CN2314870Y - 一种四点－四列组合轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种四点－四列组合轴承,尤其适用于轧机中轧辊支承用的组合轴承,它包括四点接角球轴承、四列圆柱滚子轴承球面垫及密封圈组件等,其特征在于四点接触球轴承2的两端各设有一对有油脂润滑的球面垫4、4a,四点接触球轴承靠端面通过球面垫4、4a与四列圆柱滚子轴承1和轴承箱端盖7压紧,端盖7上设有一组弹簧6,四列圆柱滚子轴承的右端设有带一定弹性的密封圈组件5。

Description

一种四点-四列组合轴承

本实用新型涉及一种四点-四列组合轴承，尤其适用于板带、线材及型材轧机中轧辊支承用四点接触球轴承与四列圆柱滚子轴承的组合轴承。

现有技术中常见的轧辊支承结构如图1所示，轧辊14的径向支承靠四列圆柱滚子轴承1，而轴向则支承在轧辊固定端上的四点接触球轴承2上，它承担着轧辊的双向轴向载荷。在轧辊的浮动端(即右端)则由深沟球轴承13支承，其外圈与轴承端盖7之间留有间隙，在轧制时轧辊的轴向热伸长不受阻碍。

四点接触球轴承分为双半外圈及双半内圈两种(风图2及3)。当其端面压紧后轴承内有一定的游隙，在接触角大于30°时其轴向游隙与径向游隙之比为1-4∶1。当轴向力自右向左时，钢球和内外沟道的接触点为A、C两点，而当轴向力自左向右时，钢球和内外沟道的接触点为B、D两点。轴承在正常运转和工作状态下只能有两点接触或A、C两点，或B、D两点，四点接触球轴承可以同时承受轴向力和径向力。为了避免四点接触球轴承和四列圆柱滚子轴承在同时承受径向力时而产生干涉现象，一般在设计时使四点接触球轴承的外圈(或内圈)与箱体孔(或轴颈)留有间隙(在图1中为外圈与箱体孔留有间隙)，即只限四点接触球轴承承受轴向力。

但在轧机实际生产过程中，四点接触球轴承经常产生大量发热、烧伤、胶合而失效，且经常发生轴承内圈与轧轴颈打滑而损坏轴颈，同时由于产生大量的热而使四列圆柱滚子轴承也随之失效的现象。因此，四点接触球轴承的寿命最短的只能工作几个班。

其原因主要是：四点接触球轴承在实际工作中除了承受轴向力Pa外(见图4)，还同时受到了力矩M的作用。前面提到四点接触球轴承在正常工作状态下钢球只能有两点接触，当轴向力Pa由右向左作用时，钢球和内外沟道的接触点为A、C两点，但在受到如图4所示的力矩M时，轴承箱体在力矩M作用下绕O点转动，因而使钢球和轴承的内外滚道在B、D两点也同时接触，所以在一个钢球上形成了两根旋转轴线，这样就产生了两种可能性：

1，钢球无法同时绕两根轴线旋转，轧辊旋转时由于钢球不转而使轧辊轴颈与轴承内圈打滑；

2，钢球绕两根轴线中接触点压力大的一根旋转，而与另一根轴线上的两接触点打滑。

上述情况，元论是那一种打滑都会因摩擦而产生的大量热量，使润滑油脂变稀而流失，造成相互工作面拉毛，进而产生更大的摩擦热的恶性循环，直至使轴承烧伤、胶合失效。

关于力矩M产生的因素分析：

1，四列圆柱滚子轴承的游隙为C4，约为0.3mm左右，而四点接触球轴承在压紧后的游隙很小，轴承箱相对于轧辊轴的歪斜抗力由四点接触球轴承提供。

2，支承辊在垂直面上及水平面上的倾斜，以及圆柱滚子轴承的四列滚道上受力不均匀而使轴承箱转动，从而在四点接触球轴承上产生力矩。

3，工作辊在垂直面上及水平面上的倾斜(板形的调整)及其轴承箱端耳与轧机窗口端面的压紧时，由于不垂直等原因都会在四点接触球轴承上产生力矩。

以上原因及分析正是此种轴承在轧机上应用寿命低的根本原因。

本实用新型的目的就在于减少或消除作用于轧辊支承上四点接触球轴承上的力矩，提高轴承使用寿命，进而提供一种四点-四列组合轴承。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种四点-四列组合轴承，尤其适用于板带和线材、型材轧机中轧辊支承用四点接触球轴承和四列圆柱滚子轴承的组合轴承，它包括四点接触球轴承、四列圆柱滚子轴承、球面垫及密封圈组件等，其特征是在四点接触球轴承2的两端各设有一对有油脂润滑的球面垫4、4a，四点接触球轴承2靠端面通过球面垫4、4a与四列圆柱流通子轴承1和轴承箱端盖7压紧，端盖7上设有一组弹簧6，四列圆柱轴承1的右端设有带一定弹性的密封圈组件5。

本实用新型的目的还可以由以下技术方案来进一步实现：

前述的组合轴承，四列圆柱滚轴承1的一个外圈9的端面作成外球面与四点接触轴承2的一端作成内球面的外圈10之端面相接触，且具有相同的球面半径；同时一端具有内球面的球面垫11与四点接触球轴承2的另一端作成外球面的外圈12之端面相接触，同样具有相同的球面半径；此两球面的球心为四点接触球轴承2与四列圆柱滚子轴承1的轴线x-x上的一个点。

前述的组合轴承，密封圈组件5为在一具有一定弹性的外圈5A上装有密封环5B，并用圆环5C及螺钉5D固定在外圈5A上，外圈5A上开有弹性槽5E，外圈5A上的一个端面具有锥面且锥面与垂直面的夹角α=2°-6°。

前述的组合轴承，球面垫4及4A中内外球面之一或两者用锥面代替。

前述的组合轴承四列圆柱滚子轴承1的一个外圈9与四点接触球轴承2的外圈10及外圈12与球垫圈11上的两对内外球面之一或两者用锥面代替。

前述的组合轴承，两对球面的球心在四点接触球轴承2和四列圆柱滚子轴承1的轴线x-x上的点为四列圆柱滚子轴承1的滚子对称中心线y-y与轴线x-x上的交点O。

本实用新型的优点：

1，消除了作用在四点接触球轴承上的力矩，大大提高了其寿命，也避免了由于四点接触球轴承的损坏而造成的四列圆柱滚子轴承的失效。

2，增加了密封，有效地阻止了轧钢时的冷却水，氧化铁粉、粉尘等进入轴承延长了轴承的寿命。

3，本实用新型轴承结构紧凑、使用方便。

下面结合说明书附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为现有技术中轧机轧辊支承及轴承结构示意图。

图2为四点接触球轴承的外圈为双半外圈结构图。

图3为四点接触球轴承的内圈为双半内圈结构图。

图4为现有技术支承结构受力及产生矩M之分析图。

图5为本实用新型的四点-四列组合轴承结构图之一。

图6为本实用新型的四点-四列组合轴承结构图之二。

实施例：

实施例一，见图5，在图中的四点接触球轴承2的左右两端各设有一对有油脂润滑的球面垫4及4a，每对球面垫中内球面垫4与外球面垫4a相互接触，并其有相同的球面半径。这样四点接触球轴承(简称四点球轴承，下同)靠端面通过球面垫4及4a与四列圆柱滚子轴承1和轴承箱盖7压紧，其压紧力由密封圈组件5中开有弹性槽5E的、有一定弹性的外圈5A控制。当四点球轴承受力矩作用时，通过球面垫4及4a的相对转动而减小或消除此力矩。两端的球面垫4及4a的球心在四点球轴承2和四列圆柱滚子轴承1的轴心线x-x上的一个点，本实施侧为四列圆柱滚子的对称中心线y-y与轴线x-x的交点O。

在组合轴承中，于四列圆柱滚子轴承的一端(本实施例为右端)，设有带一定弹性的密封圈组件5，它一方面控制四点球轴承与四列圆柱滚子轴承和轴承箱盖间的压紧力，同时也起到轴承的密封作用。密封圈组件5为具有一定弹性的外圈5A上装有密封环5B，密封环与圆环5C一起用螺钉5D固定在外圈5A上，外圈5A上开有弹性糟5E，外圈5A的一端面类似于碟形弹簧，其端面为一锥面，该锥面与垂直面的夹角α=2°-6°。它保证了球面垫间既有一定的压紧力以不妨碍转动，并能在承受自左向右的较大轴乘务员向力时有足够的刚性。

此外，在轴承箱端盖7上设有一组弹簧6，装于端盖7上的相应孔中，一般情况下轴承箱端盖7与球面垫之一的4直接接触，当有自左向右的较大轴向力时，密封圈组件5上的具有一定弹性的外圈5A被压紧，四点球轴承2的双半外圈间将出现间隙，弹簧6的作用是将它们重新压紧。

实施例二：

与实施例一基本相同，不同处于在于四点球轴承2的两端处的球面垫中4及4a内外球面(或称凹凸球面，下同)之一或两者为圆锥面，其它结构相同。

实施例三：

见图6，图中右半部分结构与作用原理与图5实施例一相同，其不同处为：

在组合轴承中四列圆柱滚子轴承1之一的外圈9的端面(也即轴承1的左端)为外球面形式，它与四点球轴承2的作成具有内球面的半外圈10相接触，它们之间具有相同的球面半径。同时四点球轴承的另一半外圈12左端作成具有外球面的形式，它与右端具有内球面的球面垫圈11相接触，两者之间也具有相同的球面半径。

上述两对球面的球心为四点接角球轴承2与四列圆柱滚子轴承1的轴线x-x上的一个点，本实施例为四列圆柱滚子的对称中心x-x与前述轴线x-x上的交点O。

实施例四：

与前述图6的实施例三基本相同，惟四列圆柱滚子轴1的外圈之一，即外圈9的左端之外球面与四点球轴承的一半外圈10的内球面以及四点球轴承之另一半带外球面的外圈12与带内球面的球面垫圈11之内外球面之一作成圆锥面，或两者均为圆锥面。

此外前述实施例一及二中，四点接触球轴承2的内圈14可以加长与一个内隔圈15制成一体(见图5)。

在实施例三及四中，四列圆柱滚子轴承1的内圈3可以加长至密封圈组件5处，与组件5的右端面对齐。

Claims (8)

1，一种四点-四列组合轴承，尤其适用于板带和线材、型材轧辊支承用四点接触球轴承和四列圆柱滚子轴承的组合轴承，它包括四点接触球轴承、四列圆柱滚子轴承、球面垫及密封圈组件等，其特征是在于：四点接触轴承(2)的两端各设有一对有油脂润滑的球面垫(4)、(4a)，四点接触球轴承(2)靠端面通过球面垫(4)、(4a)与四列圆柱滚子轴承(1)和轴承箱端盖(7)压紧，端盖(7)上设有一组弹簧(6)，四列圆柱滚子由承(1)的右端设有带一定弹性的密封圈组件(5)。

2，按权利要求1所述的组合轴承，其特征是四列圆柱滚子轴承(1)的一个外圈(9)的端面作成外球面与四点接触球(2)的一端作成内球面的外圈(10)之端面相接触，且具有相同的球面半经：同时一端具有内球面的球面垫图(11)与四点接触球轴承(2)的另一端作成外球面的外圈(12)之端面相接触，同样具有相同的球面半径；此两球面的球心为四点接触球轴承(2)与四列圆柱滚子轴承(1)的轴线x-x上的一个点。

3，根据权利要示1所述的组合轴承，其特征是：密封圈组件(5)为一在具有一定弹性的外圈(5A)上装有密封环(5B)，并用圆环(5C)及螺钉(5D)固定在外圈(5A)上，外圈(5A)上开有弹性槽(5E)，外圈(5A)一个端面具有锥面，且锥面与垂直面的夹角α=2°-6°。

4，根据权利要求1所述的组合轴承，其特征是：球面垫(4)及(4a)中内外两球面之一或两者用圆锥面代替。

5，根据权利要求1、2所述的组合轴承，其特征是：四列圆柱滚子轴承(1)的一个外圈(9)与四点接触轴承(2)的外圈(10)及外圈(12)与球面垫圈(11)上的两对内外球面中之一或两者用圆锥面代替。

6，根据权利要求1-4所述的组合轴承，其特征在于：两对球面的球心在四点接触球轴承(2)和四列圆柱滚子轴承(1)的轴线x-x上的点为四列圆柱滚子轴承(1)滚子对称中心线y-y与x-x上交点o。

7，根据权利要求1所述的组合轴承，其特征在于四点接触球轴承(2)的内圈(14)为延长形式，它与内隔圈(15)之一作成一体。

8，要据权利要求1、2所述的组合轴承，其特征在于：四列圆柱滚子轴承(1)的内圈(3)向右加长与密封圈组件(5)之右端相齐。

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