球轴承保持架、球轴承及防滑器的制作方法

本发明属于轨道车辆技术领域，尤其涉及一种球轴承保持架、球轴承及防滑器。

背景技术：

防滑器应用于高速机车车辆上，其作用是防止在车轮滚动过程中轮轨之间纵向发生严重的相对滑动，从而在当列车紧急制动时，防止车轮在钢轨上打滑，进而避免造成车轮踏面严重擦伤。防滑器有电子防滑器和机械防滑器两种，其中机械防滑器的一个重要部分是机械传感部分，其作用是探测车辆制动时的减速度。机械传感部分的触角是灵敏度较高的小型轴承。

参见图1，现有机械防滑器采用的是小型深沟球轴承，其包括外圈1'、内圈2'、钢球3'、侧盖4'及保持架5'，其中，外圈1'套设于内圈2'的外部，外圈1'与内圈2'同轴，外圈1'与内圈2'用于约束钢球3'沿外圈1'径向的运动自由度，钢球3'设置于外圈1'与内圈2'之间，钢球3'为多个，多个钢球3'沿着内圈2'的外周方向间隔且等距排列，侧盖4'为两个，两个侧盖4'分别设置于外圈1'沿轴向的两侧，以约束钢球3'沿外圈1'轴向的运动自由度，侧盖4'的中部沿轴向开设有通孔，以穿设轴，保持架5'由铁片制成，其厚度一般为0.2mm，保持架5'为两个，其中一个保持架5'带钩爪，在当轴承组装时，该保持架5'依靠多个钩爪与另一个保持架5'联结在一起，钢球3'被保持在两个保持架5'之间，保持架5'用于约束钢球3'沿外圈1'周向方向的运动自由度。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

由于机械防滑器安装在车辆受振动冲击最剧烈的部位，因此，要求轴承在工作负荷下必须能够承受高强度的振动与冲击，例如，承受最大300m/s²的加速度的持续强烈振动与冲击。然而，现有球轴承在小型化后，由于保持架的结构及其间的连接配合的强度较低，因此保持架对钢球的支撑力度较弱，从而在承受工作载荷后，难以承受剧烈的振动与冲击，进而在经受持续的高强度振动冲击的过程中，容易出现“散架”现象，难以可靠地承担应有的工作。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种球轴承保持架、球轴承及防滑器，解决了现有球轴承在小型化后，难以承受剧烈的振动与冲击的技术问题，减小了“散架”现象发生的可能性，提高了使用时可靠性。

本申请实施例提供了一种球轴承保持架，用于球轴承上，球轴承包括球体，所述球轴承保持架包括：

支撑块；及

支撑柱，一端与所述支撑块固定连接，所述支撑柱为多个，多个所述支撑柱沿着一圆形方向间隔且等距排列，相邻所述支撑柱之间具有可容纳所述球体的空隙。

本申请实施例还提供了一种球轴承，包括：

保持架，为如上所述的球轴承保持架；及

球体，设置于所述空隙的内部，所述球体与相邻的两个所述支撑柱均接触。

本申请实施例进一步提供了一种防滑器，包括：

连接轴；及

球轴承，为如上所述的球轴承，所述球轴承套接于所述连接轴的外部。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明通过设置支撑块及支撑柱，一方面采用柱和板状结构，相对于现有技术中的铁片结构，保持架的力学性能更好，另一方面，实现了保持架结构的整体化，取代了现有技术中采用两片强度薄弱的保持架的结构形式，使得保持架更加坚固牢靠，避免了现有技术存在的因在用薄铁片分体结构而在承受剧烈振动冲击时发生保持架“散架”现象，因此，本发明解决了现有球轴承在小型化后，难以承受剧烈的振动与冲击的技术问题，进而保证了机械防滑器在受到剧烈振动冲击时的基本功能和工作性能，提高了使用过程的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中防滑器的深沟球轴承的结构示意图；

以上图中：1'、外圈；2'、内圈；3'、钢球；4'、侧盖；5'、保持架；

图2为本发明一种实施方式中防滑器的局部结构示意图；

图3为图2中球轴承的结构剖视示意图；

图4为图3中沿a-a方向的剖视图；

图5为图3中球轴承保持架的结构示意图；

图6为图5另一视角下的结构示意图；

图7为图5的主视图；

图8为图3中第一侧盖的结构剖视示意图；

图9为图3中第二侧盖的结构剖视示意图；

以上各图中：1、防滑器；10、球轴承；100、保持架；110、支撑块；120、支撑柱；121、圆弧形侧面；200、球体；300、第一侧盖；310、限位凹槽；400、第二侧盖；410、圆环凸起；420、圆环本体；500、外圈；600、内圈；20、连接轴；700、第一轴部；800、第二轴部；30、挡件。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明施例中的技术方案为解决技术存在的技术问题，总体思路如下：

针对现有技术中存在球轴承在小型化后，难以承受剧烈的振动与冲击的技术问题，本发明提供了一种球轴承保持架，包括该球轴承保持架的球轴承，以及包括该球轴承的防滑器，该球轴承保持架包括支撑块及支撑柱，支撑柱的一端与支撑块固定连接，支撑柱为多个，多个支撑柱沿着一圆形方向间隔且等距排列，相邻支撑柱之间具有可容纳球体的空隙，本发明通过设置支撑块及支撑柱，一方面采用柱和板状结构，相对于现有技术中的铁片结构，保持架的力学性能更好，另一方面，实现了保持架结构的整体化，取代了现有技术中采用两片强度薄弱的保持架的结构形式，使得保持架更加坚固牢靠，避免了现有技术存在的因在用薄铁片分体结构而在承受剧烈振动冲击时发生保持架“散架”现象，因此，本发明解决了现有球轴承在小型化后，难以承受剧烈的振动与冲击的技术问题，进而保证了机械防滑器在受到剧烈振动冲击时的基本功能和工作性能，提高了使用过程的可靠性。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参见图5至图7，并结合图2至图4，一种球轴承保持架，用于球轴承10中，该球轴承10包括球体200，该球轴承保持架包括支撑块110及支撑柱120。

支撑块110起支撑的作用。具体而言，如图5至图7所示，支撑块110可以为圆环形，支撑块110的中空部分用于穿过与球轴承10配合的连接轴20。当然，在其他实施方式中，支撑块110还可以为中空的方形，或者为中空的多边形，或者为中空的异形。

支撑柱120的一端与支撑块110固定连接，支撑柱120为多个，多个支撑柱120沿着一圆形方向间隔且等距排列，相邻支撑柱120之间具有可容纳球体200的空隙。具体而言，如图5至图7所示，支撑柱120固定连接于支撑块110的一端面上，支撑柱120沿着支撑块110的轴向延伸，支撑柱120与支撑块110一体化成型，以此使得球轴承保持架具有坚固的整体性结构，从而能够提高球轴承保持架的力学性能，进而能够提高球轴承10承受剧烈的振动与冲击的能力，支撑柱120为五个，五个支撑柱120排列所沿的圆形方向与圆环形支撑块110同轴，以此便于球轴承保持架的设计、加工及安装，支撑柱120优选为侧面为圆弧形的柱状结构，即在沿着圆形的方向上，支撑柱120的侧面为圆弧形侧面121，在相邻两个支撑柱120之间，相邻的两个圆弧形侧面121位于同一圆柱形的侧面上，所述圆柱形的轴线与所述支撑柱120平行，此时容纳球体200的空隙呈圆柱状，球体200与圆弧形侧面121相切，从而使得球体200受到支撑柱120较好的限位作用，同时又与支撑柱120之间具有较小的接触面积，进而在提高了球体200稳定性的同时，使得球体200在转动过程中受到较小的摩擦阻力，更进而在提高了球轴承10承受剧烈的振动与冲击的能力的同时，使得球轴承10具备较小的摩擦系数，使得连接轴20在球轴承10中能够高效运转。当然，在其他实施方式中，支撑柱120还可以为圆柱形或四棱柱形。

基于上述，本发明至少具有如下的技术效果或优点：

本发明通过设置支撑块110及支撑柱120，一方面采用柱和板状结构，相对于现有技术中的铁片结构，保持架的力学性能更好，另一方面，实现了保持架结构的整体化，取代了现有技术中采用两片强度薄弱的保持架的结构形式，使得保持架更加坚固牢靠，避免了现有技术存在的因在用薄铁片分体结构而在承受剧烈振动冲击时发生保持架“散架”现象，因此，本发明解决了现有球轴承在小型化后，难以承受剧烈的振动与冲击的技术问题，进而保证了机械防滑器在受到剧烈振动冲击时的基本功能和工作性能，提高了使用过程的可靠性。

此外，本发明球轴承保持架，由于采用整体化结构设计，相对现有技术，还能够减少零件的数量，进而降低成本的同时，简化了球轴承10的组装工序。

继续参见图3和图4，并结合图2，本发明还提出了一种球轴承10，包括保持架100及球体200。

保持架100为如上所述的球轴承保持架，即该保持架100的结构参照上述实施例，由于本球轴承10采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

球体200设置于空隙的内部，球体200与相邻的两个支撑柱120均接触。具体而言，如图3及图7所示，球体200为多个，多个球体200与多个空隙一一对应，以使得一个空隙内部设置有一个球体200，球体200与其相邻的两个圆弧形侧面121相切，球体200优选为钢球，支撑柱120优选为铜合金柱，从而使得球体200与支撑柱120之间具备理想的摩擦副，进而使得球体200与支撑柱120之间具备良好的摩擦性能，更进而提高了球轴承10的使用效率和使用寿命。

为了进一步提高球轴承10承受剧烈的振动与冲击的能力，继续参见图3、图4、图7、图8及图9，球轴承10还包括第一侧盖300及第二侧盖400。

第一侧盖300用于对保持架100进行支撑及限位，第一侧盖300设置于保持架100的一侧，以限制保持架100在沿着球轴承10轴向上的移动，第一侧盖300呈块状，以此具备较高的受力特征，从而能够对保持架100产生较好的支撑及限位作用，第一侧盖300具有限位凹槽310，限位凹槽310与支撑块110对应形成，限位凹槽310套接于支撑块110的外部，以限制支撑块110在沿着球轴承10径向上的移动。具体而言，如图3、图4及图8所示，第一侧盖300呈圆环块状，第一侧盖300的中空部分用于穿过连接轴20，限位凹槽310开设于第一侧盖300的一个端面上，限位凹槽310呈环形，限位凹槽310与第一侧盖300同轴，限位凹槽310与支撑块110过盈配合，即支撑块110的以端面与第一侧盖300贴合接触，同时支撑块110的外圆周表面与第一侧盖300贴合接触，以使得第一侧盖300对支撑块110进行稳定的支撑及限位，从而提高了球轴承10承受剧烈的振动与冲击的能力。

第二侧盖400用于球体200进行限位，第二侧盖400设置于保持架100的另一侧，以限制球体200在沿着球轴承10轴向上的移动，第二侧盖400及支撑块110均与球体200接触，以限制球体200在沿着球轴承10轴向上的移动。具体而言，如图3、图4及图9所示，第二侧盖400呈圆环块状，第二侧盖400具有圆环凸起410及圆环本体420，圆环凸起410套接于外圈500的内部，圆环凸起410与球体200相切，圆环凸起410与圆环本体420一体化成型，圆环本体420位于外圈500的外部，圆环本体420的一端面与外圈500接触。

基于上述，本发明至少具有如下的技术效果或优点：

本发明球轴承10，通过设置呈块状的第一侧盖300及第二侧盖400，并且在第一侧盖300上设置限位凹槽310，同时设置第二侧盖400与球体200接触，使得保持架100及球体200在使用的过程中，受到较为稳定的支撑及限位，从而更好的避免了现有技术中因侧盖的薄片结构前度不足，以及侧盖与保持架之间连接不够稳定，而在受到剧烈振动冲击时发生“散架”的现象，进而提高了承受剧烈的振动与冲击的能力。

为了限制球体200在沿着球轴承10径向上的移动，本发明球轴承10还包括外圈500及内圈600，以共同限制球体200在沿着球轴承10径向上的移动。

外圈500套接于支撑柱120及球体200的外部，外圈500设置于第一侧盖300及第二侧盖400之间，第二侧盖400的一端(即圆环凸起410)套接于外圈500的内部，外圈500的端面与第二侧盖400的另一端正对，以与第二侧盖400接触。

内圈600套设于外圈500的内部，内圈600与外圈500同轴，球体200位于内圈600和外圈500之间，球体200与内圈600和外圈500均接触，以在沿着球轴承10径向上，运动受到内圈600和外圈500的约束。

参见图2，本发明还提出一种防滑器1，包括连接轴20、及挡件30及球轴承10。

连接轴20套接于球轴承10内圈600的内部，以在球轴承10的支撑下转动。具体而言，如图2所示，连接轴20包括第一轴部700及第二轴部800，第一轴部700与球轴承10套接，第二轴部800，与第一轴部700同轴，第二轴部800与第一轴部700的一端固定连接，第二轴部800的直径大于第一轴部700的直径，第二轴部800位于球轴承的一侧，第二轴部800与球轴承10的第二侧盖400接触，以限制第二侧盖400在沿着连接轴20轴向上的移动，从而能够提高第二侧盖400与球体200、外圈500及内圈600接触的稳定性，进而能够提高球轴承10使用时的稳定性，更进而能够提高球轴承10使用时承受剧烈的振动与冲击的能力，第一轴部700的另一端外表面开设有环形槽；此外，第一侧盖300具有第一通孔(即第一侧盖300中空部分)，第一通孔与连接轴20过盈配合，第二侧盖400具有第二通孔(即第二侧盖400的中空部分)，第二通孔与连接轴20过盈配合，从而能够提高第一侧盖300及第二侧盖400在连接轴20上的稳定性，进而能够进一步提高球轴承10使用时承受剧烈的振动与冲击的能力。

挡件30套接于第一轴部700的外部，挡件30位于球轴承的另一侧，挡件30与球轴承10接触，以限制球轴承轴向的移动。具体而言，挡件30优选为弹性挡圈，弹性挡圈与环形槽套接，弹性挡圈与第一侧盖300接触，以限制第一侧盖300在沿着连接轴20轴向上的移动，从而能够提高第一侧盖300与保持架100接触的稳定性，进而能够提高球轴承10使用时的稳定性，更进而能够提高球轴承10使用时承受剧烈的振动与冲击的能力。

球轴承10为如上所述的球轴承，该球轴承10的具体结构参照上述实施例，由于本防滑器1采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述，球轴承10套接于连接轴20的外部。

为了更清楚的说明本发明，下面以图1至图9所示的实施例为例就本发明中防滑器1的安装过程进行具体的说明：

将球体200放入内圈600和外圈700之间，此时球体200的径向移动自由度被内圈600和外圈700约束，将球体200均分位置之后，将保持架100的支撑柱120从内圈600和外圈700的一侧插入，此时球体200的周向移动自由度被保持架100的支撑柱120约束，而只保留转动自由度，以满足内圈600和外圈700之间相对转动的需要。

将第二侧盖400套接于连接轴20的第一轴部700的外部，并使第二侧盖400与连接轴20的第二轴部800接触，继而将内圈600套接于第一轴部700的外部，并使内圈600、外圈500及球体200均与第二侧盖400接触，继而将第一侧盖300套接于第一轴部700的外部，并使第一侧盖300的限位凹槽310套接于保持架100的支撑块110的外部，继而将挡件30与第一轴部700的环形槽套接，并使挡件30与第一侧盖300接触。