CN218395506U - 一种大型立式旋压机主轴及主床身总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型立式旋压机主轴及主床身总成，属于旋压设备领域。本实用新型的大型立式旋压机主轴，包括上轴套、下轴套和旋转轴，所述上轴套和下轴套可拆卸地上下拼装在一起形成主轴套，所述旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内。本实用新型还公开了一种带有上述主轴的主床身总成。本实用新型的主轴套采用上下轴套可拆卸结构，便于主轴轴承的安装和拆卸，并且，旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内，能够保证旋转轴的旋转精度和承载能力，提高大型立式旋压机的加工精度。

Description

一种大型立式旋压机主轴及主床身总成

技术领域

本实用新型涉及一种旋压设备，更具体地说，涉及一种大型立式旋压机主轴及主床身总成。

背景技术

旋压成形是利用旋压工具对旋转坯料施加压力，使之产生连续的局部塑形变形而成形为所需空心回转零件的塑性加工方法，是制造薄壁回转体零件常用的一种工艺方法，可以完成拉深、翻边、收口等多种不同的成形工序。其作为塑性加工的一个重要分支，具有产品制作精度高、轻量化等优点，在航空航天、军工等金属精密加工技术领域占有重要地位。

旋压成形工艺所采用的设备称为旋压机或旋压设备，按床身结构形式可分为立式旋压机和卧式旋压机。立式旋压机的主轴竖直布置，便于模具和工件的装卸和操作，旋轮位于主轴侧边，能够在立柱框架上轴向和径向运动，对安装于主轴上的工件进行加工。主轴的轴向旋转稳定性对于旋压机的加工精度具有重要影响。旋压机的主轴在工作过程中需要承受轴向负载，并且需要保证在一定转速下保持良好的主轴圆跳动精度，而且在工件受旋轮挤压作用力不平衡时，主轴还会受到旋压模具传递过来的径向力。可见，大型旋压机的主轴受力情况复杂，且对于主轴旋转精度要求较高。目前，现有立式旋压机的主轴主要在上下端采用圆柱滚珠轴承，在中间采用推力圆柱滚子轴承，这种主轴设计的轴向定心作用较差，主轴圆跳动误差较大，导致旋压机的加工精度无法得到保证。同时，主轴的轴承安装于主轴套内，现有的一体式主轴套虽然容易保证主轴安装精度，但主轴及轴承的安装和拆卸较为困难，尤其是需要根据主轴的转速、承载能力、定心精度等要求选择轴承时，各个轴承的规格尺寸不同，对于轴承的拆装更为困难。

基于现有立式旋压机主轴设计存在的上述问题，亟需设计一种能够适用于大型立式旋压机的主轴机构，以满足旋压机的承载能力、定心精度以及旋转转速等性能要求。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有立式旋压机主轴存在旋转精度较低、拆装不便等不足，提供一种大型立式旋压机主轴及主床身总成，采用本实用新型的技术方案，主轴套采用上下轴套可拆卸结构，便于主轴轴承的安装和拆卸，并且，旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内，能够保证旋转轴的旋转精度和承载能力，提高大型立式旋压机的加工精度。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，包括上轴套、下轴套和旋转轴，所述上轴套和下轴套可拆卸地上下拼装在一起形成主轴套，所述旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内。

更进一步地，所述上轴套和下轴套通过螺栓固定连接在一起，并在上轴套和下轴套的连接处周向上通过主轴套连接键连接。

更进一步地，所述径向承载轴承为四列圆柱滚子轴承，所述轴向承载轴承为推力调心滚子轴承，所述定心轴承为圆锥滚子轴承。

更进一步地，所述径向承载轴承的轴承外径大于轴向承载轴承的轴承外径，所述轴向承载轴承的轴承外径大于定心轴承的轴承外径。

更进一步地，所述径向承载轴承的轴承外圈上端通过固定在上轴套上部的轴承上压盖限位，下端通过上轴套内孔中的环台限位；所述径向承载轴承的轴承内圈上端通过旋转轴上的台肩限位，下端通过螺纹连接在旋转轴上的轴承下限位环限位。

更进一步地，所述上轴套的顶部还设有套设在旋转轴外侧的上端盖。

更进一步地，所述轴向承载轴承的上端通过套设在旋转轴上的隔套限位，所述轴向承载轴承的下端通过下轴套的上端面限位。

更进一步地，所述定心轴承安装于下轴套内，在旋转轴的下端设有位于定心轴承下端的锁紧螺母。

本实用新型的一种大型立式旋压机主床身总成，包括主床身，所述主床身内安装有上述的大型立式旋压机主轴，所述主床身的上端面中部设有主轴安装套，所述上轴套的上部外侧设有凸台，所述凸台搭放在主轴安装套上，并通过螺栓固定连接在一起，所述凸台的下端面与主轴安装套的上端面之间还设有主轴床身连接键。

更进一步地，所述下轴套的下端固定安装有连接套，所述连接套的下端固定有与旋转轴下端连接的减速机，所述减速机的输入轴与输出轴相垂直，所述减速机的输入轴通过联轴器与第一过渡轴连接，所述第一过渡轴通过万向节与第二过渡轴连接，所述第一过渡轴和第二过渡轴分别安装在支撑架上，所述支撑架固定在主床身的下端。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，其包括上轴套、下轴套和旋转轴，上轴套和下轴套可拆卸地上下拼装在一起形成主轴套，旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内，主轴套采用上下轴套可拆卸结构，便于主轴轴承的安装和拆拆卸，并且，旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内，能够保证旋转轴的旋转精度和承载能力，提高大型立式旋压机的加工精度；

(2)本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，其上轴套和下轴套通过螺栓固定连接在一起，并在上轴套和下轴套的连接处周向上通过主轴套连接键连接，上下轴套连接牢固可靠，并且连接定位精度高，有效保证了上下轴套的同轴度，提高了主轴的装配精度；

(3)本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，其径向承载轴承为四列圆柱滚子轴承，能够保证旋转轴在轴套内的平行度，提高旋转轴的径向承载能力，并且能够保证旋转轴的转动速度；轴向承载轴承为推力调心滚子轴承，能够提高旋转轴的轴向承载能力；定心轴承为圆锥滚子轴承，能够保证旋转轴在轴套内的同轴度，采用上述轴承组合设计，满足了大型立式旋压机的承载能力、定心精度以及旋转转速等性能要求，具有旋转精度高、负载能力强等优点；

(4)本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，其径向承载轴承的轴承外径大于轴向承载轴承的轴承外径，轴向承载轴承的轴承外径大于定心轴承的轴承外径，采用该轴承尺寸设置，能够保证旋转轴的转速，同时方便各个轴承在主轴套内的安装和拆卸；

(5)本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，其径向承载轴承的轴承外圈上端通过固定在上轴套上部的轴承上压盖限位，轴承内圈下端通过螺纹连接在旋转轴上的轴承下限位环限位，径向承载轴承装配组装方便且装配可靠；另外，在上轴套的顶部还设有套设在旋转轴外侧的上端盖，能够防止异物进入轴套与旋转轴的间隙内，提高轴承使用寿命；

(6)本实用新型的一种大型立式旋压机主轴，其轴向承载轴承的上端通过套设在旋转轴上的隔套限位，轴向承载轴承的下端通过下轴套的上端面限位，定心轴承安装于下轴套内，在旋转轴的下端设有位于定心轴承下端的锁紧螺母，轴向承载轴承和定心轴承的组装和拆卸均更加简单方便；

(7)本实用新型的一种大型立式旋压机主床身总成，其包括主床身和上述的大型立式旋压机主轴，主床身上设有用于安装主轴的主轴安装套，上轴套的上部外侧设有凸台，凸台搭放在主轴安装套上，并通过螺栓固定连接在一起，凸台的下端面与主轴安装套的上端面之间还设有主轴床身连接键，采用该连接结构，主床身结构牢固稳定，主轴安装精度和可靠性高；

(8)本实用新型的一种大型立式旋压机主床身总成，其旋转轴通过减速机与电机等驱动总成连接，减速机的输出端依次具有联轴器和万向节，能够保证主轴传动稳定，减小装配误差对动力传动的影响。

附图说明

图1为本实用新型的一种大型立式旋压机主轴的立体结构示意图；

图2为本实用新型的一种大型立式旋压机主轴的剖视结构示意图；

图3为本实用新型的一种大型立式旋压机主床身总成的立体结构示意图；

图4为本实用新型的一种大型立式旋压机主床身总成的剖视结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、上轴套；1-1、凸台；1-2、定位键槽；2、下轴套；3、旋转轴；4、主轴台面定位键；5、主轴套连接键；6、上端盖；7、连接套；8、径向承载轴承；9、轴向承载轴承；10、定心轴承；11、轴承上压盖；12、轴承下限位环；13、隔套；14、锁紧螺母；15、主床身；15-1、主轴安装套；16、主轴床身连接键；17、减速机；18、联轴器；19、万向节；20、支撑架。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

[实施例]

结合图1和图2所示，本实施例的一种大型立式旋压机主轴，包括上轴套1、下轴套2和旋转轴3，上轴套1和下轴套2可拆卸地上下拼装在一起形成主轴套，旋转轴3由上往下依次通过径向承载轴承8、轴向承载轴承9和定心轴承10转动安装于主轴套内。主轴套由上下轴套拼装形成一个整体，能够保证旋转轴3的安装精度，同时便于主轴轴承的安装和拆卸。并且，径向承载轴承8、轴向承载轴承9和定心轴承10能够保证旋转轴3的旋转精度和承载能力，提高大型立式旋压机的加工精度。

为了提高上轴套1和下轴套2的装配精度，在本实施例中，上轴套1和下轴套2通过螺栓固定连接在一起，并在上轴套1和下轴套2的连接处周向上通过主轴套连接键5连接。具体地，上轴套1和下轴套2可采用竖向的螺栓在周向上均匀连接，在上轴套1和下轴套2的对应位置加工有键槽，主轴套连接键5通过螺栓固定在键槽内，进而实现上下轴套的准确定位。优选地，主轴套连接键5在上轴套1和下轴套2的连接处周向上均匀设有4个。采用上述轴套连接结构，连接定位精度高，有效保证了上下轴套的同轴度，提高了主轴的装配精度。

在本实施例中，作为一种优选方案，上述的径向承载轴承8为四列圆柱滚子轴承，轴向承载轴承9为推力调心滚子轴承，定心轴承10为圆锥滚子轴承。四列圆柱滚子轴承能够保证旋转轴3在轴套内的平行度，提高旋转轴3的径向承载能力，并且能够保证旋转轴3的转动速度；推力调心滚子轴承能够提高旋转轴3的轴向承载能力；圆锥滚子轴承能够保证旋转轴3在轴套内的同轴度。采用上述轴承组合设计，满足了大型立式旋压机的承载能力、定心精度以及旋转转速等性能要求，具有旋转精度高、负载能力强等优点。进一步地，在具体轴承的尺寸选择上，径向承载轴承8的轴承外径大于轴向承载轴承9的轴承外径，轴向承载轴承9的轴承外径大于定心轴承10的轴承外径，这样，采用小尺寸的定心轴承10，能保证其转速，使旋转轴3能够以较高的转速工作，同时能够方便各个轴承在主轴套内的安装和拆卸。

参照图2所示，为了方便各个轴承的安装，在本实施例中，径向承载轴承8的轴承外圈上端通过固定在上轴套1上部的轴承上压盖11限位，轴承上压盖11为圆环形结构，可采用螺栓固定在上轴套1上部，径向承载轴承8的轴承外圈下端通过上轴套1内孔中的环台限位；径向承载轴承8的轴承内圈上端通过旋转轴3上的台肩限位，下端通过螺纹连接在旋转轴3上的轴承下限位环12限位，轴承下限位环12为环形螺母结构，其上具有内螺纹，在旋转轴3的对应位置上设有外螺纹，通过轴承下限位环12在旋转轴3上的旋拧即可将。径向承载轴承8的内圈固定在旋转轴3上，装配组装方便且装配可靠。为了防止异物进入轴套与旋转轴3的间隙内，在上轴套1的顶部还设有套设在旋转轴3外侧的上端盖6，上端盖6能够罩住轴承上压盖11和轴孔间隙，提高轴承使用寿命。轴向承载轴承9位于径向承载轴承8的下方，轴向承载轴承9的上端通过套设在旋转轴3上的隔套13限位，轴向承载轴承9的下端通过下轴套2的上端面限位。隔套13的上端与安装轴承下限位环12的轴肩相抵，其隔套13外径大于轴承下限位环12的内径，这样利用隔套13也能够对轴承下限位环12起到限位作用，防止轴承下限位环12松脱。定心轴承10安装于下轴套2内，在旋转轴3的下端设有位于定心轴承10下端的锁紧螺母14，锁紧螺母14优选设置两个，能够防止定心轴承10松动。采用上述装配结构，轴向承载轴承9和定心轴承10的组装和拆卸均更加简单方便。

另外，在本实施例中，为了方便在旋转轴3上安装旋压模具，在旋转轴3的顶面上还设有多个主轴台面定位键4，如图1中设置有四个主轴台面定位键4，利用这些主轴台面定位键4能够方便传递扭矩，提高模具定位精度。

如图3和图4所示，本实施例还公开了一种大型立式旋压机主床身总成，其包括主床身15，主床身15内安装有上述的大型立式旋压机主轴。在主床身15的上端面中部设有主轴安装套15-1，主轴安装套15-1为环形构件，其壁厚大于主床身15的顶部厚度，结构强度更高；上轴套1的上部外侧设有凸台1-1，凸台1-1搭放在主轴安装套15-1上，并通过螺栓固定连接在一起，凸台1-1的下端面与主轴安装套15-1的上端面之间还设有主轴床身连接键16。具体地，在凸台1-1的下端面上设置有定位键槽1-2，在主轴安装套15-1的上端面上也对应设有键槽，在凸台1-1与主轴安装套15-1之间的键槽内设有主轴床身连接键16，提高了主轴在主床身15的安装精度和可靠性。

上述的主床身15整体呈矩形结构，能够作为旋压机的基础，提高旋压机整体装配精度和结构强度。为了方便主轴传动，在下轴套2的下端固定安装有连接套7，连接套7的下端固定有与旋转轴3下端连接的减速机17，减速机17的输入轴与输出轴相垂直，减速机17的输入轴通过联轴器18与第一过渡轴连接，第一过渡轴通过万向节19与第二过渡轴连接，第一过渡轴和第二过渡轴分别安装在支撑架20上，支撑架20固定在主床身15的下端。采用上述的主轴传动机构，能够保证主轴传动稳定，减小装配误差对动力传动的影响。

本实用新型的一种大型立式旋压机主轴及主床身总成，其主轴套采用上下轴套可拆卸结构，便于主轴轴承的安装和拆卸，并且，旋转轴由上往下依次通过径向承载轴承、轴向承载轴承和定心轴承转动安装于主轴套内，能够保证旋转轴的旋转精度和承载能力，提高大型立式旋压机的加工精度。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型立式旋压机主轴，其特征在于：包括上轴套(1)、下轴套(2)和旋转轴(3)，所述上轴套(1)和下轴套(2)可拆卸地上下拼装在一起形成主轴套，所述旋转轴(3)由上往下依次通过径向承载轴承(8)、轴向承载轴承(9)和定心轴承(10)转动安装于主轴套内。

2.根据权利要求1所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述上轴套(1)和下轴套(2)通过螺栓固定连接在一起，并在上轴套(1)和下轴套(2)的连接处周向上通过主轴套连接键(5)连接。

3.根据权利要求1或2所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述径向承载轴承(8)为四列圆柱滚子轴承，所述轴向承载轴承(9)为推力调心滚子轴承，所述定心轴承(10)为圆锥滚子轴承。

4.根据权利要求3所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述径向承载轴承(8)的轴承外径大于轴向承载轴承(9)的轴承外径，所述轴向承载轴承(9)的轴承外径大于定心轴承(10)的轴承外径。

5.根据权利要求4所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述径向承载轴承(8)的轴承外圈上端通过固定在上轴套(1)上部的轴承上压盖(11)限位，下端通过上轴套(1)内孔中的环台限位；所述径向承载轴承(8)的轴承内圈上端通过旋转轴(3)上的台肩限位，下端通过螺纹连接在旋转轴(3)上的轴承下限位环(12)限位。

6.根据权利要求5所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述上轴套(1)的顶部还设有套设在旋转轴(3)外侧的上端盖(6)。

7.根据权利要求5所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述轴向承载轴承(9)的上端通过套设在旋转轴(3)上的隔套(13)限位，所述轴向承载轴承(9)的下端通过下轴套(2)的上端面限位。

8.根据权利要求7所述的大型立式旋压机主轴，其特征在于：所述定心轴承(10)安装于下轴套(2)内，在旋转轴(3)的下端设有位于定心轴承(10)下端的锁紧螺母(14)。

9.一种大型立式旋压机主床身总成，包括主床身(15)，其特征在于：所述主床身(15)内安装有权利要求1至8任意一项所述的大型立式旋压机主轴，所述主床身(15)的上端面中部设有主轴安装套(15-1)，所述上轴套(1)的上部外侧设有凸台(1-1)，所述凸台(1-1)搭放在主轴安装套(15-1)上，并通过螺栓固定连接在一起，所述凸台(1-1)的下端面与主轴安装套(15-1)的上端面之间还设有主轴床身连接键(16)。

10.根据权利要求9所述的大型立式旋压机主床身总成，其特征在于：所述下轴套(2)的下端固定安装有连接套(7)，所述连接套(7)的下端固定有与旋转轴(3)下端连接的减速机(17)，所述减速机(17)的输入轴与输出轴相垂直，所述减速机(17)的输入轴通过联轴器(18)与第一过渡轴连接，所述第一过渡轴通过万向节(19)与第二过渡轴连接，所述第一过渡轴和第二过渡轴分别安装在支撑架(20)上，所述支撑架(20)固定在主床身(15)的下端。

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