CN210265544U - 轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，增加螺母和螺钉，将轴套靠近法兰的一端，外圆车削一段螺纹。轴套与螺母两者装配好，安装到轴上。然后加热法兰并装配到轴上，紧靠轴套端面。法兰自然冷却后，出现间隙。此时，只需将螺母向后退，即向左旋转，即可退出部分行程，直至与法兰的端面靠上即可消除间隙。螺母与法兰端面靠紧后，即可实现轴承的轴向定位。轴套与螺母之间的螺纹为细扣，本身具有自锁功能。

Description

轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构

技术领域

本实用新型涉及间隙补偿技术领域，具体而言，尤其涉及轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构。

背景技术

目前，国内冶金行业大中型轧机齿轮箱领域，输入、输出轴端通常与法兰(半联轴器)配合联接，配合面直径一般都在200-300mm以上，有的甚至达到800-900mm。通常法兰(半联轴器)与轴头常常采用大过盈量的无键联接，实现扭矩传递及轴向定位。由于过盈量很大，需要加热膨胀后装配。热装完毕，待冷却后，与此处轴承定位套之间形成较大的间隙，使得轴承通过轴套与法兰(半联轴器)实现轴向定位受到影响。由于轴承的轴向定位精度不能得到有效保证，从而影响到轴承及整个齿轮箱的使用寿命。目前解决此问题的办法，有两种。一种是大型压力机，在法兰(半联轴器)冷却过程中，始终靠压力机顶压法兰(半联轴器)，需要压力机的顶压力大于法兰(半联轴器)与轴端配合面的抱紧力，国外少数大公司有此专用设备；另一种是靠压板压法兰(半联轴器)，通过螺栓持续不断地拧紧来压紧法兰(半联轴器)，通过螺栓的预紧力来压迫法兰(半联轴器)靠向轴套端面，但螺栓的预紧力有限，不能达到理想的效果，仍有大小不一的间隙存在。后期只能用塞垫片的方式来消除轴套与法兰(半联轴器)之间的间隙，同时点焊垫片与法兰，防止垫片脱落。有的采用将轴套制作成两半分体式，根据实际轴向尺寸配作长度，然后通过螺栓将两半轴套把合成一体。此结构制造、加工麻烦，长度需要配作，而且不可重复，下次更换轴承、法兰等时需要装配后实际尺寸重新配作轴套长度。

在冶金行业大中型轧机齿轮箱领域，输入、输出轴端通常与法兰(半联轴器)联接。法兰(半联轴器)与轴头常常采用大过盈量的无键联接，实现扭矩传递及轴向定位。由于过盈量很大，需要加热膨胀后装配。热装完毕，待冷却后，与此处轴承定位套之间形成较大的间隙，使得轴承通过轴套与法兰(半联轴器)实现轴向定位受到影响。由于轴承的轴向定位精度不能得到有效保证，从而影响到轴承及整个齿轮箱的使用寿命。

参看图1，原轴套与法兰(半联轴器)定位结构。轴承1通过轴套2，法兰(半联轴器)5在轴上实现固定。法兰(半联轴器)5与轴端靠大过盈量实现定位并传递扭矩。配合面直径一般都在￠200-300mm以上，有的甚至达到￠800-900mm。由于法兰(半联轴器)与轴配合的过盈量很大，通常大于等于H7/u6。因此法兰(半联轴器)热装时，加热温度大概200 度左右，甚至更高。刚装配时，法兰(半联轴器)5与轴套2两者端面接触，随着温度的降低，两者之间的端面出现间隙3。对于背靠背双列圆锥滚子轴承来说，轴承受力后，内圈在滚道锥面产生的轴向分力作用下，趋向分离，导致轴承游隙变大，从而影响轴承寿命。此外，游隙变大后，导致轴的两端轴承游隙不一致，偏差加大，直接影响齿轮的啮合精度；对于其它类型的轴承，因有间隙3的存在，也会影响轴承与轴的轴向定位，久而久之就会导致轴承内圈与轴之间相对滑动，即所谓的耍圈，导致轴承温升，直至烧毁，最终影响整个齿轮箱的使用寿命。

而要较好地消除其间隙，一种是需要大型的压力机，投资巨大，且利用率低，而且，装配工位要求特殊；另一种是靠螺栓及压板来持续不断地预紧压进法兰(半联轴器)消除间隙。由于螺栓预紧力的有限，再加上随着法兰(半联轴器)的冷却收缩，与轴的抱紧力愈来愈大，当其大于螺栓的预紧力之后，法兰(半联轴器)就停止不动了，压紧效果并不理想，最终仍然留有一定的间隙，只好塞垫片，点焊来解决，再者下次更换轴承，又要重复上述操作，繁琐、工作量大。有的用户不认可此办法，甚至要求拆下重新安装。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构。本实用新型主要利用将轴套靠近法兰(半联轴器)的一端，在外圆车削一段螺纹，另配以螺母，两者相配，拧在一起，通过螺母的正、反向旋转，就可以实现轴套长度的变化，从而达到简便、快速、成本低廉且可重复操作的效果。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，

位于轴套与法兰对接端外壁车削加工一段宽度为30mm以上的螺纹部分；

上述螺纹部分上装配有螺母；

位于螺母本体上加工有径向螺纹孔，位于该螺纹孔内装配有螺钉，螺钉的径向旋进能够将螺母本体与轴套实现轴向方向上的限位；螺纹部分宽度为 30-40mm；螺母宽度大于等于10mm；螺母与法兰对接后为端面紧密贴合。

采用上述技术方案的本实用新型既不用投资巨大的压力机，也不用繁琐、效果较差的螺栓和压盖。只增加螺母和螺钉，轴套略加改动，也就是将轴套靠近法兰(半联轴器)的一端，外圆车削一段约30-40mm长的螺纹即可。螺母，用普通Q235A(钢材)材质加工即可。轴套与螺母两者装配好，安装到轴上。然后加热法兰(半联轴器)并装配到轴上，紧靠轴套端面。法兰(半联轴器)自然冷却后，出现间隙。此时，只需将螺母向后退，即向左旋转，即可退出部分行程，直至与法兰(半联轴器)的端面靠上即可消除间隙。螺母与法兰(半联轴器)端面靠紧后，即可实现轴承的轴向定位。轴套与螺母之间的螺纹为细扣，本身具有自锁功能。为保险起见，可以用螺钉定位锁死，防止螺母松动。

此结构可以重复使用。下次更换轴承时，卸下法兰(半联轴器)及轴套，拿下螺钉，螺母向右旋转复位，再装配时保证法兰(半联轴器)与轴套端面能够靠紧。冷却后重复上述过程，消除间隙，保证轴承定位安全可靠。由此证明此结构优点大于压力机和螺栓压盖加垫片的两种结构。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.可以消除轴套与法兰(半联轴器)之间的间隙，保证轴承的准确定位及正常游隙。

2.此结构可以重复使用，无需更换。

3.节约成本，简便易行，安全可靠。

4.提高整个齿轮箱的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为原轴套与法兰(半联轴器)定位结构示意图。

图2为本实用新型结构未补偿间隙时结构示意图。

图3为本实用新型结构补偿间隙后时结构示意图。

图中：1.轴承，2.轴套，3.间隙，4.轴，5.法兰(半联轴器)，6.螺栓， 7.压盖，8.压力机，9.螺母，10.螺钉。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图2和图3所示，本实用新型提供了一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，

位于轴套2与法兰对接端外壁车削加工一段宽度为30mm以上的螺纹部分；

上述螺纹部分上装配有螺母9；

位于螺母9本体上加工有径向螺纹孔，位于该螺纹孔内装配有螺钉 10，螺钉10的径向旋进能够将螺母9本体与轴套实现轴向方向上的限位；螺纹部分宽度为30-40mm；螺母9宽度大于等于10mm；螺母9与法兰对接后为端面紧密贴合。

其中，螺母9与法兰对接端面也可以作为凸凹轴向对接结构实现密封性更好的密封结构。

采用上述技术方案的本实用新型既不用投资巨大的压力机，也不用繁琐、效果较差的螺栓和压盖。只增加螺母9和螺钉10，轴套2略加改动，也就是将轴套2靠近法兰(半联轴器)的一端，外圆车削一段约30-40mm长的螺纹即可。螺母9，用普通Q235A材质加工即可。轴套2与螺母9两者装配好，安装到轴上。然后加热法兰(半联轴器)并装配到轴上，紧靠轴套2端面。法兰(半联轴器)自然冷却后，出现间隙3。此时，只需将螺母9向后退，即向左旋转，即可退出部分行程，直至与法兰(半联轴器)5的端面靠上即可消除间隙3，(参看图3改进后轴套与法兰(半联轴器)定位结构效果)。螺母9与法兰(半联轴器)端面靠紧后，即可实现轴承的轴向定位。轴套2 与螺母9之间的螺纹为细扣，本身具有自锁功能。为保险起见，可以用螺钉 10定位锁死，防止螺母松动。

此结构可以重复使用。下次更换轴承时，卸下法兰(半联轴器)及轴套，拿下螺钉10，螺母9向右旋转复位，再装配时保证法兰(半联轴器)5与轴套2端面能够靠紧。冷却后重复上述过程，消除间隙3，保证轴承定位安全可靠。由此证明此结构优点大于压力机和螺栓压盖加垫片的两种结构。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，其特征在于；

位于轴套(2)与法兰对接端外壁车削加工一段宽度为30mm以上的螺纹部分；

上述螺纹部分上装配有螺母(9)；

位于螺母(9)本体上加工有径向螺纹孔，位于该螺纹孔内装配有螺钉(10)，螺钉(10)的径向旋进能够将螺母(9)本体与轴套实现轴向方向上的限位。

2.根据权利要求1所述的一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，其特征在于；

螺纹部分宽度为30-40mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，其特征在于；

螺母(9)宽度大于等于10mm。

4.根据权利要求1所述的一种轴套与法兰热胀冷缩装配间隙的补偿结构，其特征在于；

螺母(9)与法兰对接后为端面紧密贴合。

Images