一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承的制作方法

本发明涉及一种转盘轴承，具体涉及的是一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承。

背景技术：

转盘轴承通常由内圈、外圈、滚动体、隔离块等四大部件构成。由于核心部件采用回转支承，因此转盘轴承能够同时承受较大的轴向负荷、径向负荷和倾覆力矩等综合载荷，是一种集支承、旋转、传动、固定等多种功能于一身的特殊结构的大型轴承。其形式很多，但结构组成基本大同小异。一般情况下，转盘轴承自身均带有安装孔、润滑油和密封装置，可以满足各种不同工况条件下工作的各类主机的不同需求；另一方面，转盘轴承本身具有结构紧凑、引导旋转方便、安装简便和维护容易等特点，被广泛用于起重运输机械、建筑工程机械、港口机械、采掘机械、医疗设备、风力发电设备、雷达和导弹发射架等大型回转装置上。

但是，由于材料及热处理、润滑及防尘密封措施、加工及装配精度、使用条件等方面的原因，滚子与滚道因摩擦运动产生不同程度的易损是客观存在的，从而带来运动间隙增大，以致不能满足使用。在长时间大工作负荷下，即使是是有很好维护条件，转盘轴承依然产生一定的磨损，使得内外圈间隙增大而影响工作性能，更别论那些工作环境很差的场合，它们的轴承磨损将会更加严重，轴承寿命将大大缩减。

很多实际生产场合对产品精度或者承重载荷有着很高的需求，这就对轴承的运动精度以及承载要求提出了更高的要求。为此，不得不经常性的更换磨损严重的转盘轴承，而这往往会导致生产线的停工，进而降低生产效率和经济效益，由此带来的物力、人力以及生产经济损失非常巨大。因此在不停产的前提下如何很好地解决转盘轴承间隙增大问题一直以来是业内关注的热点方向，但目前为止仍没有很大的突破。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承，其可以在不拆卸甚至不停工的前提下，通过膨胀式间隙补偿结构的巧妙设计，有效地解决了转盘轴承正常磨损后带来的间隙增大的失效的问题，在保持转盘轴承既有的运动精度要求前提下，大大延长其使用寿命。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承，其特征在于包括轴承外圈(3)、轴承内圈(9)、滚动体(4)和轴承支座(7)；所述轴承外圈(3)其上设置有轴承外圈安装孔(2)以及轴承外圈滚动体安装槽(10)；所述轴承内圈(9)其上设置有轴承内圈安装孔(6)、轴承内圈滚动体安装槽(22)和阶梯环状沟槽(23)；所述轴承外圈(3)和轴承内圈(9)间的滚动体安装槽内装配有多个滚动体(4)，并用密封带(5)密封连接。所述的阶梯环状沟槽(23)和轴承支座(7)轴颈间装配有膨胀式间隙补偿结构(8)。

所述的膨胀式间隙补偿结构(8)包括环状膨胀缸体(13)、环状膨胀缸体内腔(14)、单向阀管接头(17)以及环状膨胀缸体上端面压盖(19)。所述的环状膨胀缸体(13)由油缸内环(131)、油缸外环(132)组成。

所述的油缸外环(132)的截面为匚形，其上端面设有油缸外环上端面o型圈密封沟槽(25)以及阶梯状油道(21)；所述的油缸外环(132)的截面为匚形，其下端面设有油缸外环下端面o型圈密封沟槽以及阶梯状油道(21)；所述的油缸内环(121)的截面为长方形，其上下端面分别设有油缸内环上端面o型圈密封沟槽(26)和油缸内环下端面o型圈密封沟槽(27)；通过埋设油缸内环上端面o型密封圈(15)和油缸外环上端面o型密封圈(18)，所述的环状膨胀缸体(12)上端面与所述的环状膨胀缸体上端面压盖(18)的下端面紧密配合；通过埋设油缸外环下端面o型密封圈(11)和油缸内环下端面o型密封圈(12)，所述的环状膨胀油缸缸体(13)下端面与所述的阶梯环状形沟槽下阶梯面(231)紧密配合。

所述的环状膨胀缸体上端面压盖(19)上设置了放油口(28)、螺纹注油孔(29)以及缸体上端面压盖安装孔(30)；所述的单向阀管接头(17)与环状膨胀缸体上端面压盖(19)的上端面通过所述的螺纹注油孔(29)和组合密封垫圈(16)紧密连接；所述的轴承内圈(9)和环状膨胀缸体上端面压盖(19)通过所述的轴承内圈安装孔(6)和缸体上端面压盖安装孔(30)对准紧密安装。

所述的环状膨胀油缸内腔(14)是由所述的单向阀管接头(17)、所述的油缸内环(131)外壁面、所述的油缸外环(132)内壁面、所述的环状膨胀缸体上端面压盖(19)的下端面以及所述的阶梯环状沟槽(23)间的相互紧密配合而包夹形成的密闭空间。

所述油缸内环(121)与轴承支座(7)轴颈间的配合采用过渡配合，所述的轴承内圈(9)的基体与所述的轴承支座(7)的轴颈间不需要配合。

一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承，包括轴承外圈，其上设置有轴承外圈安装孔以及轴承外圈滚动体安装槽；轴承内圈，其上设置有轴承内圈安装孔、轴承内圈滚动体安装槽和阶梯环状沟槽；所述轴承外圈和轴承内圈间的滚动体安装槽内装配有多个滚动体，并用密封带密封连接。所述的阶梯环状沟槽和轴承支座轴颈间紧密装配着膨胀式间隙补偿结构。

根据上述方案，可以在维持转盘轴承原有结构的基础上，只对其轴承内圈进行了特殊的结构改造：在靠近内侧处开有梯形环状沟槽；在阶梯环状沟槽和轴承支座轴颈间紧装配膨胀式间隙补偿结构。

进一步的，膨胀式间隙补偿结构由环状膨胀缸体、环状膨胀缸体内腔、单向阀管接头以及环状膨胀缸体上端面压盖组成。环状膨胀缸体包括油缸内环、油缸外环两部分。油缸外环的截面设计成匚形，油缸内环的截面设计为长方形，内外环的上下端面均设有o型圈密封沟槽；密封沟槽内埋设o型密封圈。

根据上述方案，可以实现环状膨胀缸体、环状膨胀缸体上端面压盖以及阶梯环状形沟槽下阶梯面之间的密闭配合。

进一步的，环状膨胀缸体上端面压盖上设置了放油口、螺纹注油孔以及缸体上端面压盖安装孔；单向阀管接头和缸体上端面压盖通过螺纹注油孔和组合密封垫圈连接；轴承内圈和环状膨胀缸体上端面压盖通过轴承内圈安装孔和缸体上端面压盖安装孔的对准安装。

根据上述方案，可以实现单向阀管接头、环状膨胀缸体上端面压盖以及轴承内圈之间的紧密连接；对整个膨胀式间隙补偿结构起到稳定和增强密闭性的作用。

进一步的，油缸内环与轴承支座轴颈间的配合采用过渡配合，轴承内圈的基体与轴承支座的轴颈间不需要配合。

根据上述方案，这种配合设计能够很好的保证膨胀缸的密闭性，保障轴承的稳定运行，进实现间隙的自由补偿。

进一步的，对于外齿式转盘轴承，其内圈结构作创新，复合了膨胀式间隙补偿结构。相应的对于内齿式转盘轴承，其外圈结构作创新，复合了膨胀式间隙补偿结构；对于无齿式转盘轴承，根据使用情况既可以在其内圈复合膨胀式间隙补偿结构，也可以在其外圈复合膨胀式间隙补偿结构，特殊情况下还可进行内、外圈同时复合膨胀式间隙补偿结构以补偿间隙。

根据上述方案，因为这种膨胀式间隙补偿结构对原有结构破坏小，可以将其推广到各种形式的转盘轴承中，进而实现不同种类转盘轴承的间隙自有补偿。

进一步的，当需要进行间隙补偿时，可以采用手动或机动泵源通过带单向阀管接头的管接头向膨胀油缸内输入液压油。由于密封的作用，液压油将充满环状膨胀油缸补偿腔，膨胀油缸内环与膨胀油缸外环存在分开的趋势，随着环状膨胀油缸补偿腔内压力的逐步增大，内环将收缩压紧在转盘轴承支座的轴颈处，外环将带动轴承内圈共同膨胀并排除转盘轴承的径向间隙。

根据上述方案，可以实现小范围间隙的连续补偿。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明利用膨胀式间隙补偿结构对不同形式的转盘轴承进行改造，不仅可以在保持转盘轴承既有的运动精度前提下，实现小范围间隙的连续补偿，大大延长其使用寿命，而且还能在大大提高产业的生产效率的同时，大大降低因更换轴承所带来的人力、物力以及经济损失。

附图说明

图1为本实施例的整体装置的装配关系示意图；

图2为本实施例的膨胀式间隙补偿结构原理图；

图3为本实施例的轴承内圈结构图；

图4为本实施例的油缸外环结构半剖视图；

图5为本实施例的油缸内环结构半剖视图；

图6为本实施例的环状膨胀缸体端面压盖结构图；

图中，1、轴承外齿；2、轴承外圈安装孔；3、轴承外圈；4、滚动体；5、密封带；6、轴承内圈安装孔；7、轴承支座；8、膨胀式间隙补偿结构；9、轴承内圈；10、轴承外圈滚动体安装槽；11、油缸外环下端面o型密封圈；12、油缸内环下端面o型密封圈；13、环状膨胀油缸缸体；131、油缸内环；132、油缸外环；14、环状膨胀缸体内腔；15、油缸内环上端面o型密封圈；16、组合密封垫圈；17、单向阀管接头；18、油缸外环上端面o型密封圈；19、环状膨胀缸体上端面压盖；20、轴承内圈密封带焊接槽；21、阶梯状油道；22、轴承内圈滚动体安装槽；23、阶梯环状沟槽；231、沟槽下阶梯面；232、沟槽上阶梯面；24、油缸外环下端面o型圈密封沟槽；25、油缸外环上端面o型圈密封沟槽；26、油缸内环上端面o型圈密封沟槽；27、油缸内环下端面o型圈密封沟槽；28、放油口；29、螺纹注油孔；30、缸体上端面压盖安装孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。本实施例以对外齿式转盘轴承进行间隙补偿为例。

一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承，其特征在于包括轴承外圈(3)、轴承内圈(9)、滚动体(4)和轴承支座(7)；所述轴承外圈(3)其上设置有轴承外圈安装孔(2)以及轴承外圈滚动体安装槽(10)；所述轴承内圈(9)其上设置有轴承内圈安装孔(6)、轴承内圈滚动体安装槽(22)和阶梯环状沟槽(23)；所述轴承外圈(3)和轴承内圈(9)间的滚动体安装槽内装配有多个滚动体(4)，并用密封带(5)密封连接。所述的阶梯环状沟槽(23)和轴承支座(7)轴颈间装配有膨胀式间隙补偿结构(8)。

所述的膨胀式间隙补偿结构(8)包括环状膨胀缸体(13)、环状膨胀缸体内腔(14)、单向阀管接头(17)以及环状膨胀缸体上端面压盖(19)。所述的环状膨胀缸体(13)由油缸内环(131)、油缸外环(132)组成。

所述的油缸外环(132)的截面为匚形，其上端面设有油缸外环上端面o型圈密封沟槽(25)以及阶梯状油道(21)；所述的油缸外环(132)的截面为匚形，其下端面设有油缸外环下端面o型圈密封沟槽以及阶梯状油道(21)；所述的油缸内环(121)的截面为长方形，其上下端面分别设有油缸内环上端面o型圈密封沟槽(26)和油缸内环下端面o型圈密封沟槽(27)；通过埋设油缸内环上端面o型密封圈(15)和油缸外环上端面o型密封圈(18)，所述的环状膨胀缸体(12)上端面与所述的环状膨胀缸体上端面压盖(18)的下端面紧密配合；通过埋设油缸外环下端面o型密封圈(11)和油缸内环下端面o型密封圈(12)，所述的环状膨胀油缸缸体(13)下端面与所述的阶梯环状形沟槽下阶梯面(231)紧密配合。

所述的环状膨胀缸体上端面压盖(19)上设置了放油口(28)、螺纹注油孔(29)以及缸体上端面压盖安装孔(30)；所述的单向阀管接头(17)与环状膨胀缸体上端面压盖(19)的上端面通过所述的螺纹注油孔(29)和组合密封垫圈(16)紧密连接；所述的轴承内圈(9)和环状膨胀缸体上端面压盖(19)通过所述的轴承内圈安装孔(6)和缸体上端面压盖安装孔(30)对准紧密安装。

所述的环状膨胀油缸内腔(14)是由所述的单向阀管接头(17)、所述的油缸内环(131)外壁面、所述的油缸外环(132)内壁面、所述的环状膨胀缸体上端面压盖(19)的下端面以及所述的阶梯环状沟槽(23)间的相互紧密配合而包夹形成的密闭空间。

所述油缸内环(121)与轴承支座(7)轴颈间的配合采用过渡配合，所述的轴承内圈(9)的基体与所述的轴承支座(7)的轴颈间不需要配合。

一种自由膨胀间隙补偿式转盘轴承，如图1、2所示，包括轴承外圈(3)；轴承内圈(9)；滚动体(4)；膨胀式间隙补偿结构(8)。在外齿式转盘轴承原有结构基础上对其轴承内圈(9)进行了特殊的结构改造，在靠近内侧处开有梯形环状沟槽(23)；阶梯环状沟槽(23)和轴承支座(7)轴颈间紧密装配着膨胀式间隙补偿结构(8)。

膨胀式间隙补偿结构(8)包含环状膨胀缸体(13)、环状膨胀缸内腔(14)、单向阀管接头(17)以及环状膨胀缸体上端面压盖(19)。环状膨胀缸体(13)由油缸内环(131)、油缸外环(132)组成。油缸外环(122)的截面设计成匚形，油缸内环(121)的截面设计为长方形，内外环的上下端面均设有o型圈密封沟槽；通过向密封沟槽内埋设o型密封圈，实现环状膨胀缸体(13)上端面与环状膨胀缸体上端面压盖(19)的下端面、环状膨胀油缸缸体(13)下端面与阶梯环状形沟槽下阶梯面(231)之间的密闭配合。

在环状膨胀缸体上端面压盖(19)上设置了放油口(28)、螺纹注油孔(29)以及缸体上端面压盖安装孔(30)；通过螺纹注油孔(29)和组合密封垫圈(16)实现单向阀管接头(17)与环状膨胀缸体上端面压盖(19)的上端面的紧密连接；轴承内圈(9)和环状膨胀缸体上端面压盖(19)通过轴承内圈安装孔(6)和缸体上端面压盖安装孔(30)的对准紧密安装，对整个膨胀式间隙补偿结构起到稳定和增强密闭性的作用。

油缸内环(121)与轴承支座(7)轴颈间的配合采用过渡配合，轴承内圈(9)的基体与轴承支座(7)的轴颈间不需要配合。

具体实施说明：

本发明的工作原理为，参照图2，当需要进行间隙补偿时，可以采用手动或机动泵源通过带单向阀管接头(17)的螺纹注油孔向环状膨胀缸体(13)内输入液压油。由于油缸整体密封很好，随着液压油充入环状膨胀缸体内腔(14)，膨胀油缸内压力逐渐增大，这股强力的油压会趋使油缸内环(131)与油缸外环(132)分别向两侧挤压。在此压力作用下，内环将收缩压紧在转盘轴承支座的轴颈处，外环将带动轴承内圈共同膨胀，进而填补轴承内外圈之间的松动间隙，对已磨损的转盘轴承进行轴向间隙的自由补偿。

本具体实施例，仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例，做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。