圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，包括外圈（1）、主轴（2）、径向滚子（3）、轴向滚子（4）、第一保持架（5）、第二保持架（6）、弹性圆柱销（7）、O型密封圈（8）。其特征是：外圈（1）的滚道与主轴（2）的轴颈之间并列满装三列径向滚子（3），外圈（1）左端具有高端面（10）和低端面（10a）两个端面，外径面上有密封槽（12），外圈（1）右端大端面（13）与主轴（2）的法兰面之间设置有轴向滚子（4）与保持架组件（6a)。本实用新型充分利用刀头内的有效安装空间，具有可靠性高、使用寿命长、结构紧凑、密封性能好、旋转灵活、平稳的特点，能同时承受较高的轴向和径向的联合负荷、冲击负荷，以及较大的扭力矩，且制造成本低廉。
【专利说明】圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轴承技术在桩基设备刀头主轴上的应用，主要涉及一种圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承。
【背景技术】
[0002]公知的，桥梁、厂房、楼房、高架桥等设施在建筑之前，均需打地基洞。目前，桩机刀头主轴上采用的是成对安装的单列圆锥滚子轴承。该结构轴承能同时承受径向和轴向负荷，精度高、转速高且旋转灵活。适用于淤泥、泥沙、砂石的地质结构。而在火山岩、花岗岩的地质结构上打桩时，要求轴承能同时承受较高的轴向和径向的联合负荷、冲击负荷，以及较大的扭力矩，该结构轴承往往提前失效。失效的形式是:保持架断裂、滚道疲劳剥落、滚子压碎，不得不频繁的检修和更换新轴承，甚至整个桩机刀头报废，增加了设备的维修费用，延长了施工周期、效率低，增加了设备及人工的成本。
【发明内容】
[0003]为了克服【背景技术】中的不足，本实用新型的目的是提供一种圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，该轴承充分利用刀头内的有效安装空间，具有可靠性高、使用寿命长、结构紧凑、密封性能好、旋转灵活、平稳的特点，能同时承受较高的轴向和径向的联合负荷、冲击负荷，以及较大的扭力矩，且制造成本低廉。
[0004]本实用新型的目的可采用如下技术方案来实现:所述的轴承零件包括:外圈、主轴、径向滚子、轴向滚子，外圈的滚道与刀头主轴的轴颈之间并列满装三列径向滚子，外圈左端有高、低两个端面，外径面上有密封槽；外圈右端大端面与刀头主轴的法兰面之间设置有轴向滚子与保持架组件。
[0005]所述的保持架组件由第一保持架、第二保持架构成，两保持架为两半式滚动体引导的结构形式，其中第一保持架圆周均布有圆柱体兜孔；第一保持架兜孔的上端面和下端面有锁点；第一保持架内径面上均布有R圆弧槽；第一保持架和第二保持架用弹性圆柱销连接固定。
[0006]所述的高、低两个端面在连接处有弧形过渡槽。
[0007]所述的径向和轴向滚子的两端面具有凹穴，滚动面为具有凸出量的全凸球面结构。
[0008]所述的第一保持架梁的外径上均布有定位孔I。
[0009]所述的第二保持架圆周均布有与第一保持架上定位孔I配钻的定位孔II。
[0010]由上结构可以看出，本实用新型设计的轴承为:外圈、主轴、径向滚子、轴向滚子、第一保持架、第二保持架、弹性圆柱销、O型密封圈的组合形式；径向圆柱滚子轴承采用加厚外圈壁厚、加大滚子直径、利用刀头的主轴作为内圈，将三列满装滚子安装在外圈滚道与刀头主轴的轴颈之间，充分利用了刀头内的有效空间，保证了滚道的一致性，使装入滚道的三列滚子能均匀的承受载荷，同时又方便滚道的加工及轴承的装配，同时提高了轴承承受较高的径向负荷、耐冲击负荷和较大扭力矩的能力；轴向推力圆柱滚子轴承的设计是为了使轴承能承受较高的轴向负荷，滚动体引导方式的设计，既减少了摩擦发热，降低了摩擦噪音，又可使轴承旋转灵活；0型密封圈的设计，使轴承与刀头内孔之间配合无间隙，即可阻挡污染物的侵入，又可防止润滑油脂的外泄，延长了轴承的使用寿命。
[0011]所述外圈左端具有高、低两个端面，其采用高端面与刀头的相关零部件配合，低端面不与该零件接触，减少了接触面积，降低了摩擦发热与噪音的产生，高、低两个端面在连接处有弧形过渡槽，有效地消除应力集中现象，避免了裂纹的产生；外径面上密封槽的设计方便O型密封圈的装入；利用外圈右端大端面和刀头主轴的法兰面作为轴向推力圆柱滚子轴承的滚道，在外圈右端大端面与刀头主轴的法兰面之间装入轴向滚子与保持架组件，紧凑的优化结构设计大大提高了轴承的轴向承载能力及可靠性。
[0012]径向和轴向滚子的两端面带凹穴，对于径向滚子可减少三列滚子端面的接触面积，对于轴向滚子可减少滚子端面和保持架兜孔内接面、外接面的接触面积，减少了因摩擦产生的发热现象，凹穴内还可储存起润滑作用的油脂；滚动面为全凸的SR，凸出量为δ，在重载条件下，它能充分地利用滚子的长度，使应力分布达到最佳，避免滚子边缘产生应力集中现象，提高轴承的使用寿命。第一保持架为菊型滚动体引导的结构形式，该结构设计方便兜孔的加工及轴向滚子的装入，降低了第一保持架加工工艺和装配工艺的难度；圆柱体兜孔，可最大面积包容轴向滚子的滚动面，从而实现轴承安全、平稳地运转；第一保持架兜孔上、下端的锁点，可上、下锁住装入第一保持架兜孔内的轴向滚子，且轴承旋转灵活，同时又控制了第一保持架的下垂量，使第一保持架不和刀头主轴的法兰面接触产生摩擦，第一保持架内径上均布有R圆弧槽，减少了第一保持架内径与刀头主轴台阶的接触，降低了摩擦发热和噪音；第一保持架梁的外径上均布有与第二保持架配钻的定位孔，方便弹性圆柱销的装入，起连接固定第一保持架和第二保持架的作用。
[0013]第二保持架的内径与第一保持架的外径配合加工、组装，起防止轴向滚子从第一保持架的兜孔掉出的作用，第二保持架上均布有与第一保持架的梁上配钻的定位孔，方便弹性圆柱销的装入，起连接固定第一保持架和第二保持架的作用。
[0014]综上所述，本实用新型充分利用刀头内的有效安装空间，具有可靠性高、使用寿命长、结构紧凑、密封性能好、旋转灵活、平稳的特点，能同时承受较高的轴向和径向的联合负荷、冲击负荷，以及较大的扭力矩，且制造成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]附图2为外圈结构示意图。
[0017]附图3为主轴示意图。
[0018]附图4为滚子结构示意图。
[0019]附图5为轴向滚子、保持架组件示意图。
[0020]附图6为第一保持架结构示意图。
[0021]附图7为图6的A-A向剖视图。
[0022]附图8为图6的兜孔B向示意图。
[0023]附图9为第二保持架结构示意图。[0024]图中:1、外圈，2、主轴，3、径向滚子，4、轴向滚子，5、第一保持架，6、第二保持架，6a、保持架组件，7、弹性圆柱销，8、O型密封圈，
[0025]9、滚道，10、高端面，10a、低端面，11、过渡槽，12、密封槽，13、大端面，14、轴颈，15、台阶，16、法兰面，17、滚动面，18、两端面，19、凹穴，20、兜孔，21、上端面，22、下端面，23、锁点，24、定位孔I，24a、定位孔II，25、R圆弧槽，26、梁，27、外径，28、内接面，29、外接面，30、内径面，31、内径。
【具体实施方式】
[0026]结合附图，说明本实用新型的具体实施例。
[0027]如附图1所示:本实用新型轴承其零件包括:外圈1、主轴2、径向滚子3、轴向滚子4、第一保持架5、第二保持架6、弹性圆柱销7、O型密封圈8。径向圆柱滚子轴承采用加厚外圈I壁厚、加大滚子直径、利用刀头的主轴2作为内圈，将三列满装滚子安装在外圈I滚道9与主轴2的轴颈14之间，充分利用了刀头内的有效空间，该设计提高了轴承承受较高的径向负荷、耐冲击负荷和较大扭力矩的能力；轴向推力圆柱滚子的设计是为了使轴承能承受较高的轴向负荷，轴向滚子4采用滚动体引导的方式，既减少了摩擦发热，降低了摩擦噪音，又可使轴承旋转灵活；0型密封圈8的设计，使轴承与刀头内孔之间配合无间隙，即可阻挡污染物的侵入，又可防止润滑油脂的外泄，延长了轴承的使用寿命。
[0028]如附图2、图3所示:外圈I 一字型结构的设计形式可以充分地利用各工作表面；外圈I的滚道9与刀头主轴2的轴颈14之间可并列满装三列径向滚子3，该设计保证了滚道9的一致性，使装入滚道9的三列径向滚子3能均匀的承受载荷，同时又方便滚道9的加工及轴承的装配；外圈I左端有高端面10和低端面10a，该结构设计采用高端面10与刀头的相关零部件配合，低端面IOa不与该零件接触，减少了接触面积，降低了摩擦发热与噪音的产生，高端面10和低端面IOa两个端面在连接处有弧形过渡槽11，有效地消除应力集中现象，避免了裂纹的产生；外径面上密封槽12的设计方便O型密封圈8的装入；利用外圈I右端大端面13和刀头主轴2的法兰面16作为轴向推力圆柱滚子轴承的滚道，在外圈I右端大端面13与刀头主轴2的法兰面16之间装入轴向滚子4与保持架组件6a，紧凑的优化结构设计大大提高了轴承的轴向承载能力及可靠性。
[0029]如附图4、图5所示:径向滚子3和轴向滚子4的两端面18带凹穴19，对于径向滚子3可减少三列滚子端面18的接触面积，对于轴向滚子4可减少滚子端面18和保持架兜孔20内接面28、外接面29的接触面积，减少了因摩擦产生的发热现象，凹穴19内还可储存起润滑作用的油脂；滚动面17为全凸的SR，凸出量为δ，在重载条件下，它能充分地利用滚子的长度，使应力分布达到最佳，避免滚子边缘产生应力集中现象，提高轴承的使用寿命。
[0030]如附图6、图7、图8所示:第一保持架5为菊型滚动体引导的结构形式，该结构设计方便兜孔20的加工及轴向滚子4的装入，降低了第一保持架5加工工艺和装配工艺的难度；圆柱体兜孔20，可最大面积包容轴向滚子4的滚动面17，从而实现轴承安全、平稳地运转；第一保持架5兜孔20上端面21和下端面22的锁点23，可上、下锁住装入第一保持架5兜孔20内的轴向滚子4，且轴承旋转灵活，同时又控制了第一保持架5的下垂量，使第一保持架5不和刀头主轴2的法兰面16接触产生摩擦，第一保持架5内径面30上均布有R圆弧槽25，减少了第一保持架5内径面30与刀头主轴2台阶15的接触，降低了摩擦发热和噪音；第一保持架5梁26的外径27上均布有与第二保持架6配钻的定位孔I 24，方便弹性圆柱销7的装入，起连接固定第一保持架5和第二保持架6的作用。
[0031]如附图9所示:第二保持架6的内径31与第一保持架5的外径27配合加工、组装，起防止轴向滚子4从第一保持架5的兜孔20掉出的作用，第二保持架6上均布有与第一保持架5的梁26上配钻的定位孔II 24a，方便弹性圆柱销7的装入，起连接固定第一保持架5和第二保持架6的作用。
【权利要求】
1.一种圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，包括外圈(I)、主轴(2)、径向滚子(3)、轴向滚子(4)、第一保持架(5)、第二保持架(6)、弹性圆柱销(7)、O型密封圈(8)，其特征是:外圈(I)的滚道与主轴(2)的轴颈之间并列满装三列径向滚子(3)，外圈(I)左端具有高端面(10)和低端面(IOa)两个端面，外径面上有密封槽(12)，外圈(I)右端大端面(13)与主轴(2)的法兰面之间设置有轴向滚子(4)与保持架组件(6a)。
2.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，其特征是:所述的保持架组件由第一保持架(5)和第二保持架(6)构成，两保持架为两半式滚动体引导的结构形式，其中第一保持架(5)圆周均布有圆柱体兜孔；第一保持架(5)兜孔(20)的上端面(21)和下端面(22)有锁点(23);第一保持架(5)内径面(30)上均布有R圆弧槽(25);第一保持架(5)和第二保持架(6)用弹性圆柱销(7)连接固定。
3.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，其特征是:所述的高端面(10)和低端面(IOa)在连接处有弧形过渡槽。
4.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，其特征是:所述的径向滚子(3)和轴向滚子(4)的两端面具有凹穴(19)，滚动面(17)为具有凸出量的全凸球面结构。
5.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，其特征是:所述的第一保持架梁的外径上均布有定位孔I (24)。
6.根据权利要求1所述的圆柱滚子和推力圆柱滚子组合型轴承，其特征是:所述的第二保持架圆周均布有与第一保持架上定位孔I (24)配钻的定位孔II (24a)。
【文档编号】F16C19/00GK203500278SQ201320552535
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】王景夏 申请人:中机洛阳轴承科技有限公司