專利名稱：利用彈性元件對軸承進行固定的方法
技術領域：
本發明涉及軸承的固定方法，具體涉及一種高溫工況下利用彈性元件對內外圈可分離軸承進行固定的方法。
背景技術：
當軸處于高溫狀態下，就會產生熱膨脹，當軸的熱膨脹量過大，超過軸承的游隙的時候，就會產生軸承內部摩擦加劇，溫度急劇上升，軸承被卡死，進而導致設備損壞。現在針對這種工況下，一般采用一端軸承固定，另外一端軸承游動的固定方式。但是此種情況下，軸會向游動側移動，導致固定在軸上的零件偏離原來的位置，此種方法不能適用于對軸上零件定位精度要求高的設備。但是在鋼鐵、化工等工業生產中，由于眾多高溫工況都需要高精度定位的軸連接結構，因而需要軸承能夠在高溫工況下正常運轉而不會被卡死。
發明內容
本發明要解決的技術問題是:提供一種利用彈性元件對軸承進行固定的方法，能夠在高溫工況下對軸承進行固定，防止軸承卡死，且能保證軸上零件固定精度。本發明為解決上述技術問題采用的技術方案是:
利用彈性元件對軸承進行固定的方法，軸中間部位設置軸上固定零件，軸左右兩端設置軸承及軸承座，軸承座外端連接軸承蓋；軸承為內圈和外圈可分離的軸承；
其特征在于:在各軸承蓋的外端，緊鄰軸承蓋左右對稱地設置一套彈性元件壓縮組件，彈性元件壓縮組件外端設置圓螺母，彈性元件壓縮組件由圓螺母固定限位；
彈性元件壓縮組件包括相對設置的一對彈性元件支座和位于彈性元件支座中并套在軸上的彈性元件；靠近軸中間部位的彈性元件支座由軸外表面貼合的內筒連接環形擋板構成，內筒伸入軸承座中且抵靠在軸承內圈上，靠近軸端的彈性元件支座為中間均設有軸孔環形擋板；彈性元件抵靠在兩個彈性元件支座的各自環形擋板上；
軸承蓋靠近軸中間部位懸空設置環形筒，環形筒伸入軸承座內且抵靠在軸承外圈上；環形筒外表面與軸承座軸孔相接觸，且環形筒內徑不小于軸承外圈的內徑；
首先，根據固定位置及精度要求，調節以保證軸各端彈性元件的初始壓縮量一致，通過彈性元件產生的彈力固定各端軸承；然后，用圓螺母固定各軸端的外端彈性元件支座的初始位置；
當軸受熱膨脹的時候，兩端軸承的內圈均隨軸一起運動，壓縮各端彈性元件；各軸承的外圈固定，內圈相對外圈移動，軸承不會被卡死，同時仍然能夠承受較大的徑向載荷；當各彈性元件受壓縮，則產生反作用的彈力保證軸上固定零件對中不會滑動。按上述技術方案，沿軸向，軸承外圈靠近軸中間部位的一端抵靠在軸承座的臺肩上；軸承內圈靠近軸中間部位的一端抵靠在軸的臺肩上；沿軸向，靠近軸外端的外端彈性元件支座一部分軸孔與軸貼合地套在軸肩上，另一部分軸孔懸空套在軸肩外端。
按上述技術方案,相對設置的一對彈性元件支座中，單個或者兩個彈性元件支座的環形擋板外緣沿軸向朝向彈性元件的方向懸空伸出形成扣合筒，且該一對彈性元件支座的軸向扣合長度之和小于彈性元件的軸向極限壓縮長度。按上述技術方案，內筒厚度不超過軸承內圈厚度。由此，軸上兩端的軸承均采用游動的固定方式，由軸承座和軸承蓋固定軸承外圈，內圈由彈性元件壓縮組件活動抵緊在軸的臺肩上；內、外圈能夠相對滑動，并能夠承受徑向載荷的作用；軸承內圈能夠隨軸一起移動。相對于現有技術，本發明能夠保證軸上的零件在高溫工況下較高的定位精度，同時軸承不會因為高溫下軸的熱膨脹被卡死，其創新改進點如下:
1、軸上兩端的軸承均采用游動的固定方式，軸承采用內外圈可分離的軸承，內外圈可以相對滑動，同時可以承受徑向載荷的作用，軸承通過彈性元件的預壓縮量產生的彈力處于相對固定狀態；
2、當軸受熱膨脹，軸承內圈隨軸一起運動，壓縮兩側處于相對固定的彈性元件，軸承內圈相對移動，不會被卡死；
3、當兩側的彈性元件被壓縮，兩側均產生彈性元件力推動軸對中，保證軸不會向一側移動，軸上固定零件位置因而不會發生改變；
4、通過圓螺母調節彈性元件壓縮組件中彈性元件的預壓縮量，保證兩側的預壓縮量一致，提高軸上零件的定位精度。本結構和方法雖然特別適用于高溫工況，當然對于常溫或低溫工況同樣適用。
圖1為本發明第一種實施方式的固定結構示意圖。圖2為本發明第二種實施方式的固定結構示意圖。圖3為本發明第三種實施方式的固定結構圖。圖1-3中:1 一軸承座、2 —軸承、2.1 一外圈、2.2 —內圈、3 —軸承蓋、3.1 一環形筒、
4 -內端彈性元件支座、4.1 一內筒、4.2 -內端彈性元件支座扣合筒、5-彈性元件、6-圓螺母、7 —軸、8 —軸上固定零件、9 一外端彈性元件支座、9.1-外端彈性元件支座扣合筒。
具體實施例方式如圖1所示為利用彈性元件對內外圈可分離軸承(如圓環滾子軸承或圓柱滾子軸承)進行固定的具體結構。主要包括軸7、位于軸中間部位的軸上固定零件8、軸左右兩端的軸承2及軸承座I ;軸承2位于軸承座I中，軸承座I外端連接軸承蓋3。所述軸承2為內圈和外圈可分離的軸承；
軸7左端，軸承蓋3外端往軸7的左端方向設置一組套置于軸上的彈性元件壓縮組件，所述彈性元件壓縮組件包括沿軸向分布的一對彈性元件支座(內端彈性元件支座4和外端彈性元件支座9)，和位于兩彈性元件支座內的彈性元，5 ;位于軸端的外端彈性元件支座9之外還設置圓螺母6; 靠近軸7中間部位的內端彈性元件支座4由與軸外表面貼合的內筒4.1連接環形擋板構成，內筒4.2從軸承蓋3的軸孔伸入軸承座I中且抵靠在軸承內圈2.2上，內筒4.2厚度不大于軸承內圈2.2厚度；靠近軸端的外端彈性元件支座9為中間留有軸孔的環形擋板；軸承蓋3靠近軸7中間部位設置環形筒3.1，環形筒3.1懸空伸入軸承座I內且抵靠在軸承外圈2.1上；環形筒3.1外表面與軸承座I軸孔相接觸，且環形筒3.1內徑不小于軸承外圈
2.1的內徑；
沿軸向，軸承外圈2.1靠近軸7中間部位的一端抵靠在軸承座I的軸孔內部臺肩上；軸承內圈2.2靠近軸7中間部位的一端抵靠在軸7的外臺肩上；沿軸向，靠近軸外端的外端彈性元件支座9 一部分軸孔與軸貼合地套在軸肩上，另一部分軸孔懸空套在軸肩外端。軸7右端的軸承固定結構與軸左端呈左右對稱。其中的彈性元件5為碟簧。如圖2所示，為利用圓柱壓縮彈簧或螺旋彈簧作為彈性元件5對內外圈可分離軸承(如圓環滾子軸承或圓柱滾子軸承)進行固定的具體結構。與圖1中所不同的是，相對設置的一對彈性元件支座中(內端彈性元件支座4和外端彈性元件支座9)，單個或者兩個彈性元件支座的環形擋板外緣沿軸向朝向彈性元件5的方向懸空伸出形成扣合筒(圖2中是兩端均伸出形成扣合筒，內端彈性元件支座扣合筒4.2和外端彈性元件支座扣合筒9.1),且該一對彈性元件支座的軸向扣合長度之和(圖2中為內端彈性元件支座扣合筒4.2和外端彈性元件支座扣合筒9.1的和，如一端伸出扣合筒，則為該端的扣合筒長度)小于彈性元件的軸向極限壓縮長度。如圖3所示，為采用圓錐形壓縮彈簧或螺旋彈簧作為彈性元件對內外圈可分離軸承(如圓環滾子軸承或圓柱滾子軸承)進行固定的具體結構。與圖1不同的是，其中的彈性元件5為圓錐形壓縮彈簧或螺旋彈簧。無論采用上述哪種實施方式的固定結構，都采用以下的方法進行軸承固定:
軸上兩端的軸承2均采用游動的固定方式，由軸承座I和軸承蓋3固定軸承外圈2.1，內圈2.2由彈性元件壓縮組件活動抵緊在軸的臺肩上；內、外圈能夠相對滑動，并能夠承受徑向載荷的作用；軸承內圈2.2能夠隨軸7 —起移動；
調節軸端圓螺母6的位置預壓縮各彈性元件5，通過各彈性元件5的預壓分別給各軸承2施加初始預緊力，保證各軸承2在初始狀態下固定而不會在軸承座I內竄動，保證軸7上固定零件8的定位不會發生變化；
當軸7受熱膨脹的時候，兩端軸承的內圈2.2均隨軸7 —起運動，壓縮各端彈性元件5 ；各軸承的外圈2.1固定，內圈相對外圈移動，軸承2不會被卡死，同時仍然能夠承受較大的徑向載荷；當各彈性元件5受壓縮，則產生反作用的彈性元件力保證軸上固定零件8對中不會滑動；
根據需要隨時調節圓螺母6的位置以調節彈性元件5的預壓縮量，保證兩端彈性元件5的預壓縮量一致，提高軸上固定零件8的定位精度。相對于現有技術，本發明能夠保證軸上的零件在高溫工況下較高的定位精度，同時軸承不會因為高溫下軸的熱膨脹被卡死，其創新改進點如下:
1、軸上兩端的軸承均采用游動的固定方式，軸承采用內外圈可分離的軸承，內外圈可以相對滑動，同時可以承受徑向載荷的作用，軸承通過彈性元件的預壓縮量產生的彈力固定位置；
2、當軸受熱膨脹，軸承內圈隨軸一起運動，壓縮兩側處于相對固定的彈性元件，軸承內圈相對移動，不會被卡死；
3、當兩側的彈性元件被壓縮，兩側均產生彈性元件力推動軸對中，保證軸不會向一側移動，軸上固定零件位置因而不會發生改變；
4、通過圓螺母調節彈性元件的預壓縮量，保證兩側的預壓縮量一致，提高軸上零件的定位精度。本結構和方法雖然特別適用于高溫工況，當然對于常溫或低溫工況同樣適用。
權利要求
1.利用彈性元件對軸承進行固定的方法，軸中間部位設置軸上固定零件，軸左右兩端設置軸承及軸承座，軸承座外端連接軸承蓋；軸承為內圈和外圈可分離的軸承； 其特征在于:在各軸承蓋的外端，緊鄰軸承蓋左右對稱地設置一套彈性元件壓縮組件，彈性元件壓縮組件外端設置圓螺母，彈性元件壓縮組件由圓螺母固定限位； 彈性元件壓縮組件包括相對設置的一對彈性元件支座和位于彈性元件支座中并套在軸上的彈性元件；靠近軸中間部位的彈性元件支座由軸外表面貼合的內筒連接環形擋板構成，內筒伸入軸承座中且抵靠在軸承內圈上，靠近軸端的彈性元件支座為中間均設有軸孔環形擋板；彈性元件抵靠在兩個彈性元件支座的各自環形擋板上； 軸承蓋靠近軸中間部位懸空設置環形筒，環形筒伸入軸承座內且抵靠在軸承外圈上；環形筒外表面與軸承座軸孔相接觸，且環形筒內徑不小于軸承外圈的內徑； 首先，根據固定位置及精度要求，調節以保證軸各端彈性元件的初始壓縮量一致，通過彈性元件產生的彈力固定各端軸承；然后，用圓螺母固定各軸端的外端彈性元件支座的初始位置； 當軸受熱膨脹的時候，兩端軸承的內圈均隨軸一起運動，壓縮各端彈性元件；各軸承的外圈固定，內圈相對外圈移動，軸承不會被卡死，同時仍然能夠承受較大的徑向載荷；當各彈性元件受壓縮，則產生反作用的彈力保證軸上固定零件對中不會滑動。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:沿軸向，軸承外圈靠近軸中間部位的一端抵罪在軸承座的臺肩上；軸承內圈罪近軸中間部位的一端抵罪在軸的臺肩上；沿軸向，罪近軸外端的外端彈性元件支座一部分軸孔與軸貼合地套在軸肩上，另一部分軸孔懸空套在軸肩外端。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:相對設置的一對彈性元件支座中，單個或者兩個彈性元件支座的環形擋板外緣沿軸向朝向彈性元件的方向懸空伸出形成扣合筒，且該一對彈性元件支座的軸向扣合長度之和小于彈性元件的軸向極限壓縮長度。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:內筒厚度不超過軸承內圈厚度。
全文摘要
本發明涉及一種利用彈性元件對軸承進行固定的方法，在各軸承蓋的外端，緊鄰軸承蓋設置一套彈性元件壓縮組件，彈性元件壓縮組件外端設置圓螺母，彈性元件壓縮組件由圓螺母固定限位；兩彈性元件的初始壓縮量相等；軸承蓋靠近軸中間部位懸空設置環形筒，環形筒伸入軸承座內且抵靠在軸承外圈上；環形筒外表面與軸承座軸孔相接觸，且環形筒內徑不小于軸承外圈的內徑。當軸受熱膨脹的時候，兩端軸承的內圈均隨軸一起運動，壓縮各端彈性元件；各軸承的外圈固定，內圈相對外圈移動，軸承不會被卡死，同時仍然能夠承受較大的徑向載荷；當各彈性元件受壓縮，則產生反作用的彈力保證軸上固定零件對中不會滑動，保證軸上零件固定精度。
文檔編號F16C35/07GK103104622SQ201310063339
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者危丹鋒, 田杰, 胡雪萍, 周強, 牟丹, 王文聰, 張良, 程文芳, 金文浩 申請人:中冶南方工程技術有限公司