一种测量成对轴承轴向游隙的装置及测量方法
【专利摘要】本发明测量成对轴承轴向游隙的装置包括底座、安装于底座内的转轴、安装于转轴的上推力磁轴承、下推力磁轴承及将上推力磁轴承和下推力磁轴承隔开的推力轴承支撑圈，转轴的上末端延伸超出底座的上端面之外，在转轴的上末端安装有成对轴承，在上推力磁轴承的上方安装有轴承支架，在轴承支架上安装有将成对轴承安装于其中的轴承套杯，轴承支架的外边缘紧贴于底座的侧壁的上方，在轴承支架的两侧分别安装有双头螺杆和螺杆，在转轴的上端面上安装有轴端挡圈、将轴端挡圈锁紧固定于转轴上端面的轴端螺钉以及套设于轴端挡圈外围的轴承压盖，双头螺杆和螺杆之间安装固定有表座，表座上安装固定有百分表，百分表的表头在测量前置于轴端螺钉上表面上。
【专利说明】一种测量成对轴承轴向游隙的装置及测量方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种测量成对轴承轴向游隙的装置及测量方法，其属于轴承检测测量
【技术领域】。
【背景技术】：
[0002] 轴承游隙，即指轴承在未安装于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定，然后 使未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴向 游隙。运转时的游隙（称作工作游隙）的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等 性能有影响。
[0003] 在磁悬浮鼓风机的实际生产过程中，成对轴承在机械设备中得到了大量的应用。 这些轴承在生产实际的稳定运行过程中扮演着重要角色，对设备故障的控制也有很大的成 效。磁悬浮设备属于高速设备，其转子的最高转速可超过40000rpm，此种情况下若轴承发生 故障会造成很严重的生产事故。同时，生产装配时因为不了解轴承轴向游隙的具体数值，装 配进度受到很大的影响。
[0004] 因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
【发明内容】
：
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种测量成对轴承轴向游隙的装 置及测量方法，其能够实现对成对轴承轴承游隙的测量控制，进而确认所测轴承是否满足 技术要求，避免因使用不合格轴承而发生生产事故。
[0006] 本发明采用如下技术方案：一种测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：包 括底座、安装于底座内的中心位置的转轴、安装于底座内的且套设于转轴外围的上推力磁 轴承和下推力磁轴承、套设于转轴外围的且将上推力磁轴承和下推力磁轴承隔开的推力轴 承支撑圈，所述转轴的上末端延伸超出底座的上端面之外，在所述转轴的上末端安装有成 对轴承，在所述上推力磁轴承的上方安装有一套设于转轴外围的轴承支架，在所述轴承支 架上安装有一将成对轴承安装于其中的轴承套杯，所述轴承支架的外边缘紧贴于底座的侧 壁的上方，在所述轴承支架的两侧分别安装有双头螺杆和螺杆，所述底座上与双头螺杆及 螺杆相对应的位置形成有螺孔，在所述转轴的上端面上安装有轴端挡圈、将轴端挡圈锁紧 固定于转轴上端面的轴端螺钉以及套设于轴端挡圈外围的且位于成对轴承上方的轴承压 盖，所述双头螺杆和螺杆之间安装固定有表座，所述表座上安装固定有百分表，所述百分表 的表头在测量前置于轴端螺钉上表面上。
[0007] 进一步地，在所述轴承支架上位于轴承套杯外侧的位置形成有一贯穿轴承支架上 下表面的预留孔，在所述预留孔中穿设有两根电流线，一根为第一电流线，另一根为第二电 流线。
[0008] 进一步地，在所述上推力磁轴承及推力轴承支撑圈上与轴承支架上的预留孔相坚 直对应的位置分别形成有一通孔。
[0009] 进一步地，所述第一电流线的一端连接于上推力磁轴承上，另一端连接于外接电 源，所述第二电流线的一端依次穿过轴承支架上的预留孔、上推力磁轴承上的通孔及推力 轴承支撑圈上的通孔后连接于下推力磁轴承上，另一端连接于外接电源。
[0010] 进一步地，所述轴端挡圈的外圆弧直径大于成对轴承的内圈内径，且小于成对轴 承的内圈外径。
[0011] 进一步地，所述轴承压盖位于轴承套杯的上方，所述轴承压盖为设有中心圆孔的 板体状，所述轴承压盖中心圆孔的直径大于成对轴承的内圈外径，且小于成对轴承的外圈 内径。
[0012] 进一步地，在所述双头螺杆上位于表座上方的位置安装有螺母。
[0013] 进一步地，所述测量成对轴承轴向游隙的装置还包括有将底座、上推力磁轴承、下 推力磁轴承及推力轴承支撑圈定位固定于一起的定位销。
[0014] 本发明还采用如下技术方案：一种测量成对轴承轴向游隙的装置的测量方法，其 包括如下步骤：
[0015] (1)、安装成对轴承前，测量成对轴承叠加于一起的厚度，记为Lmm，测量转轴上端 的用于安装成对轴承的位置的长度尺寸为Dmm，其中D = L+0. 3?0. 5 ;
[0016] (2)、通过第二电流线给下推力磁轴承通电，下推力磁轴承产生电磁力，使转轴向 下受力，此时成对轴承的内圈被轴端挡圈的下表面压紧，保持通电，将百分表的表头压紧轴 端螺钉的上表面，并将百分表的指针调零；
[0017] (3)、给下推力磁轴承断电，通过第一电流线再给上推力磁轴承通电，上推力磁轴 承产生电磁力，使转轴向上受力，此时成对轴承的内圈被转轴上位于成对轴承下方的台阶 面压紧，保持通电，记录百分表此时的读数，记为Amm ;
[0018] (4)、计算成对轴承的轴向游隙，按以下公式给出：
[0019] 成对轴承的轴向游隙=|A|-(L_D);
[0020] (5)、断电，并拆卸成对轴承。
[0021] 本发明具有如下有益效果：通过成对轴承轴向游隙检测装置的使用，保证了所有 安装于设备上的轴承都是合格的，可以满足设备的要求，从而降低了轴承的故障率，提高了 设备运行的稳定性，保障了生产的稳定运行。
【专利附图】
【附图说明】：
[0022] 图1为本发明测量成对轴承轴向游隙的装置的结构示意图。
[0023] 图2为图1中转轴、轴端螺钉及轴端挡圈的结构示意图。
[0024] 图3为下推力磁轴承通电后转轴受力时，成对轴承处的局部放大图。
[0025] 图4为上推力磁轴承通电后转轴受力时，成对轴承处的局部放大图。
[0026] 其中：
[0027] 1-底座；2-转轴；3-上推力磁轴承；4-下推力磁轴承；5-推力轴承支撑圈；6-定 位销；7-成对轴承；8-轴承支架；9-第二螺钉；10-轴承套杯；11-第一螺钉；12-轴端挡圈； 13-轴端螺钉；14-轴承压盖；15-双头螺杆；16-螺杆；17-表座；18-第三螺钉；19-百分表； 20-螺母。
【具体实施方式】：
[0028] 请参照图1和图2所示，本发明测量成对轴承轴向游隙的装置包括底座1、安装于 底座1内的中心位置的转轴2、安装于底座1内的且套设于转轴2外围的上推力磁轴承3和 下推力磁轴承4、套设于转轴2外围的且将上推力磁轴承3和下推力磁轴承4隔开的推力轴 承支撑圈5,其中底座1、上推力磁轴承3、下推力磁轴承4及推力轴承支撑圈5通过定位销 6定位固定于一起。本发明中转轴2的上末端延伸超出底座1的上端面之外，在转轴2的上 末端安装有成对轴承7。其中转轴2为台阶状，转轴2上位于成对轴承7下方的位置形成有 一台阶面（未标示）。
[0029] 本发明中在上推力磁轴承3的上方安装有一套设于转轴1外围的轴承支架8,轴承 支架8压紧于上推力磁轴承3,在轴承支架8上安装有一将成对轴承7安装于其中的轴承套 杯10,其中轴承支架8和轴承套杯10通过第一螺钉11连接安装于一起。在轴承支架8上 位于轴承套杯10外侧的位置形成有一贯穿轴承支架8上下表面的预留孔（未图示），在该 预留孔中穿设有两根电流线，一根为第一电流线，另一根为第二电流线，其中第一电流线的 一端连接于上推力磁轴承3上，另一端连接于外接电源。同时在上推力磁轴承3及推力轴 承支撑圈5上与轴承支架8上的预留孔相坚直对应的位置亦分别形成有通孔（未图示）， 其中第二电流线的一端依次穿过轴承支架8上的预留孔、上推力磁轴承3上的通孔及推力 轴承支撑圈5上的通孔后连接于下推力磁轴承4上，另一端连接于外接电源。轴承支架8 的外边缘紧贴于底座1的侧壁的上方，在轴承支架8的两侧分别安装有双头螺杆15和螺杆 16,其中底座1上与双头螺杆15及螺杆16相对应的位置形成有螺孔（未图示）。在转轴1 的上端面上安装有轴端挡圈12、将轴端挡圈12锁紧固定于转轴1上端面的轴端螺钉13以 及套设于轴端挡圈12外围的且位于成对轴承7上方的轴承压盖14,其中轴端挡圈12的外 圆弧直径大于成对轴承7的内圈内径进而挡住成对轴承7在测量时不凸出于转轴1的上端 面之外，且略小于成对轴承7的内圈外径进而不影响成对轴承7的转动。其中轴承压盖14 位于轴承套杯10的上方通过第二螺钉9压紧成对轴承7的外圈并与轴承套杯10安装于一 起，轴承压盖14为设有中心圆孔的板体状，轴承压盖14中心圆孔的直径大于成对轴承7的 内圈外径进而不影响成对轴承7内圈的转动，且小于成对轴承7的外圈内径进而保证轴承 压盖14压紧成对轴承7的外圈。
[0030] 本发明中在双头螺杆15和螺杆16之间安装固定有表座17,在表座17上通过第三 螺钉18安装固定有百分表19等精密测量仪。在双头螺杆15上位于表座17上方的位置安 装有螺母20,通过螺母20将双头螺杆15旋紧入底座1上的螺孔中，以及通过将螺杆16旋 紧入底座1上的螺孔中，进而在测量前将百分表19的表头置于轴端螺钉7的上表面上。
[0031] 请参照图1至图2,并结合图3至图4所示，本发明测量成对轴承轴向游隙的装置 测量方法，包括如下步骤：
[0032] (1)、安装成对轴承7前，测量成对轴承7叠加于一起的厚度，记为L (单位：_)，测 量转轴2上端的用于安装成对轴承7的位置的长度尺寸为D (单位：_)，其中D = L+0. 3? 0. 5 (单位：mm);
[0033] (2)、通过第二电流线给下推力磁轴承4通电，下推力磁轴承4产生电磁力，使转轴 2向下受力，此时成对轴承7的内圈被轴端挡圈12的下表面压紧，保持通电，将百分表19的 表头压紧轴端螺钉13的上表面，并将百分表19的指针调零；
[0034] (3)、给下推力磁轴承4断电，通过第一电流线再给上推力磁轴承3通电，上推力磁 轴承3产生电磁力，使转轴2向上受力，此时成对轴承7的内圈被转轴2上位于成对轴承7 下方的台阶面压紧，保持通电，记录百分表19此时的读数，记为A(单位：_);
[0035] (4)、计算成对轴承7的轴向游隙，按以下公式给出：
[0036] 成对轴承的轴向游隙=| A | - (L-D)(单位：mm);
[0037] (5)、断电，并拆卸成对轴承（7)。
[0038] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的 保护范围。
【权利要求】
1. 一种测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：包括底座（1)、安装于底座（1)内 的中心位置的转轴（2)、安装于底座（1)内的且套设于转轴（2)外围的上推力磁轴承（3)和 下推力磁轴承（4)、套设于转轴（2)外围的且将上推力磁轴承（3)和下推力磁轴承（4)隔开 的推力轴承支撑圈（5)，所述转轴（2)的上末端延伸超出底座（1)的上端面之外，在所述转 轴（2)的上末端安装有成对轴承（7)，在所述上推力磁轴承（3)的上方安装有一套设于转轴 (1) 外围的轴承支架（8)，在所述轴承支架（8)上安装有一将成对轴承（7)安装于其中的轴 承套杯（10)，所述轴承支架（8)的外边缘紧贴于底座（1)的侧壁的上方，在所述轴承支架 (8)的两侧分别安装有双头螺杆（15)和螺杆（16)，所述底座（1)上与双头螺杆（15)及螺 杆（16)相对应的位置形成有螺孔，在所述转轴（1)的上端面上安装有轴端挡圈（12)、将轴 端挡圈（12)锁紧固定于转轴（1)上端面的轴端螺钉（13)以及套设于轴端挡圈（12)外围 的且位于成对轴承（7)上方的轴承压盖（14)，所述双头螺杆（15)和螺杆（16)之间安装固 定有表座（17)，所述表座（17)上安装固定有百分表（19)，所述百分表（19)的表头在测量 前置于轴端螺钉（13)上表面上。
2. 如权利要求1所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：在所述轴承支架 (8)上位于轴承套杯（10)外侧的位置形成有一贯穿轴承支架（8)上下表面的预留孔，在所 述预留孔中穿设有两根电流线，一根为第一电流线，另一根为第二电流线。
3. 如权利要求2所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：在所述上推力磁 轴承（3)及推力轴承支撑圈（5)上与轴承支架（8)上的预留孔相坚直对应的位置分别形成 有一通孔。
4. 如权利要求3所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：所述第一电流线 的一端连接于上推力磁轴承（3)上，另一端连接于外接电源，所述第二电流线的一端依次 穿过轴承支架（8)上的预留孔、上推力磁轴承（3)上的通孔及推力轴承支撑圈（5)上的通 孔后连接于下推力磁轴承（4)上，另一端连接于外接电源。
5. 如权利要求4所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：所述轴端挡圈 (12)的外圆弧直径大于成对轴承（7)的内圈内径，且小于成对轴承（7)的内圈外径。
6. 如权利要求5所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：所述轴承压盖 (14) 位于轴承套杯（10)的上方，所述轴承压盖（14)为设有中心圆孔的板体状，所述轴承压 盖（14)中心圆孔的直径大于成对轴承（7)的内圈外径，且小于成对轴承（7)的外圈内径。
7. 如权利要求6所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：在所述双头螺杆 (15) 上位于表座（17)上方的位置安装有螺母（20)。
8. 如权利要求1-7中任意一项所述的测量成对轴承轴向游隙的装置，其特征在于：所 述测量成对轴承轴向游隙的装置还包括有将底座（1)、上推力磁轴承（3)、下推力磁轴承 (4)及推力轴承支撑圈（5)定位固定于一起的定位销（6)。
9. 一种测量成对轴承轴向游隙的装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤 (1) 、安装成对轴承（7)前，测量成对轴承（7)叠加于一起的厚度，记为Lmm，测量转轴 (2) 上端的用于安装成对轴承（7)的位置的长度尺寸为Dmm，其中D = L+0. 3?0. 5 ; (2) 、通过第二电流线给下推力磁轴承（4)通电，下推力磁轴承（4)产生电磁力，使转轴 (2)向下受力，此时成对轴承（7)的内圈被轴端挡圈（12)的下表面压紧，保持通电，将百分 表（19)的表头压紧轴端螺钉（13)的上表面，并将百分表（19)的指针调零； (3) 、给下推力磁轴承（4)断电，通过第一电流线再给上推力磁轴承（3)通电，上推力磁 轴承（3)产生电磁力，使转轴（2)向上受力，此时成对轴承（7)的内圈被转轴（2)上位于成 对轴承（7)下方的台阶面压紧，保持通电，记录百分表（19)此时的读数，记为Amm; (4) 、计算成对轴承（7)的轴向游隙，按以下公式给出： 成对轴承的轴向游隙=|A|-(L-D); (5) 、断电，并拆卸成对轴承（7)。
【文档编号】G01B5/14GK104154845SQ201410431960
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】佘浩, 王鑫, 李健, 吴立华, 董继勇 申请人:南京磁谷科技有限公司