专利名称：立式电机浮动端深沟球轴承外套止动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机的制造领域，特别适用于立式电机浮动端轴承结构的设计与装配。
背景技术：
电机行业通常将轴承及与之相关的零部件，如端盖、轴承套、轴承内外盖、甩油盘等按照特定的装配顺序组合在一起称之为本文的“轴承结构”，并非是指狭义的轴承本身的结构。轴承是易损部件。滚动轴承的滚珠在滚道中能轻松自如地旋转，是因为它们与轴承内、外套间有游隙存在。若轴承外套受到挤压，游隙就会变小，本来轴承游隙很小，所以对游 隙的变化很敏感，因此轴承最怕受到挤压。由于轴承外套的线膨胀系数比承担轴承室的铸铁件(端盖及轴承套)的大，加之 热态下却难以蠕动。这就很难消化因转子热膨胀加在该处的力，滚珠在承受这样一个额外的轴向力和径向力的作用下导致轴承很快损坏。因此，在立式电机的设计与装配时，要充分合理的考虑轴承的轴向间隙和径向间隙。本实用新型以某型号立式大功率电动机为例轴伸端的轴承负载着转子的自重，采用推力球轴承；非轴伸端采用深沟球轴承，起到保持转子同轴的作用。电机的结构设计成一个轴承在轴向上是夹紧的，另一个轴承是浮动的。在夹紧的轴承上，其外套与两侧轴承盖的止口刚性固定着；而在浮动轴承上，其外套与两侧之间有间隙。I、轴向间隙的选择转轴在热膨胀时的伸长量AL = O. OOOOllT(Vt1)L式中，t2-热态时转轴温度；t「电机装配时环境温度；L_轴承距。根据公式，我们可以计算出不同型号的立式电机的热膨胀量，并在此基础上增加适量的经验值，就可以解决。2、径向间隙的选择2. I选择较小的轴承室内径配合公差时，由于轴承外套与轴承室的径向配合间隙较小，电机运转过程中，产生大量的热量，传递到转子和轴承上，转子轴向和轴承径向都会产生热胀，轴承在轴承室内受到挤压无法滑动，转子的轴向热胀得不到伸展，在径向力和轴向力的共同作用下，轴承外套与滚珠、轴承室很快就“抱死”或“热焊”。2. 2选择较大的轴承室内径配合公差时，轴承外套与轴承室的径向配合间隙加大，轴承外套在轴承室内出现“跑圈”或“涮套”的现象。轴承外套与轴承室的内径高速摩擦产生大量的热，热量迅速传到轴承内部急遽升温，轴承很快就烧毁了。2. 3为了避免轴承室内径配合公差过大或过小，设计人员习惯将轴承室的内径公差设计为H5或H6。当轴承室H5或H6的公差加工到上差时，与轴承外套形成基轴制小间隙配合。当轴承室H5或H6的公差加工到下差时，与轴承外套形成基轴制小过盈配合。为了减少加工废品，机加工人员又习惯性的将轴承室内径公差加工到下差。如此以来，轴承的径向配合较紧，轴承容易发热或“抱死”。
发明内容为了选择浮动端轴承适宜的径向配合公差，我们做过无数次试验，进行了反复验证和比较，我们发明了立式电机浮动端深沟球轴承外套止动装置，解决了浮动端轴承过热的问题，提高了电机的一次装配合格率，具有深远的意义。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是立式电机浮动端深沟球轴承外套止动装置，其特征是将立式电机浮动端轴承室的内径公差加大到α:5)，在轴承外套和端盖轴承室上分别加工半圆盲孔槽，两个半圆盲孔 槽对齐装配后形成圆柱销安装孔，在安装孔内装入圆柱销，使轴承外套在端盖轴承室内圆周定位，轴向浮动。本实用新型的有益效果是I.将浮动端轴承室的内径公差加大到C〖l):I. I将轴承室先粗车，再滚压精加工到尺寸精度。轴承室的加工精度、光洁度和耐磨性能大大提高。I. 2即使机加工人员习惯性的将轴承室内径公差加工到下差，轴承室的内径与轴承外套仍然会形成间隙配合，轴承外套可以自由的轴向滑动，有效解决了转子轴向和轴承径向热胀后被“抱死”或“热焊”的问题。2.在轴承外套和端盖轴承室上分别加工半圆盲孔槽，加工简单，便于实现。2. 2圆柱销有M6内螺纹，方便其安装或取出。2. 3圆柱销装入安装孔内，使轴承外套圆周定位，防止了轴承外套在轴承室中“跑圈”或“涮套”。2. 5圆柱销装入安装孔内，轴向有足够的活动空间，能满足轴承外套在转子热胀后产生的轴向滑动。3.适应范围凡是采用一端轴承固定，另一端轴承浮动的电机，浮动端轴承结构都可以采用加大轴承室内径公差，并辅以轴承外套止动装置的设计与装配，达到轴承结构的优化。
下面以某型号立式大功率电动机为例，结合附图和实施对本实用新型进一步说明。图I是应用本实用新型后，电机浮动端轴承结构的装配示意图。图2是图I中轴承外套止动装置装配的放大图。图3是轴承外套止动装置的圆柱销。图4是应用本实用新型后，电机浮动端的轴承外套半圆盲孔槽加工图。图5是应用本实用新型后，是电机浮动端的端盖轴承室半圆盲孔槽加工图。图中的零部件1_轴承内盖，2-端盖，3-内螺纹圆柱销Φ 10 X 22 (GB/T120. 2-2000)，4-深沟球轴承6324 (GB/T276-1994)，5-弹簧，6-轴承外盖，7-甩油盘，8-轴用弹性挡圈 120(GB/T894. 1-1986)，9-转子。
具体实施方式
本实用新型具体实施步骤是I.调整轴向配合间隙车削轴承内盖⑴和轴承外盖(6)的止口高度，确保其装配间隙。2.按图4，加工轴承外套半圆盲孔槽2. I在深沟球轴承(4)外套上，用电火花加工半圆盲孔槽。在加工过程中，采取严密的防护措施，防止铁屑进入轴承滚道。加工完毕后，去除毛刺。2. 2为保证轴承外套的刚性，盲孔的深度不得大于轴承外套壁厚的1/2。3.按图5，加工电机浮动端的端盖⑵3. I保证轴承室内径公差CL)。3. 2加工半圆盲孔槽，保证其配合尺寸和精度。4.按图3，加工内螺纹圆柱销Φ 10X22(3)4. I用45钢精车而成，保证圆柱销的加工尺寸和精度，注意两端倒角。4. 2圆柱销镀硬铬并抛光处理。5.电机装配5. I按图I中零部件的装配顺序，装配轴承内盖(I)，热套装配深沟球轴承(4)。5. 3 装配甩油盘(7)、轴用弹性挡圈 120 (GB/T894. 1-1986) (8)。5. 4对准轴承外套的半圆盲孔槽，装入电机端盖(2)，使两处半圆盲孔槽形成一个完整的圆柱销安装孔。5. 5在圆柱销安装孔中装入圆柱销(3)。确保深沟球轴承(4)在端盖(2)的轴承室内既有适量的轴向滑动，同时保证轴承外套不会发生“跑圈”或“涮套”。5. 6在轴承外盖(6)上装入弹簧(5)，然后在电机上装配到位。弹簧(5)对轴承外套产生适当的预紧力。 5. 7电动机通电试验,检测轴承温度。结语变频电动机、船用电动机、直流电机、高压电机等,无论立式还是卧式的结构型式，凡是电机采用一端固定，另一端浮动的轴承结构，都可以应用或借鉴本实用新型所述的浮动端轴承优化结构。在本实用新型中，增大轴承室的内径公差与轴承外套防涮结构是相辅相成的。在本实用新型的基础上可以衍生出多种多样的设计与装配形式。采用本实用新型，已为公司解决了大量的难题，并广泛应用到各系列舰船用中小型电机上，已取得了可观的经济效益。
权利要求1.立式电机浮动端深沟球轴承外套止动装置，其特征是将立式电机浮动端轴承室的内径公差加大到α:=)，在轴承外套和端盖轴承室上分别加工半圆盲孔槽，两个半圆盲孔槽对齐装配后形成圆柱销安装孔，在安装孔内装入圆柱销，使轴承外套在端盖轴承室内圆周定位，轴向浮动。
专利摘要立式电机浮动端深沟球轴承外套止动装置，涉及立式电机的制造领域，其特征是将立式电机浮动端轴承室的内径公差加大到在轴承外圈和端盖轴承室上分别加工半圆盲孔槽，两个半圆盲孔槽对齐装配后形成圆柱销安装孔，在安装孔内装入圆柱销，使轴承外圈在端盖轴承室内圆周定位，轴向浮动。应用本实用新型，有效的解决了立式电机浮动端轴承过热的问题，提高了电机的一次装配合格率，具有深远的意义。
文档编号H02K15/14GK202586596SQ201220030299
公开日2012年12月5日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者巩方彬, 陈泽成, 张立心 申请人:德州恒力电机有限责任公司