利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构，在各轴承座的外端，紧邻轴承座设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母，弹性元件压缩组件由圆螺母固定限位；两弹性元件的初始压缩量相等。当轴受热膨胀的时候，两端轴承的内圈均随轴一起运动，压缩各端弹性元件；各轴承的外圈固定，内圈相对外圈移动，轴承不会被卡死，同时仍然能够承受较大的径向载荷；当各弹性元件受压缩，则产生反作用的弹力保证轴上固定零件对中不会滑动，保证轴上零件固定精度。
【专利说明】利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴承的固定结构，具体涉及一种高温工况下利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构。
【背景技术】
[0002]当轴处于高温状态下，就会产生热膨胀，当轴的热膨胀量过大，超过轴承的游隙的时候，就会产生轴承内部摩擦加剧，温度急剧上升，轴承被卡死，进而导致设备损坏。现在针对这种工况下，一般采用一端轴承固定，另外一端轴承游动的固定方式。但是此种情况下，轴会向游动侧移动，导致固定在轴上的零件偏离原来的位置，此种方法不能适用于对轴上零件定位精度要求高的设备。
[0003]但是在钢铁、化工等工业生产中，由于众多高温工况都需要高精度定位的轴连接结构，因而需要轴承能够在高温工况下正常运转而不会被卡死。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构，能够在高温工况下对轴承进行轴向固定，防止轴承卡死或在轴承座内窜动，且能保证轴上零件固定精度。
[0005]本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是:
一种利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构，主要包括轴、位于轴中间部位的轴上固定零件、轴左右两端的轴承及轴承座；轴承为内外圈不可分离轴承；其特征在于:
在各轴承座的外端，紧邻轴承座左右对称地设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母，弹性元件压缩组件由圆螺母固定限位；弹性元件压缩组件包括相对设置的一对弹性元件支座和位于弹性元件支座中并套在轴上的弹性元件；靠近轴中间部位的弹性元件支座由轴外表面贴合的内筒连接环形挡板构成，内筒伸入轴承座中且抵靠在轴承内圈上，靠近轴端的弹性元件支座为中间均设有轴孔环形挡板；弹性元件抵靠在两个弹性元件支座的各自环形挡板上；两弹性元件的初始压缩量相等。
[0006]按上述技术方案，沿轴向，轴承内圈靠近轴中间部位的一端抵靠在轴的台肩上；靠近轴外端的外端弹性元件支座一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分轴孔悬空套在轴肩外端。
[0007]按上述技术方案，相对设置的一对弹性元件支座中，单个或者两个弹性元件支座的环形挡板外缘沿轴向朝向弹性元件的方向悬空伸出形成扣合筒，且该一对弹性元件支座的轴向扣合长度之和小于弹性元件的轴向极限压缩长度。
[0008]按上述技术方案，内筒厚度不超过轴承内圈厚度。
[0009]采用上述结构对轴承进行固定的方法，其特征在于:
首先，根据固定位置及精度要求，调节轴各端弹性元件的初始压缩量以分别给左右端轴承施加初始预紧力，通过弹性元件产生的弹力固定各端轴承；然后，用圆螺母固定各轴端的外端弹性元件支座；
当轴受热膨胀的时候，左端轴承、右端轴承均随轴一起运动，进而分别压缩各自端的弹性元件；左端弹性元件与右端弹性元件受压缩后均产生反作用弹力，两端的弹力分别推动轴朝向中间部位移动而不发生偏移，从而保证轴上固定零件处于中间位置。
[0010]相对于现有技术，本发明能够保证轴上的零件在高温工况下较高的定位精度，同时轴承不会因为高温下轴的热膨胀被卡死，其创新改进点如下:
I轴上两端的轴承均采用游动的固定方式，轴承可以在轴承座内游动，轴承通过弹性元件的预压缩量产生的弹力固定位置。
[0011]2当轴受热膨胀，轴承随轴一起运动，压缩两端的固定弹性元件，轴承可以在轴承座内移动不会被卡死。
[0012]3当两端的弹性元件被压缩，两端均产生弹性元件力推动轴对中，保证轴不会向一侧移动，轴上的零件位置不会发生改变。
[0013]4通过圆螺母调节弹性元件的预压缩量，保证两端的预压缩量一致，提高轴上零件的定位精度。
[0014]本结构和方法特别适用于高温工况，当然对于常温或低温工况同样适用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为第一种实施方式对轴承进行轴向固定的结构。
[0016]图2为第二种实施方式对轴承进行轴向固定的结构。
[0017]图3为第三种实施方式对轴承进行轴向固定的结构。
[0018]图4为第四种实施方式对轴承进行轴向固定的结构。
[0019]图1-4中:1 一轴承座、2 —内端弹性兀件支座、2.1 一内端扣合筒、2.2 —内筒、3 —弹性元件、4 一外端弹性元件支座、4.1 一外端扣合筒、5-圆螺母、6-轴、7 —轴上固定零件、8 —轴承、8.1 —外圈、8.2 —内圈。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示为利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构。主要包括轴6、位于轴中间部位的轴上固定零件7、轴左右两端的轴承8及轴承座I ;轴承8为内外圈不可分离轴承，如角接触球轴承、深沟球轴承或调心滚子轴承等通用轴承；其特征在于:
在各轴承座I的外端，紧邻轴承座I设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母5 ;弹性元件压缩组件由圆螺母5固定限位；弹性元件压缩组件包括一对相对设置(图1中呈中括号状相对扣合设置)的弹性元件支座(内端弹性元件支座2和外端弹性元件支座4)和位于弹性元件支座中并套在轴上的弹性元件3，且弹性元件3抵靠在两个弹性元件支座上；轴两端的弹性元件3初始压缩量相等。
[0021]靠近轴6中间部位的内端弹性元件支座2由与轴贴合的内筒2.2，和连接在内筒
2.2上、中心设有轴孔且外缘向轴端悬空伸出的内端扣合筒2.1连接构成，内筒2.2伸入轴承座I中且抵靠在轴承8的内圈上，内筒2.2厚度根据轴承尺寸设定，但厚度应不超过轴承内圈厚度；靠近轴6左端的外端弹性元件支座4为中间设有轴孔、且外缘向轴中间部位悬空伸出的扣合筒。[0022]轴6两端的轴承固定结构呈左右对称结构。
[0023]内端弹性元件支座2和外端弹性元件支座4的各自扣合筒的外缘伸出长度或扣合长度之和小于弹簧压缩到极限的总长度，以防止弹簧压缩到极限时两弹性元件支座相互接触碰撞。当一对内端弹性元件支座2和外端弹性元件支座4中，只有单个弹性元件支座具有扣合筒时，扣合筒与环形挡板之间的扣合长度之和小于弹簧压缩到极限的总长度。
[0024]图1中以圆柱形压缩弹簧或螺旋弹簧作为弹性元件3。
[0025]进一步的，沿轴向方向，靠近轴外端的外端弹性元件支座4 一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分悬空套在轴肩外端(轴肩外端直径小于轴肩)，便于圆螺母对弹性元件的预压缩量进行调节。
[0026]进一步的，为了防止干涉轴承座安装，最好内端弹性元件支座2和外端弹性元件支座4的各自扣合筒外径小于轴承座外径；在需要的情况下也可以大于轴承座外径。
[0027]进一步的，最好内端弹性元件支座2和外端弹性元件支座4的各自扣合筒的外径相等，以便制作加工，并使轴两端平衡，当然也可以不等。
[0028]图2中所示为利用碟簧作为弹性元件对轴承进行轴向固定的结构。主要包括轴6、位于轴中间部位的轴上固定零件7、轴左右两端的轴承8及轴承座I ;轴承8为内外圈不可分离轴承；如角接触球轴承、深沟球轴承或调心滚子轴承等通用轴承；其特征在于:
在各轴承座I的外端，紧邻轴承座I设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母5 ;弹性元件压缩组件由圆螺母5固定限位；弹性元件压缩组件包括一对相对设置的弹性元件支座(内端弹性元件支座2和外端弹性元件支座4)和位于弹性元件支座中并套在轴上的弹性元件3，且弹性元件3抵靠在两个弹性元件支座上；轴两端的弹性元件初始压缩量相等。
[0029]靠近轴6中间部位的内端弹性元件支座2由与轴贴合的内筒2.2，和连接在内筒
2.2上、中心设有轴孔的环形挡板连接构成，内筒2.2伸入轴承座I中且抵靠在轴承8的内圈8.2上，内筒2.2厚度根据轴承尺寸设定，但厚度应不超过轴承内圈厚度；靠近轴6左端的外端弹性元件支座4为中间设有轴孔的环形挡板。
[0030]轴6两端的轴承固定结构呈左右对称结构。
[0031]沿轴向方向，靠近轴外端的外端弹性元件支座4 一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分悬空套在轴肩外端(轴肩外端直径小于轴肩)，便于圆螺母对弹性元件的预压缩量进行调节。
[0032]图3为另一个利用碟簧作为弹性元件对轴承进行固定的实施例。与图1相比所不同的是，其中的弹性元件3为碟簧。
[0033]图4为第四种实施方式对轴承进行轴向固定的结构。与图2所不同的是，其中的弹性元件3为圆锥形压缩弹簧或螺旋弹簧，弹簧的轴向两端抵靠在各端弹性元件支座的环形挡板上。
[0034]无论哪种具体的实施例，上述的轴承固定结构都按照同样的固定方法进行: 轴上两端的轴承均采用游动的固定方式，采用弹性元件分别给左右端轴承初始预紧
力，轴承通过弹性元件的初始压缩量产生的弹力固定位置；轴承可以在轴承座内游动；
当轴6受热膨胀的时候，左、右端轴承8随轴6 —起运动，压缩各自端的弹性元件3，各轴承8的内外圈随轴承一起在各自轴承座内游动，轴承不会被卡死。[0035]当两端的弹性元件3受压缩，两端均产生弹力推动轴对中，从而使轴不会向一侧移动，轴上的零件位置也不会发生改变，由此，保证轴上固定零件7对中而不会滑动，精确定位。
[0036]通过圆螺母5调节弹性元件的预压缩量，保证两端的初始压缩量一致，提高轴上零件的定位精度。
【权利要求】
1.一种利用弹性元件对轴承进行轴向固定的结构，主要包括轴、位于轴中间部位的轴上固定零件、轴左右两端的轴承及轴承座；轴承为内外圈不可分离轴承；其特征在于: 在各轴承座的外端，紧邻轴承座左右对称地设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母，弹性元件压缩组件由圆螺母固定限位；弹性元件压缩组件包括相对设置的一对弹性元件支座和位于弹性元件支座中并套在轴上的弹性元件；靠近轴中间部位的弹性元件支座由轴外表面贴合的内筒连接环形挡板构成，内筒伸入轴承座中且抵靠在轴承内圈上，靠近轴端的弹性元件支座为中间均设有轴孔环形挡板；弹性元件抵靠在两个弹性元件支座的各自环形挡板上；两弹性元件的初始压缩量相等。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于:沿轴向，轴承内圈靠近轴中间部位的一端抵靠在轴的台肩上；靠近轴外端的外端弹性元件支座一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分轴孔悬空套在轴肩外端。
3.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于:相对设置的一对弹性元件支座中，单个或者两个弹性元件支座的环形挡板外缘沿轴向朝向弹性元件的方向悬空伸出形成扣合筒，且该一 对弹性元件支座的轴向扣合长度之和小于弹性元件的轴向极限压缩长度。
4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于:内筒厚度不超过轴承内圈厚度。
【文档编号】F16C27/00GK104019124SQ201310062981
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】危丹锋, 田杰, 胡雪萍, 周强, 牟丹, 王文聪, 张良, 程文芳, 金文浩 申请人:中冶南方工程技术有限公司