轮(7)旋转；同时在进给系统的推动下，碾压轮(7)通过对轴承毛坯连续地施加压力，使碾压芯辊(10)与碾压轮(7)之间的中心距逐渐缩小，直至变形达外圆成型标准结束；经碾压变形的工件，外径变大，壁厚减小，轴向略有展宽。
驱动条件：①液压油缸输出8-50吨的压力。②电机驱动碾压芯辊转速在80-500r/min。③用碾压油冷却润滑。④调整好外圆控制器。冷碾55SiMoVA螺杆钻具轴承内套：
冷碾钻具轴承外套：准备工作：首先安装模具：先安装好冷碾轴承外套模具-碾压轮、碾压芯辊，碾压轮安装在衬套上，碾压芯辊安装在限位芯轴上。
再安装轴承外套毛坯，将加工好的轴承外套毛坯通过移动限位芯轴套在碾压芯辊成型槽的碾压位置，调整移动限位芯轴，使碾压芯辊上的轴承外套毛坯与碾压轮上的成型槽对应。
工作时，液压油缸(1)和电机(16)分别驱动轴承外套碾压轮、主动轮(12)和轴承外套碾压芯辊。电机通过减速机由联轴器带动主动轮和副动轮转动，同时液压油缸通过推杆推动c形框架的碾压轮芯轴向下位移，使碾压轮芯轴上安装的滚子轴承外设置的轴承外套模具-碾压轮与碾压芯辊上套的轴承外套毛坯外圆接触，冷碾轴承外套模具-碾压轮的成型槽卡住轴承外套毛坏，轴承外套毛坯内圆与碾压芯辊接触，碾压芯辊上的成型槽卡住轴承外套毛坯内圆。轴承外套毛坯两侧的碾压芯辊通过V型直线导轨与主动轮和副动轮接触，通过主动轮和副动轮的转动带动碾压芯辊转动，同时轴承外套毛坯的外圆转动带动冷碾轴承外套模具-碾压轮转动。通过滚动碾压使55SiMoVA轴承外套毛坯从原始状态下依次成型轴承外套的双R沟道、外圆、内圆、高度和倒角。
同理，冷碾钻具轴承内套：先安装好冷碾轴承内套模具-碾压轮、碾压芯辊，碾压轮安装在衬套上，碾压芯辊安装在限位芯轴上。
再安装轴承内套毛坯，将加工好的轴承内套毛坯通过移动限位芯轴套在碾压芯辊成型槽的碾压位置，调整移动限位芯轴，使碾压芯辊上的轴承内套毛坯与碾压轮上的成型槽对应。
工作时，液压油缸和电机分别驱动轴承内套碾压轮、主动轮(12)和轴承内套碾压芯辊，对55SiMoVA轴承内套毛坯从原始状态下依次成型轴承内套的双R沟道、外圆、内圆、高度和倒角。
该加工螺杆钻具轴承的装置还可设置成卧式，一端设置为推进机构水平连接工件外圆碾压成型机构；另一端设置为转动机构的主动轮和副动轮，其之间设置有可水平移动的工件内圆成型机构；推进机构和转动机构固定在底座上，工件外圆碾压成型机构的碾压轮和工件内圆成型机构的碾压芯辊固定在底座的水平导轨上，对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。
Claims (9)
1、一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：具有推进机构、工件外圆碾压成型机构、工件内圆成型机构、转动机构、冷却机构和机架；机架呈门框形，机架上部设置的推进机构连接工件外圆碾压成型机构；机架中部的两侧V型直线导轨机构上设置有一可上下移动的工件内圆成型机构；工件内圆成型机构的碾压芯辊(10)成型区设置的轴承工件毛坯与向下移动的工件外圆碾压成型机构的碾压轮(7)成型区对应；轴承工件毛坯两侧的碾压芯辊(10)与机架下部设置的转动机构的主动轮(12)和副动轮(13)对应；工件外圆碾压成型机构和工件内圆成型机构对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。
2、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：推进机构由固定在机架上的液压油缸(1)通过推杆(2)丝扣连接c形框架(3)构成；c形框架由施压板(26)的两端分别通过螺栓(21)连接芯轴固定板(27)构成，施压板(26)中心设有连接推杆(2)的丝孔；推杆(2)还可设置为球头，其c形框架施压板(26)中心孔也可为对应的不透球面孔，置入球面孔内的推杆(2)外套有固定板(28)并由螺栓固定在施压板上；c形框架也可铸造为一体的。
3、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：转动机构由电机(16)连接减速机(15)通过联轴器(14)与穿过机架上固定的调心滚子轴承(4b)的主动轮(12)法兰盘轴连接；主动轮的轮轴与副动轮之间通过丝扣连接，并由销钉(25)固定；主动轮和副动轮的两侧法兰盘(24)分别由螺丝(21)固定连接，副动轮(13)法兰盘轴固定在机架的调心滚子轴承(4b)上。
4、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：V型直线导轨机构由滑铁(8)、复位弹簧(29)和导轨构成，滑铁中心固定有限位芯轴(9)，滑铁(8)两侧呈V型与V型导轨接触，V型导轨固定在机架上；滑铁(8)下端设置有复位弹簧(29)。
5、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：工件外圆碾压成型机构由碾压轮芯轴(5)、轴承、碾压轮(7)构成，碾压轮芯轴(5)固定在c形框架的两个芯轴固定板(27)上，且有锁紧螺母(6)同定；碾压轮芯轴上两套推力调心滚子轴承(4a)，两套滚子轴承上设置有一个衬套(23)，衬套外套有碾压轮(7)，并有锁紧螺母固定；碾压轮(7)外圆中间设置有轴承外套的外圆成型槽，成型槽内设置有轴承的高度成型h、外经成型Φ1和倒角成型α，倒角为直角或弧角；碾压轮(7)外圆中间的成型槽还可设置为轴承内套的外圆成型槽，包括：轴承的高度成型h、外经成型Φ1、双沟道成型R。
6、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：工件内圆成型机构由碾压芯辊(10)和限位芯轴(9)构成，碾压芯辊(10)两端轴孔内设置的两套球轴承(11)分别连接固定限位芯轴(9)和移动限位芯轴，固定限位芯轴和移动限位芯轴的另一端分别连接固定在机架中部两侧设置的V型直线导轨的滑铁(8)上；碾压芯辊(10)中间设置有轴承外套的内圆成型槽，成型槽内设置有轴承内圆的双沟道成型R、内经成型Φ2；碾压芯辊(10)中间的成型槽还可设置为轴承内套的内圆成型槽，内圆成型槽设置有轴承内经成型Φ2和倒角成型α，倒角为直角或弧角。
7、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：冷却机构由冷却管(18)、油泵(19)、冷却油槽(20)构成；冷却油槽(20)内的油泵(19)通过冷却管(18)连接到被冷碾的轴承工件旁。
8、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：外圆成型测定装置(17)由测定工件外圆壁厚的百分表和支架构成，百分表通过支架固定在机架上，也可设置成行程开关或光控装置。
9、根据权利要求1所述的一种加工螺杆钻具轴承的装置，其特征在于：该加工螺杆钻具轴承的装置还可设置成卧式，一端设置为推进机构水平连接工件外圆碾压成型机构；另一端设置为转动机构的主动轮和副动轮，其之间设置有可水平移动的工件内圆成型机构；推进机构和转动机构固定在底座上，工件外圆碾压成型机构的碾压轮和工件内圆成型机构的碾压芯辊固定在底座的水平导轨上，对工件轴承毛坯的冷碾设置有冷却机构，轴承工件毛坯一侧设置有外圆成型测定系统。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20090408 Termination date: 20100613 |