專利名稱：螺旋彈簧軸承及其加工方法
技術領域：
本發明涉及一種螺旋彈簧軸承及其加工方法。
背景技術：
滾動軸承以滾動體的形式來分，可分為球軸承和滾子軸承兩大類。球軸承 又分為深溝球軸承、角接觸球軸承、推力球軸承，三點、四點接觸球軸承；滾 子軸承可分為短圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、調心滾子軸承、滾針軸承等。 以前的軸承均為剛性軸承，唯有螺旋滾子軸承屬于彈性軸承。在高溫惡劣工作 環境下的軸承常常要承受高溫及運轉引起的徑向力、軸向力，螺旋滾子軸承具 有耐沖擊耐高溫的特點，但是它在重負荷與沖擊負荷等惡劣工作條件下，只能 滿足徑向力引起的徑向伸縮，而在軸向則無伸縮性，故易引起游隙變化，進而 引起軸承卡死，縮短軸承的實用壽命，影響設備運轉，這種情況在鋼廠的連軋 連鑄機和高溫傳輸設備中尤其突出。
發明內容
發明目的本發明的目的在于提供一種能在能適應高溫惡劣工作環境，具 有軸向、徑向伸縮的螺旋彈簧軸承。
本發明的另一個目的在于提供一種上述螺旋彈簧軸承的加工方法。
技術方案 一種螺旋彈簧軸承，包括外圈、內圈、滾動體、保持架、左擋 板和右擋板，滾動體安裝在保持架上，并與保持架一塊裝在外圈和內圈之間， 左擋板和右擋板分別安裝在外圈、內圈的端部，所述內圈為螺旋彈簧體。
所述的外圈是和內圈螺旋旋向相同的螺旋彈簧體。
所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，包括以下步驟
1)加工內圈
1. l內圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的縫 隙為0. 20 0. 30mm;退火溫度810~870° C，加熱時間4~6小時，出爐溫度680 ° C~750° C;淬火溫度為850。 C~890° C，油劑淬火；回火溫度為350~380° C， HRC》50° ;
1.2切除內圈螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋方 向要垂直，兩尾部成180° C對稱分布；
1.3內圈磨削首先將內圈外徑裝入模具內，磨削內孔至自由狀態尺寸，圓 度、錐度、粗糙度符合設定要求，無磨削燒傷，然后將內圈內徑裝在芯軸上， 磨削外徑和端面至裝配尺寸，圓度、錐度、粗糙度符合設定要求，無磨削燒傷；
2) 加工外圈；
3) 加工滾動體；
4) 加工保持架；
5) 加工左右擋板；
將上述各步驟中加工得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。
一種螺旋彈簧軸承，包括外圈、內圈、滾動體、保持架左擋板和右擋板，
滾動體安裝在保持架上，并與保持架一塊裝在外圈、內圈之間，左擋板、右擋
板分別安裝在外圈、內圈端部，所述外圈為螺旋彈簧體。
所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，包括以下步驟
1) 加工外圈
1. 1外圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的縫 隙為0.20 0. 30mm;退火溫度810-870° C，加熱時間4~6小時，出爐溫度680 。C~750° C;淬火溫度為850。 C~890° C，油劑淬火；回火溫度為350-380° C， HRO50° ;
1.2切除外圈螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直，兩尾 部成180° C對稱分布；
1.3外圈磨削首先將外徑磨削，無燒傷；然后將外圈外徑裝入事先做好的 模具內，并安裝在電磁無心卡上，支外徑磨削內徑，無磨削燒傷；然后磨削兩 端面；
2) 加工內圈；
3) 加工滾動體；
4) 加工保持架；
5) 加工左右擋板；
將上述各步驟中的得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。 所述的螺旋彈簧體的旋向為左旋。
所述的保持架上裝有銷釘，滾動體為穿在銷釘上的旋向為左旋或右旋的螺 旋彈簧體。
所述的螺旋彈簧軸承，滾動體的加工方法包括以下步驟
1) 滾動體彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱 彈簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的 縫隙為0. 20 0. 30ram;退火溫度810-870° C，加熱時間4 6小時，出爐溫度680 ° C~750° C;淬火溫度為850。 C~890° C，油劑淬火；回火溫度為350~380° C， HRO50° ;
2) 切除滾動體螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直， 兩尾部成180° C對稱分布；
3) 滾動體外徑磨削外徑磨削，無燒傷，然后磨削兩端面。 有益效果(1)由于內、外圈及螺旋滾子為螺旋彈簧體，溫度變化使內、
外圈及螺旋滾子在軸向和徑向也可自由伸縮，因而可以保持運轉游隙基本不變， 即在高溫環境下的游隙自動補償，那么也就不會卡死。(2)另外內、外圈及螺旋 滾子上的間隙均可以貯存潤滑脂和污物，非常有利于潤滑和排除垃圾，能夠實現 潤滑條件的自我改善及清洗，因此對提高軸承運轉壽命也極為有利，非常適于高 溫、粉塵等惡劣條件，如鋼廠連軋連鑄機和高溫傳輸裝置使用。(3)另外由于螺 旋彈簧體使得軸承具有一定的彈性，可以使其承受抵抗沖擊，以及實現在撓曲變 形下維持工況。
圖示為本發明的螺旋彈簧軸承的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明做更進一步的解釋。
實施例1:
如圖所示 一種螺旋彈簧軸承，包括外圈l、內圈2、滾動體3、保持架4、
左擋板5和右擋板6，滾動體3安裝在保持架4的銷釘上，滾動體3為左旋和右 旋間隔設置的螺旋彈簧體，滾動體3與保持架4放置在外圈1和內圈2之間， 左擋板5、右擋板6分別安裝在外圈1、內圈2的端部，所述外圈l、內圈2均 為左旋向的螺旋彈簧體，螺旋彈簧的間隙為0. 20mm(也可以為0. 20mm 0. 30咖)。 上述螺旋彈簧軸承的加工方法
1、內外圈的加工方法內、外圈材料為50CrVA耐熱彈簧鋼，該彈簧鋼有 較高韌性、強度和彈性極限、疲勞強度，熱處理時過熱和脫碳傾向小，沖擊韌 性也良好，適于制造大截面的高載荷重要彈簧體。
1)內、外圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形
內、外圈巻制時的工藝要求首先將彈簧板材軋制成扁平薄板，將薄板在 圓軸上繞制成螺旋彈簧狀，巻制的螺旋彈簧體一定要保證有0. 20 0. 30mm的縫 隙，即螺旋彈簧各圈之間不應有預應力，另外，彈簧板材必須有足夠圓角。
退火溫度870° C(也可以為810 870。 C)，加熱時間6小時(也可以為4 6小時)，出爐溫度680。 C (也可以為680 750° C)。
淬火技術要求50CrVA耐熱彈簧剛淬火溫度為850° C (也可以為850 890 ° C)，油劑淬火，回火溫度為380。 C (也可以為350 380° C)， HRC為51 (也 可以為>50)。
,去應力回火要求:去應力回火是去除淬回火的熱應力，避免冷加工磨削變形 尚必要措施，加熱溫度500° C(也可以為400 50(T C)。去應力回火非常關鍵， 否則冷加工無法進行。
2) 去除內、外圈螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋 方向要垂直，兩尾部成180。 C對稱分布。切割時速度不可以過快，切忌避免燒 傷。
3) 外圈磨削
外圈外徑可在貫穿式無心磨床上磨削，按自由狀態下磨削，圓度《0.02、 錐度《0.02、粗糙度《0.8um，，無燒傷。
將外圈外徑裝入事先做好的模具內，支端面(電磁無心卡)和外圈外徑 磨削外圈內徑，圓度《0.02、錐度《0.02、粗糙度《0.8um，無磨削燒傷；磨削 兩端面至裝配尺寸。
4) 內圈磨削
將內圈外徑裝入模具內，磨削內孔至自由狀態尺寸，圓度《0.02、錐 度《0.02、粗糙度《0.8um,無磨削燒傷；
將內圈內徑用專用搬手裝在事先做好的芯軸上，在萬能磨上磨削內圈外 徑和端面至裝配尺寸，圓度《0.02、錐度《0.02、粗糙度《0.8pm,無磨削燒傷。 2、螺旋彈簧軸承的滾動體的加工方法，它包括以下步驟 1)滾動體彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱 彈簧剛板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；所用的彈簧 板材有足夠的圓角；退火溫度870° C (也可以為810-870° C)，加熱時間6小時 (也可以為4 6小時)，出爐溫度750。 C (也可以為680° C~750° C);淬火溫度為850° C (也可以為850~890° C)，油劑淬火；回火溫度為350° C (也可 以為350~380° C)， HRC為50 (也可以為^50);
2) 切除滾動體螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋 方向要垂直，兩尾部成180。 C對稱分布；
3) 滾動體外徑磨削將外徑在貫穿式無心磨床上磨削，無燒傷，后磨削
兩端面。
內、外圈及滾動體磨削所用模具的技術要求為材料為GCrl5，熱處理，硬 度HRC62-65,內外徑同心度小于2.5um,垂直差小于(支撐端面對中心線)小于 5iitn;工件轉速、砂輪轉速根據工件大小適當確定，無磨削燒傷，磨削工件粗 糙度小于《0.4um。
3、 保持架加工
1) 上、下蓋加工內、外徑寬度車削成型，倒角去毛刺；用事先做好的 模具，鉆削兜子和鉚釘定位孔，去毛刺；
2) 鉚釘加工車削成型；
3) 鉚合、磨端面將滾子、鉚釘裝好后，用模鉚合。
重點控制:滾子對兜孔垂直度，滾子軸向、徑向保證又一定間隙，無卡滯現象。
4、 加工左、右擋板左右擋板為GCrl5軸承鋼， 將原料車削成型，留有一定余量供磨削用；
將GCrl5軸承鋼熱處理淬火溫度85(T C (也可以為835 850° C)，淬火 介質為油，回火溫度170。 C (也可以為150 170° C)，硬度服C63;
磨削兩端面在萬能磨上進行，應保證平行差和表面粗糙度技術要求，避 免磨削燒傷；
外徑在貫穿無心磨上進行，保證圓度、粗糙度技術要求，避免磨 削燒傷。
將上述各步驟加工好的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承，成品的內、外圈壁 厚差《0.02，未介紹的加工方法及工藝要求同現有技術。
實施例2:
一種螺旋彈簧軸承，包括外圈1、內圈2、滾動體3、保持架4、左擋板5 和右擋板6，滾動體3為螺旋彈簧體，滾動體3安裝在保持架4的銷釘上，滾動 體3、保持架4放置在外圈1、內圈2之間，左擋板5、右擋板6分別安裝在外 圈l、內圈2端部，所述外圈l為螺旋彈簧體，旋向為左旋方向，螺旋彈簧體的間隙為0. 30mm。
實施例2的外圈、滾動體加工方法同實施例1中外圈、滾動體的加工方法。 內圈的加工方法為將軸承鋼原料車削成毛坯，熱處理，磨削成成品，其余加 工方法同實施例l，將上述各部件組裝即得到成品。
實施例3:
一種螺旋彈簧軸承，包括外圈1、內圈2、滾動體3、保持架4、左擋板5 和右擋板6，滾動體3安裝在保持架4的銷釘上，滾動體3和保持架4放置在外 圈l、內圈2之間，左擋板5、右擋板6分別安裝在外圈1、內圈2端部，所述 內圈l為螺旋彈簧體，旋向為左旋方向，螺旋彈簧體的間隙為0.30mm。
實施例3的內圈加工方法同實施例1中內圈的加工方法，外圈加工方法為 將軸承鋼原料車削成毛坯，熱處理，磨削成成品，其余加工方法同實施例l，將 上述各部件組裝即得到成品。
以上實施例的加工方法所加工的成品內、外圈硬度不低于朋C50;滾子、擋 板硬度為于HRC60 64;成品安裝后徑向游隙為0.2 0.3mm;內圈、外圈零件 壁厚差《0.02，圓度《0.02，錐度《0.02;內圈、外圈的內徑和外徑粗糙度《 0.8um;保持架組件滾子轉動靈活無卡滯現象，滾子無肉眼觀察到的傾斜。
權利要求
1、一種螺旋彈簧軸承，包括外圈(1)、內圈(2)、滾動體(3)、保持架(4)、左擋板(5)和右擋板(6)，滾動體(3)安裝在保持架(4)上，并與保持架(4)一塊裝在外圈(1)和內圈(2)之間，左擋板(5)、右擋板(6)分別安裝在外圈(1)、內圈(2)的端部，其特征在于所述內圈(2)為螺旋彈簧體。
2、 根據權利要求1所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于所述的外圈(1) 是和內圈(2)螺旋旋向相同的螺旋彈簧體。
3、 一種如權利要求1所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，其特征在于它包括 以下步驟1)加工內圈1.1內圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的縫 隙為0. 20 0. 30mm;退火溫度810 870。 C，加熱時間4 6小時，出爐溫度680 ° C 750° C;淬火溫度為850° C 890° C，油劑淬火；回火溫度為350 380 ° C， HRC≥50° ;1.2切除內圈螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直，兩尾部成180。 C對稱分布；1.3內圈磨削首先將內圈外徑裝入模具內，磨削內孔至自由狀態尺寸，圓度、錐度、粗糙度符合設定要求，無磨削燒傷，然后將內圈內徑裝在芯軸上，磨削外徑和端面至裝配尺寸，圓度、錐度、粗糙度符合設定要求，無磨削燒傷；2) 加工外圈；3) 加工滾動體；4) 加工保持架；5) 加工左右擋板； 將上述各步驟得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。
4、 一種螺旋彈簧軸承，包括外圈(1)、內圈(2)、滾動體(3)、保持架(4) 左擋板(5)和右擋板(6)，滾動體(3)安裝在保持架(4)上，并與保持架(4) 一塊裝在外圈(1)、內圈(2)之間，左擋板(5)和右擋板(6)分別安裝在外圈(1)、內圈(2)端部，其特征在于所述外圈(1)為螺旋彈簧體。
5、 一種如權利要求4所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，其特征在于它包括 以下步驟l)加工外圈 l.l外圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧體；彈簧巻制的縫 隙為0. 20 0. 30mm;退火溫度810 870℃,加熱時間4 6小時，出爐溫度680 ℃ 750℃;淬火溫度為850℃ 890℃，油劑淬火；回火溫度為350 380 ℃， HRO≥50°;1.2切除外圈螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直，兩尾部成180℃對稱分布；1.3外圈磨削首先將外徑磨削，無燒傷；然后將外圈外徑裝入事先做好的 模具內，并安裝在電磁無心卡上，支外徑磨削內徑，無磨削燒傷；然后磨削兩 端面；2) 加工內圈；3) 加工滾動體；4) 加工保持架；5) 加工左右擋板；將上述個加工步驟中得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。
6、 根據權利要求1或4所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于所述的螺旋彈 簧體的旋向為左旋。
7、 根據權利要求1或4所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于所述的保持架(4)上裝有銷釘，滾動體(3)為穿在銷釘上的旋向為左旋或右旋的螺旋彈簧體。
8、 根據權利要求7所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于滾動體的加工方法包 括以下步驟1) 滾動體彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱 彈簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；退火溫度 810 870℃，加熱時間4 6小時，出爐溫度680℃ 750℃;淬火溫度為850 ℃ 890℃，油劑淬火；回火溫度為350 380℃， HRC≥50° ;2) 切除滾動體螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直， 兩尾部成180℃對稱分布；3) 滾動體外徑磨削外徑磨削，無燒傷，然后磨削兩端面。
全文摘要
本發明公開了一種螺旋彈簧軸承及其加工方法，一種螺旋彈簧軸承，包括外圈、內圈，內圈為螺旋彈簧體，外圈為與內圈的螺旋旋向相同的螺旋彈簧體。內外圈加工方法內、外圈彈簧卷制、退火、淬火、高溫回火、整形，切除內、外圈螺旋尾部，外圈磨削，內圈磨削。滾動體加工方法滾動體彈簧卷制、退火、淬火、高溫回火、整形，切除滾動體螺旋尾部，外徑磨削。由于內外圈為螺旋彈簧體，溫度變化使內外圈在軸、徑向可自由伸縮，故不會卡死；內、外圈的螺旋彈簧體的間隙均可以貯存潤滑脂和污物，有利于潤滑和排除垃圾，對提高軸承運轉壽命也極為有利；另外螺旋彈簧體使得軸承具彈性，可以使其承受抵抗沖擊，以及實現在撓曲變形下維持工況。
文檔編號F16C33/30GK101344124SQ200810021978
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月20日 優先權日2008年8月20日
發明者宋如英, 張立陽, 王海興 申請人:江蘇中德軸承有限公司