CN211059236U - 一种整体叉头用十字包总成结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整体叉头用十字包总成结构，它包括十字轴、设置在十字轴四个轴头上的四个轴承组件，每个轴承组件均包括轴承外圈、若干列滚子、轴承端盖、内挡圈、内碟簧、外碟簧、外挡圈、端面轴承、油杯；轴承外圈套在十字轴轴头的外面，其内孔与轴头径向之间设置有与两者均相接触的滚子，滚子的左边设置有内挡圈、内碟簧，内挡圈；轴承端盖左右两边分别设置有外碟簧、外挡圈，端面轴承设置在十字轴轴头的外端面与轴承外圈内端面之间的空隙内，与两端面紧密贴合；油杯设置在轴承外圈右端面的中心孔内，且通过螺纹与轴承外圈连接。该总成结构通过内部、外部全密封，使外部水汽无法进入十字包内部。

Description

一种整体叉头用十字包总成结构

技术领域

本实用新型涉及机械工程领域，特别涉及十字轴式万向联轴器中整体式叉头用十字包。

背景技术

随着高速轧钢的发展，钢铁行业正在向高质量、高效率、更加环保的方向转变，因此对冶金核心传动配件的十字轴式万向轴的质量、寿命要求也越来越高。

目前国内使用的SWC整体叉头式十字轴式万向联轴器，如图5、图6、图7 所示，经常由于其十字包总成失效，导致十字轴式万向联轴器下线维修，影响轧钢生产，在高速轧制线、工作环境水汽多中尤为凸出。现有十字包总成的失效原因是：一、轴承端盖使用一圈螺栓拧紧在轴承外圈的外端面上，安装麻烦，当联轴器高速工作时，螺栓因松动易甩出，水汽、油污直接从螺纹连接处进入；螺栓的松动使高速旋转的轴承端盖易甩出，存在不安全隐患，同时水汽、油污直接从端盖连接处进入；二、内部只有一道密封层即密封圈24，密封在十字轴根部的过渡圆弧处，因十字轴和密封圈的圆弧面均不易加工，因此圆弧面密封接触不良，水汽、油污直接从密封圈缝隙中进入十字包内部，导致十字包损坏；另外密封圈的端面靠内挡圈25限位，内挡圈25和内碟簧26均为弹性元件，密封圈24与轴承外圈的内孔为过盈配合，若过盈产生的摩擦力大于弹性元件的轴向压力，密封圈将无法正确定位；三、密封圈28很容易失效，密封不牢，水汽易从此处进入端盖内，沿着螺孔的缝隙中进去十字包内。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种整体叉头用十字包总成结构，该总成可有效解决水汽、灰尘等从轴承端盖处进入，同时也方便了轴承端盖的安装。同时，本实用新型通过内部、外部全密封，使外部水汽无法进入十字包内部，也防止了十字包内部的油脂朝外流出。

本实用新型一种整体叉头用十字包总成结构，它包括十字轴、设置在十字轴四个轴头上的四个轴承组件，每个轴承组件均包括轴承外圈、若干列滚子、轴承端盖、内挡圈、内碟簧、外碟簧、小外挡圈、端面轴承、油杯；轴承外圈套在十字轴轴头的外面，其内孔与轴头径向之间设置有与两者均相接触的滚子，滚子的左边设置有内挡圈、内碟簧，内挡圈、内碟簧均套在十字轴轴头的外面，内挡圈设置在轴承外圈左段的内环槽内，内碟簧左右两端分别压紧内挡圈、最左端滚子的左端面，且将最右端滚子的右端面紧压在轴承外圈的内台阶端面上；轴承端盖套在轴承外圈的小直径外圆上，且紧压在轴承外圈过渡外圆的端面上，其左右两边分别设置有外碟簧、小外挡圈，外碟簧位于轴承外圈的过渡外圆端面的凹槽内，且紧压住轴承端盖，小外挡圈设置在轴承外圈小直径外圆的外环槽内，且紧压住轴承端盖，端面轴承设置在十字轴轴头的外端面与轴承外圈内端面之间的空隙内，与两端面紧密贴合；油杯设置在轴承外圈右端面的中心孔内，且通过螺纹与轴承外圈连接。

进一步地，整体叉头用十字包总成结构还包括内侧密封结构，内侧密封结构包括密封环、密封套；密封环安装在轴承外圈内，其小直径外圆与轴承外圈左端的内孔紧密配合，其外台阶面紧压在轴承外圈的左端面上；密封环的外端面上加工有外凹形槽，密封套的内环面紧套在十字轴轴头的颈部外圆上，且其外端面紧压在十字轴轴头的颈部台阶面上，其外端的爪部伸入密封环外端面的外凹形槽内。

进一步地，整体叉头用十字包总成结构的内侧密封结构还包括V形密封圈；密封环的外端面上加工有内凹形槽，V形密封圈设置在密封环外端面的内凹形槽内，里边与凹形槽的三个面紧密贴合，外边压在密封套的内壁上。

进一步地，整体叉头用十字包总成结构的内侧密封结构还包括U形密封圈； U形密封圈设置在密封环内端面的凹槽内，开口朝向内挡圈，其左侧的平面与密封环内端面凹槽的底部贴合，其外边与密封环内端面凹槽的环形面贴合，其内边紧压在十字轴轴头的外圆上。

进一步地，整体叉头用十字包总成结构还包括外侧密封结构，外侧密封结构包括大密封圈、小密封圈，大密封圈套在轴承端盖的外圆处，小密封圈设置在轴承端盖的凹槽内，且紧压在轴承外圈的小直径外圆上。

进一步地，整体叉头用十字包总成结构还包括放气阀，放气阀设置在十字轴2的中间。

进一步地，整体叉头用十字包总成结构还包括大外挡圈，大外挡圈套在轴承外圈的过渡外圆面上，其左侧与轴承外圈大直径段的右端面接触，右侧与整体式叉头的轴承孔沟槽外侧接触。

本实用新型的技术效果如下：一、轴承端盖与轴承外圈无螺栓连接，轴承端盖通过外碟簧和小外挡圈将其固定在轴承外圈上，保证了轴承端盖在高速旋转时的稳定性，防止轴承端盖被甩出，水汽、灰尘等不会从轴承端盖处进到轴承内部，同时，挡圈和碟簧的安装相对于螺钉的安装，方便省时；二、采取了三道内密封，防止水汽等进入十字包总成内部：密封环与密封套形成迷宫槽，为十字轴轴头颈部的第一道密封，可阻隔外部大部分的水汽和灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内；V形密封圈与密封套、密封环形成十字轴轴头颈部的第二道密封，可有效阻隔通过第一层迷宫槽的水汽、灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内；U形密封圈与十字轴的轴头、密封环形成了十字轴轴头颈部的第三道密封，可有效阻隔通过第二道密封的水汽、灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内，保证外部水汽无法进入十字包内；通过上述结构，外部的水汽、油污等要想进入十字包总成内部，需要突破三道密封结构，可以说绝无可能；三、采取了两道内密封，防止水汽等进入十字包总成：大密封圈设置在轴承端盖外圆与整体式叉头的轴承孔之间，形成了一道密封，小密封圈设置在轴承端盖的内孔与轴承外圈的外圆之间，形成了一道密封；本新型在轴承端盖的外圆及内孔处设置大密封圈和小密封圈，用于阻隔外部水汽和灰尘进入十字包总成；四、 U形密封圈为内包骨架式，安装时为反装，开口朝内，可保证外部加油时U形密封圈从内向外不出油。

综上，本实用新型既解决了轴承端盖甩出问题，又方便轴承端盖的安装；从内部、外部全面的密封设计，有效解决十字包进水问题；从十字轴内部空间细节优化，增加油脂储备，提高润滑效率，减少人工维护的次数。因此，本实用新型延长了十字包的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型十字包总成结构的示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图；

图4是本实用新型十字包总成结构与整体式叉头的安装示意图；

图5是现有十字包总成结构的示意图；

图6是图5中C处的放大图；

图7是图5中D处的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以利于本领域技术人员能够更加清晰的了解。

实施例1

从图1、图2、图3可知，本实用新型一种整体叉头用十字包总成结构，它包括十字轴2、设置在十字轴2四个轴头上的四个轴承组件，每个轴承组件均包括轴承外圈4、若干列滚子3、轴承端盖7、内挡圈14、内碟簧15、外碟簧16、小外挡圈18、端面轴承8、油杯9；轴承外圈4套在十字轴2轴头的外面，其内孔与轴头径向之间设置有与两者均相接触的滚子3，滚子的左边设置有内挡圈 14、内碟簧15，内挡圈14、内碟簧15均套在十字轴2轴头的外面，内挡圈14 设置在轴承外圈4左段的内环槽内，内碟簧15左右两端分别压紧内挡圈14、最左端滚子3的左端面，且将最右端滚子3的右端面紧压在轴承外圈4的内台阶端面上；轴承端盖7套在轴承外圈4的小直径外圆上，且紧压在轴承外圈4过渡外圆的端面上，其左右两边分别设置有外碟簧16、小外挡圈18，外碟簧16 位于轴承外圈4的过渡外圆端面的凹槽内，且紧压住轴承端盖7，小外挡圈18 设置在轴承外圈4小直径外圆的外环槽内，且紧压住轴承端盖7，端面轴承8设置在十字轴2轴头的外端面与轴承外圈4内端面之间的空隙内，与两端面紧密贴合；油杯9设置在轴承外圈4右端面的中心孔内，且通过螺纹与轴承外圈4 连接。

其中，滚子3的上母线与轴承外圈4内孔贴合，其下母线与十字轴2轴头的外圆贴合；工作时，轴承外圈4固定，十字轴2绕其轴向轴心做周期摆动，其轴头的外圆与滚子3形成滚动摩擦，其轴头的外端面与端面轴承8之间形成滚动摩擦；滚动摩擦的摩擦系数低，因而十字轴2轴头、轴承外圈、端面轴承不易磨损，并使十字轴2的轴头转动灵活。油杯9安装在轴承外圈4的右端面上，用于加油。

内挡圈14和内碟簧15组合的作用为压紧滚子3，在装配时，滚子3先装入轴承外圈2内部，然后套到十字轴2上，此结构可防止滚子在装配时散落。

轴承端盖7与轴承外圈无螺栓连接，轴承端盖7通过外碟簧16和小外挡圈 18将其固定在轴承外圈4上，内碟簧15压紧滚子3时的轴向压力会将轴承端盖 7向外推，外碟簧16能对轴向压力进行缓冲，且小外挡圈18将轴承端面7的位置固定，从而保证了轴承端盖在高速旋转时的稳定性，防止轴承端盖被甩出，水汽、灰尘等不会从轴承端盖处进到轴承内部，密封性的提高使十字包不会损坏，延长了十字包的使用寿命。同时，挡圈和碟簧的安装相对于螺钉的安装，方便省时。

实施例2

从图1、图2可知，本实用新型整体叉头用十字包总成结构还包括内侧密封结构，内侧密封结构包括密封环12、密封套10；密封环12安装在轴承外圈4 内，其小直径外圆与轴承外圈4左端的内孔紧密配合，其外台阶面紧压在轴承外圈4的左端面上；密封环12的外端面上加工有外凹形槽，密封套10的内环面紧套在十字轴2轴头的颈部外圆上，且其外端面紧压在十字轴2轴头的颈部台阶面上，其外端的爪部伸入密封环12外端面的外凹形槽内。

密封环12与轴承外圈4之间限位可靠，密封套10固定在十字轴2轴头的颈部外圆上定位可靠，密封环12与密封套10形成迷宫槽，为十字轴2轴头颈部的第一道密封，可阻隔外部大部分的水汽和灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内，进一步延长了十字包的使用寿命。同时，由于密封环12靠其外圆台阶限位，其右端面不与内挡圈接触，安装时不会造成内挡圈和内碟簧变形，因此定位可靠，密封效果好。

实施例3

从图1、图2可知，本实用新型整体叉头用十字包总成结构的内侧密封结构还包括V形密封圈11；密封环12的外端面上加工有内凹形槽，V形密封圈11 设置在密封环12外端面的内凹形槽内，里边与凹形槽的三个面紧密贴合，外边压在密封套10的内壁上。

在迷宫槽内部增加V形密封圈11，即V形密封圈11安装在密封环12内，它与密封套10、密封环11形成十字轴2轴头颈部的第二道密封，可有效阻隔通过第一层迷宫槽的水汽、灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内，进一步延长了十字包的使用寿命。

同时，密封环12外端面通过设置内外两道凹形槽形成了整体的迷宫槽，增加了路径长度，大大增加了密封性能，可以更好地拦截进入的水汽、灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内，进一步延长了十字包的使用寿命。

实施例4

从图1、图2可知，本实用新型整体叉头用十字包总成结构的内侧密封结构还包括U形密封圈13；U形密封圈13设置在密封环12内端面的凹槽内，开口朝向内挡圈14，其左侧的平面与密封环12内端面凹槽的底部贴合，其外边与密封环12内端面凹槽的环形面贴合，其内边紧压在十字轴2轴头的外圆上。

U形密封圈13安装在密封环12内，它与十字轴2的轴头、密封环12形成了十字轴2轴头颈部的第三道密封，可有效阻隔通过第二道密封的水汽、灰尘，防止水汽、灰尘等进入十字包内。U形密封圈13为内包骨架式，安装时为反装，开口朝内，可保证外部加油时U形密封圈13从内向外不出油。由于轴头的被密封面为圆柱面，圆柱面采用磨削加工，尺寸易于控制，U形密封圈13也易于制作，提高了密封可靠性，可保证外部水汽无法进入十字包内，进一步延长了十字包的使用寿命。

实施例5

从图1、图3、图4可知，本实用新型整体叉头用十字包总成结构还包括外侧密封结构，外侧密封结构包括大密封圈6、小密封圈17，大密封圈6套在轴承端盖7的外圆处，小密封圈17设置在轴承端盖7的凹槽内，且紧压在轴承外圈4的小直径外圆上。

大密封圈6设置在轴承端盖7外圆与整体式叉头20的轴承孔之间，形成了一道密封，主要作用是延缓水汽对轴承外圈4和大外挡圈5的腐蚀作用；即使密封失效，由于本新型取消了螺钉，也可有效阻止水汽进入十字包总成；另外，小密封圈17设置在轴承端盖7的内孔与轴承外圈4的外圆之间，形成了一道密封，可有效阻止水汽从此缝隙中进入轴承外圈的端面。本新型在轴承端盖7的外圆及内孔处设置大密封圈6和小密封圈17，用于阻隔外部水汽和灰尘进入十字包总成。

实施例6

从图1可知，本实用新型整体叉头用十字包总成结构还包括放气阀1，放气阀1设置在十字轴2的中间。

U形密封圈13可以使油不外漏，但是如果未设计通气装置，加油时油路不畅，高压下会把密封圈挤坏；因此为了保证能顺利加油，在十字轴中部设置一个放气阀，放气阀具有一定的压力，加油时，优先保证十字包内部注满油脂，油脂注满后，会从放气阀中排出空气。

实施例7

从图1、图4可知，本实用新型整体叉头用十字包总成结构还包括大外挡圈 5，大外挡圈5套在轴承外圈4的过渡外圆面上，其左侧与轴承外圈4大直径段的右端面接触，右侧与整体式叉头20的轴承孔沟槽外侧接触。

大外挡圈5的作用是：限制十字包和叉头的相对位置，防止十字包工作时向外跑出。

本十字包总成装配时，已安装在轴承外圈内的零件与轴承外圈构成轴承组件，将轴承组件推入十字轴的轴头上，使端面轴承8与十字轴的轴头外端面贴合限位，滚子的上母线与轴承外圈4内孔贴合，其下母线与十字轴2轴头的外圆贴合。

另外，本新型十字轴的中部互相贯通且在保证其强度满足下，其内孔大于现有十字轴的内孔，这样尽可能地加大了中部空间，用于储存大量润滑油脂；在万向轴高速工作时，其内部的油脂甩入滚子和轴颈的缝隙中，减少人工后期加油维护的次数，提高润滑效率。

综上，本实用新型结构既解决了轴承端盖甩出问题，又方便轴承端盖的安装，又从内部、外部全面的密封设计，有效解决十字包进水问题；也能从十字轴内部空间细节优化，增加油脂储备，提高润滑效率，减少人工维护的次数。

Claims (7)

1.一种整体叉头用十字包总成结构，其特征是：它包括十字轴(2)、设置在十字轴(2)四个轴头上的四个轴承组件，每个轴承组件均包括轴承外圈(4)、若干列滚子(3)、轴承端盖(7)、内挡圈(14)、内碟簧(15)、外碟簧(16)、小外挡圈(18)、端面轴承(8)、油杯(9)；轴承外圈(4)套在十字轴(2)轴头的外面，其内孔与轴头径向之间设置有与两者均相接触的滚子(3)，滚子的左边设置有内挡圈(14)、内碟簧(15)，内挡圈(14)、内碟簧(15)均套在十字轴(2)轴头的外面，内挡圈(14)设置在轴承外圈(4)左段的内环槽内，内碟簧(15)左右两端分别压紧内挡圈(14)、最左端滚子(3)的左端面，且将最右端滚子(3)的右端面紧压在轴承外圈(4)的内台阶端面上；轴承端盖(7)套在轴承外圈(4)的小直径外圆上，且紧压在轴承外圈(4)过渡外圆的端面上，其左右两边分别设置有外碟簧(16)、小外挡圈(18)，外碟簧(16)位于轴承外圈(4)的过渡外圆端面的凹槽内，且紧压住轴承端盖(7)，小外挡圈(18)设置在轴承外圈(4)小直径外圆的外环槽内，且紧压住轴承端盖(7)，端面轴承(8)设置在十字轴(2)轴头的外端面与轴承外圈(4)内端面之间的空隙内，与两端面紧密贴合；油杯(9)设置在轴承外圈(4)右端面的中心孔内，且通过螺纹与轴承外圈(4)连接。

2.根据权利要求1所述的整体叉头用十字包总成结构，其特征是：整体叉头用十字包总成结构还包括内侧密封结构，内侧密封结构包括密封环(12)、密封套(10)；密封环(12)安装在轴承外圈(4)内，其小直径外圆与轴承外圈(4)左端的内孔紧密配合，其外台阶面紧压在轴承外圈(4)的左端面上；密封环(12)的外端面上加工有外凹形槽，密封套(10)的内环面紧套在十字轴(2)轴头的颈部外圆上，且其外端面紧压在十字轴(2)轴头的颈部台阶面上，其外端的爪部伸入密封环(12)外端面的外凹形槽内。

3.根据权利要求2所述的整体叉头用十字包总成结构，其特征是：整体叉头用十字包总成结构的内侧密封结构还包括V形密封圈(11)；密封环(12)的外端面上加工有内凹形槽，V形密封圈(11)设置在密封环(12)外端面的内凹形槽内，里边与凹形槽的三个面紧密贴合，外边压在密封套(10)的内壁上。

4.根据权利要求2或3所述的整体叉头用十字包总成结构，其特征是：整体叉头用十字包总成结构的内侧密封结构还包括U形密封圈(13)；U形密封圈(13)设置在密封环(12)内端面的凹槽内，开口朝向内挡圈(14)，其左侧的平面与密封环(12)内端面凹槽的底部贴合，其外边与密封环(12)内端面凹槽的环形面贴合，其内边紧压在十字轴(2)轴头的外圆上。

5.根据权利要求1所述的整体叉头用十字包总成结构，其特征是：整体叉头用十字包总成结构还包括外侧密封结构，外侧密封结构包括大密封圈(6)、小密封圈(17)，大密封圈(6)套在轴承端盖(7)的外圆处，小密封圈(17)设置在轴承端盖(7)的凹槽内，且紧压在轴承外圈(4)的小直径外圆上。

6.根据权利要求1所述的整体叉头用十字包总成结构，其特征是：整体叉头用十字包总成结构还包括放气阀(1)，放气阀(1)设置在十字轴(2)的中间。

7.根据权利要求1所述的整体叉头用十字包总成结构，其特征是：整体叉头用十字包总成结构还包括大外挡圈(5)，大外挡圈(5)套在轴承外圈(4)的过渡外圆面上，其左侧与轴承外圈(4)大直径段的右端面接触，右侧与整体式叉头(20)的轴承孔沟槽外侧接触。

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