CN112713694B - 一种牵引电机非传动端轴承安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承安装结构，具体是一种牵引电机非传动端轴承安装结构，旨在解决牵引电机非传动端轴承拆卸损伤较大的技术问题。内封环均布有多个第一螺孔，端盖均布有多个第一通孔，外轴承盖均布有多个第二通孔，外封环均布有第三通孔，第一通孔和第二通孔一一同轴对应且通过旋转转轴可与第一螺孔一一同轴对应，第三通孔与第一螺孔一一同轴对应，第一通孔、第二通孔和第三通孔的直径皆大于第一螺孔，外轴承盖均布有多个第二螺孔，外封环均布有第四通孔，通过旋转转轴第四通孔可与第二螺孔一一同轴对应，第四通孔的直径大于第二螺孔，第四通孔与第二螺孔对应时第三通孔与第一通孔对应，转轴的端面设有第三螺孔，外封环的中心设有第五通孔。

Description

一种牵引电机非传动端轴承安装结构

技术领域

本发明涉及一种轴承安装结构，具体是一种牵引电机非传动端轴承安装结构。

背景技术

地铁车辆主牵引电机的两端分别安装有绝缘圆柱滚子轴承和绝缘深沟球轴承。通常绝缘深沟球轴承作为定位轴承布置于载荷和冲击更小的非传动端，与牵引电机的散热风扇布置在一起。为缩短电机轴向长度，散热风扇通常设计为离心式风扇(喇叭状，内小外大)，绝缘深沟球轴承需完全布置在散热风扇的喇叭口里(一为降低轴承温度，二为缩短轴向长度)，这就造成牵引电机在更换绝缘深沟球轴承时，因外部空间都被风扇遮挡，只能通过拉拔非传动端端盖拆卸绝缘深沟球轴承。

如图9所示，现有转轴的位于非传动端的端部沿其轴向从内向外依次安装有内封环、端盖、轴承、外轴承盖、外封环及外盖，内封环的内周面过盈套在转轴上，内封环的内端面抵接于轴肩且外端面抵接于轴承内圈（一般通过内封环的轴向长度略大于对应轴段的长度来实现），内封环的外端面与端盖的内端面通过迷宫结构密封，端盖与机座止口过盈配合且通过螺栓锁固，端盖的内周面沿轴向向外形成逐级放大的三级阶梯孔，三级阶梯孔分别用以安装轴承、外轴承盖和外盖，轴承外圈过盈套于端盖内周面且轴承内圈过盈套在转轴上，轴承外圈的内端面抵接在阶梯面上且外端面抵接接于外轴承盖的内端面（一般通过轴承外圈的轴向长度略大于对应阶梯孔段的长度来实现），外轴承盖通过螺栓固定在端盖的阶梯面上，外轴承盖的外周面过盈套于端盖内周面，外轴承盖的内周面与外封环的外周面形成迷宫密封结构，轴承内圈的外端面抵接于外封环的内端面（一般通过轴承内圈的外端面略凸于对应轴段的外侧轴肩来实现），外封环通过螺栓固定于转轴的端面，外封环过盈套在转轴上，外盖通过螺栓固定在端盖的外端面上，外盖过盈套于端盖内周面上。在更换轴承时先拆除外盖和两端的外封环，再通过端盖顶丝孔拉拔端盖使定转子分离，然后将转轴固定在工装上，通过外轴承盖上的顶丝孔向外拉拔端盖，拉拔力从端盖传递到轴承外圈，轴承外圈作用于滚珠，滚珠将力传递至轴承内圈，从而克服摩檫力从转轴上拆卸下绝缘深沟球轴承。因转轴与绝缘深沟球轴承过盈量很大，拆卸时滚珠需要传递很大的作用力，故绝缘深沟球轴承损坏的风险极高。轴承作为电机最精密核心的零部件，轻微的损坏都会影响行车安全。所以，现在迫切的需要一种轴承拆卸无损伤的非传动端轴承安装结构。

发明内容

本发明旨在解决牵引电机非传动端轴承拆卸损伤较大的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种牵引电机非传动端轴承安装结构，包括转轴，转轴的位于非传动端的端部沿其轴向从内向外依次安装有内封环、端盖、轴承、外轴承盖、外封环及外盖，内封环的外圈（即径向外部）沿周向均布有多个第一螺孔（轴线与转轴平行），端盖沿周向均布有多个第一通孔（轴线与转轴平行），外轴承盖沿周向均布有多个第二通孔（轴线与转轴平行），外封环沿周向均布有第三通孔（轴线与转轴平行），第一通孔和第二通孔一一同轴对应（即一一对应，且相对应的两个孔同轴）且通过旋转转轴可与第一螺孔一一同轴对应，第三通孔与第一螺孔一一同轴对应，第一通孔、第二通孔和第三通孔的直径皆大于第一螺孔直径，外轴承盖沿周向均布有多个第二螺孔，外封环沿周向均布有第四通孔，通过旋转转轴第四通孔可与第二螺孔一一同轴对应，第四通孔的直径大于第二螺孔直径，第四通孔与第二螺孔对应时第三通孔与第一通孔对应，转轴的端面设有第三螺孔，外封环的中心设有直径大于第三螺孔的第五通孔。

进一步的，内封环的外端面设有用以周向定位的凹槽，转轴上对应所述凹槽设有定位孔，定位孔配置有用以插装于其内的定位销。

进一步的，外轴承盖的内端面与端盖之间留有间隙且所述间隙内垫有钢板纸。

进一步的，第一螺孔的外端部设有沉孔。

进一步的，外封环的内圈设有多个沿周向均布的第四螺孔，外封环通过穿插于第四螺孔内的锁紧螺钉固定于转轴的端面上，第四螺孔的数量与第二螺孔的直径相等且数量相等。

进一步的，锁紧螺钉的头部与外封环之间设有内锁式止动垫片。

进一步的，第一通孔、第二通孔和第三通孔的直径皆相等，第一螺孔和第二螺孔的直径相等。

进一步的，第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔皆为Φ10的孔，第一螺孔和第二螺孔皆为M8的孔，第三螺孔为M20的孔，第五通孔为Φ28的孔。

进一步的，第一螺孔、第二螺孔、第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔皆设有三个。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种牵引电机非传动端轴承安装结构，通过在内封环、端盖、外轴承盖及外封环上增设通孔或螺孔，使得拆卸时借助工装可将外封环、外轴承盖、端盖和内封环一体拆卸，保证拆卸过程中轴承内圈和轴承外圈的前后两端面皆处于限位状态，不会发生轴承内圈和轴承外圈的过大拉扯，从而避免因滚珠过载而导致的轴承损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的拆卸装配结构示意图；

图2是本发明的装配结构示意图；

图3是本发明的转轴的结构示意图；

图4是本发明的内封环的结构示意图；

图5是本发明的端盖的结构示意图；

图6是本发明的外轴承盖的结构示意图；

图7是本发明的外封环的结构示意图；

图8是本发明的外盖的结构示意图；

图9是现有转轴非传动端安装结构示意图。

图中：

10┄转轴；11┄第三螺孔；12┄定位孔；20┄内封环；21┄第一螺孔；22┄凹槽；30┄端盖；31┄第一通孔；40┄轴承；50┄外轴承盖；51┄第二通孔；52┄第二螺孔；60┄外封环；61┄第三通孔；62┄第四通孔；63┄第五通孔；64┄第四螺孔；70┄外盖；80┄钢纸板。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1至图8，本发明的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，包括转轴10，转轴10的位于非传动端的端部沿其轴向向外依次安装有内封环20、端盖30、轴承40、外轴承盖50、外封环60及外盖70，这里前述部件的装配结构属于现有技术，即内封环20的内周面过盈套在转轴10上，内封环20的内端面抵接于轴肩且外端面抵接于轴承40内圈，内封环20的外端面与端盖30的内端面通过迷宫结构密封，端盖30与机座止口过盈配合且通过螺栓锁固，端盖30的内周面沿轴向向外形成逐级放大的三级阶梯孔，三级阶梯孔分别用以安装轴承40、外轴承盖50和外盖70，轴承40外圈过盈套于端盖30内周面且轴承40内圈过盈套在转轴10上，轴承40外圈的内端面抵接在阶梯面上且外端面抵接接于外轴承盖50的内端面，外轴承盖50通过螺栓固定在端盖30的阶梯面上，本领域人员清楚的，此处所用螺栓应沉于外轴承盖50的外端面以内，以避免螺栓与外封环60干涉，外轴承盖50的外周面过盈套于端盖30内周面，外轴承盖50的内周面与外封环60的外周面形成迷宫密封结构，轴承40内圈的外端面抵接于外封环60的内端面，外封环60通过螺栓固定于转轴10的端面，外封环60过盈套在转轴10上，外盖70通过螺栓固定在端盖30的外端面上，外盖70过盈套于端盖30内周面上；内封环20的外圈沿周向均布有多个第一螺孔21，端盖30沿周向均布有多个第一通孔31，外轴承盖50沿周向均布有多个第二通孔51，外封环60沿周向均布有第三通孔61，第一通孔31和第二通孔51一一同轴对应且通过旋转转轴10可与第一螺孔21一一同轴对应，第三通孔61与第一螺孔21一一同轴对应，第一通孔31、第二通孔51和第三通孔61的直径皆大于第一螺孔21直径，外轴承盖50沿周向均布有多个第二螺孔52，外封环60沿周向均布有第四通孔62，通过旋转转轴10第四通孔62可与第二螺孔52一一同轴对应，第四通孔62的直径大于第二螺孔52直径，第四通孔62与第二螺孔52对应时第三通孔61与第一通孔31对应，转轴10的端面设有第三螺孔11，外封环60的中心设有直径大于第三螺孔11的第五通孔63。本领域人员清楚的，外盖70、外轴承盖50和外封环60的螺栓固定已开设有螺孔或通孔，且为了方便拆卸，外盖70和外轴承盖50还设有顶丝孔；前述的第一通孔31、第二通孔51、第三通孔61、第四通孔62、第五通孔63、第一螺孔21、第二螺孔52和第三螺孔11皆为本发明在现有机构上增设的孔。

下面对轴承40拆卸过程进行详细的说明：

1）拆除传动端的外封环；

2）拆除外盖70的安装螺栓，并通过外盖70上的顶丝孔将外盖70拆除；

3）拆除外封环60的安装螺栓；

4）通过端盖30的顶丝孔将定转子分离，并且将转轴固定在工装上（此处的定转子分离即转子、非传动端结构及传动端的轴承内圈与机座的分离）；

5）旋转端盖30，使得第三通孔61与第二通孔51对齐，同时第四通孔62与第二螺孔52对齐；

6）用螺栓穿过第四通孔62并螺接于第二螺孔52内，将外封环60和外轴承盖50固定为一个整体；

7）用拉杆依次穿过第三通孔61、第二通孔51、第一通孔31后螺接于第一螺孔21内；

8）将拉拔工装穿过第五通孔63或螺接于第三螺孔11内，并将拉杆与拉拔工装连接；

9）借用压力泵将内封环20、端盖30、轴承40、外轴承盖50及外封环60组成的整体从转轴10上拉出；

10）拆除工装，拆除内封环20；

11）将螺接于第二螺孔52内的螺栓拆除，从而将外封环60从外轴承盖50上拆除；

12）拆除外轴承盖50的安装螺栓，并通过外轴承盖50上的顶丝孔将外轴承盖50拆除，这里的顶丝孔和第二螺孔52可共用；

13）将轴承40从端盖30上拆除，此时外轴承盖50完全裸露，所以借助拆卸工装和压力泵可较为轻松且无损的将轴承40取下，细节的，为了更方便的进行拆卸，轴承40外圈的径向厚度大于端盖30的对应阶梯面的径向高度。

下面对重新安装过程进行详细的说明：

1）将转轴固定于工装上；

2）热套内封环20：热套时要观察内封环20与开设于转轴10端面且用以固定外封环60的安装孔的位置关系，保证外封环60安装后第三通孔61能与第一螺孔21一一同轴对应；

3）轴承40压装：使用工装和推力泵压装轴承40外圈将轴承40压入端盖30的阶梯孔内；

4）安装外轴承盖50：使用螺栓将外轴承盖50安装于端盖30的阶梯孔内，并使第二通孔51与第一通孔31一一同轴对应；

5）安装外封环工装：外封环工装与外封环61的区别一是外封环工装与转轴10间隙配合，避免安装时拉伤转轴10，二是外封环工装的内端面压紧在外轴承盖50的外端面，防止安装时轴承外圈和轴承内圈产生轴向相对位移，对轴承造成损伤；具体安装时，使用螺栓将外封环工装压紧在外轴承盖50上，使外轴承盖、外封环和轴承形成一个整体；

6）安装端盖30：在内封环20的第一螺孔21内螺接导向杆，将第一通孔31与导向杆对齐，然后将轴承40压入转轴10上；

7）定转子装配：将端盖30压入机座止口并用螺栓紧固；

8）安装外封环60：拆除外封环工装，将外封环60的第三通孔61与导向杆对齐，然后通过螺栓将外封环60固定在转轴10端面上；

9）安装外盖70：通过螺栓将外盖70固定在端盖30的外端面上；

10）安装传动端的外封环完成电机组装。

作为上述技术方案的进一步改进，内封环20的外端面设有用以周向定位的凹槽22，转轴10上对应所述凹槽22设有定位孔12，定位孔12配置有用以插装于其内的定位销。在将内封环20热套于转轴10上之后，将定位销插于转轴10上的定位孔12内，并且使定位销置于凹槽22内，待内封环20冷却后再将定位销取下。操作简单方便，且可保证内封环20的装配精度。

作为上述技术方案的进一步改进，由于第一通孔31的设置，从电机传动端吹来的杂质有可能会通过第一通孔31然后从轴承40与外轴承盖50之间的空隙进入轴承40，对轴承40造成污染，所以在外轴承盖50的内端面与端盖30之间留有间隙且所述间隙内垫有钢板纸80，钢板纸80阻止风路的形成，可有效阻止杂质进入轴承40内。拆卸时，只需将钢板纸80捅破即可。

作为上述技术方案的进一步改进，第一螺孔21的外端部设有沉孔，拆卸时拉杆先通过沉孔导向然后进入第一螺孔21，提高了装配的便捷性，进而提高了装配效率。

作为上述技术方案的进一步改进，外封环60的内圈设有多个沿周向均布的第四螺孔64，外封环60通过穿插于第四螺孔64内的锁紧螺钉固定于转轴10的端面上，第四螺孔64的数量与第二螺孔52的直径相等且数量相等，拆卸时，可将从第四螺孔64内拆下的锁紧螺钉重新螺接于第二螺孔52内实现外封环60与外轴承盖50的固连，操作更加方便。

作为上述技术方案的进一步改进，锁紧螺钉的头部与外封环60之间设有内锁式止动垫片。这里的内锁式止动垫片采用公开号为CN111749971A、发明名称为“一种内锁式止动垫片”的专利中所述结构即可，可以在不改变电机主体结构的情况下，满足用户增加接地装置的需求并实现可靠防松。

优选的，第一通孔31、第二通孔51和第三通孔61的直径皆相等，第一螺孔21和第二螺孔52的直径相等，便于加工。

具体的，第一通孔31、第二通孔51、第三通孔61和第四通孔62皆为Φ10的孔，第一螺孔21和第二螺孔52皆为M8的孔，第三螺孔11为M20的孔，第五通孔63为Φ28的孔。

具体的，第一螺孔21、第二螺孔52、第一通孔31、第二通孔51、第三通孔61和第四通孔62皆设有三个，两个无法确定一平面，四个又过多，三个为最佳方案。

细节的，为提高内封环20第一螺孔21的容错率，可将内封环20的数量设置成几倍，例如实际拆卸需要3个第一螺孔21，可设置六个或9个或12个第一螺孔21，这样，即使有三个第一螺孔21损坏，也可采用其他的第一螺孔21。

需注意的是，上述零部件在没有限定时均指的是非传动端的该部件，如果特指传动端的该部件，则前加定语“传动端的…”。

实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种牵引电机非传动端轴承安装结构，包括转轴（10），转轴（10）的位于非传动端的端部沿其轴向向外依次安装有内封环（20）、端盖（30）、轴承（40）、外轴承盖（50）、外封环（60）及外盖（70），其特征在于：内封环（20）的外圈沿周向均布有多个第一螺孔（21），端盖（30）沿周向均布有多个第一通孔（31），外轴承盖（50）沿周向均布有多个第二通孔（51），外封环（60）沿周向均布有第三通孔（61），第一通孔（31）和第二通孔（51）一一同轴对应且通过旋转转轴（10）可与第一螺孔（21）一一同轴对应，第三通孔（61）与第一螺孔（21）一一同轴对应，第一通孔（31）、第二通孔（51）和第三通孔（61）的直径皆大于第一螺孔（21）直径，外轴承盖（50）沿周向均布有多个第二螺孔（52），外封环（60）沿周向均布有第四通孔（62），通过旋转转轴（10）第四通孔（62）可与第二螺孔（52）一一同轴对应，第四通孔（62）的直径大于第二螺孔（52）直径，第四通孔（62）与第二螺孔（52）对应时第三通孔（61）与第一通孔（31）对应，转轴（10）的端面设有第三螺孔（11），外封环（60）的中心设有直径大于第三螺孔（11）的第五通孔（63）。

2.根据权利要求1所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：内封环（20）的外端面设有用以周向定位的凹槽（22），转轴（10）上对应所述凹槽（22）设有定位孔（12），定位孔（12）配置有用以插装于其内的定位销。

3.根据权利要求1所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：外轴承盖（50）的内端面与端盖（30）之间留有间隙且所述间隙内垫有钢板纸（80）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：第一螺孔（21）的外端部设有沉孔。

5.根据权利要求4所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：外封环（60）的内圈设有多个沿周向均布的第四螺孔（64），外封环（60）通过穿插于第四螺孔（64）内的锁紧螺钉固定于转轴（10）的端面上，第四螺孔（64）的数量与第二螺孔（52）的直径相等且数量相等。

6.根据权利要求5所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：锁紧螺钉的头部与外封环（60）之间设有内锁式止动垫片。

7.根据权利要求4所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：第一通孔（31）、第二通孔（51）和第三通孔（61）的直径皆相等，第一螺孔（21）和第二螺孔（52）的直径相等。

8.根据权利要求6所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：第一通孔（31）、第二通孔（51）、第三通孔（61）和第四通孔（62）皆为Φ10的孔，第一螺孔（21）和第二螺孔（52）皆为M8的孔，第三螺孔（11）为M20的孔，第五通孔（63）为Φ28的孔。

9.根据权利要求8所述的一种牵引电机非传动端轴承安装结构，其特征在于：第一螺孔（21）、第二螺孔（52）、第一通孔（31）、第二通孔（51）、第三通孔（61）和第四通孔（62）皆设有三个。

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