CN113090664B - 一种浸塑轴承保持器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浸塑轴承保持器，包括环状主体，所述环状主体设有兜孔，所述环状主体外表面包覆有塑层，还包括工艺孔，所述工艺孔设置于所述环状主体，且位于相邻的所述兜孔之间部分，所述塑层包覆于成型有兜孔和工艺孔的所述环状主体的外表面。在环状主体上加工出工艺孔以平衡整体强度，使得滚动轴承转动时，保持架受到的离心力、惯性力平衡地分布于整体结构，避免保持架在受到较大的离心力、冲击和震动后因强度不平衡的问题导致保持架、轴承滚动体和轴承内外圈之间出现结构性磨损的现象，进而避免了塑层开裂导致的保持架耐磨性出现失衡，保持架寿命和工作效果锐减，甚至保持架出现断裂的不良现象。

Description

一种浸塑轴承保持器

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体为一种浸塑轴承保持器。

背景技术

目前市场上风电产品表面处理主要有氮化、磷化、喷砂产品，氮化和磷化因环保问题一直被人们所诟病，并且这两种工艺存在很大的缺点，如果保持架采用磷化、喷砂处理，因材料硬度较低，保持架是最容易受到伤害、磨损的零件；如果保持架做硬化处理(氮化)，轴承套圈是最容易受到伤害、磨损的零件，并且随着保持架硬度的提高使得本身变脆，降低了产品韧性。而塑化产品因工艺优点决定了环保因数，并且具有耐磨和防锈的特点，兼顾了氮化和磷化的优点，使得塑化工艺具有很高的发展前景。

现有技术的风电轴承平常在运行过程中，轴承保持架的耐磨性是主要的考量指标，现有的塑化工艺制作的轴承保持架基本都是将基板加工后弯折连接成环状，然后在环状板料上加工兜孔，兜孔加工后再进行浸塑工序，使环状板料的外壁附着塑层，在保持架保证支撑的前提下有效提高耐磨性，但是当环状板料加工出兜孔后，兜孔位置的结构强度相比兜孔之前大大降低，而相邻的兜孔之间的板料部分的强度依旧保持原有环状板料的强度，这就导致兜孔附近的板料部分强度小于相邻兜孔之间部分的板料强度，使整个保持架的强度出现不平衡的问题，而轴承在转动动作时，当保持架承受较大的离心力、冲击和振动后，强度不平衡的问题容易导致塑层发生开裂，使保持架的耐磨性出现失衡，导致保持架的使用寿命和效果锐减，塑层发生开裂脱落也会影响轴承的内部结构，加剧转动过程中的磨损，也容易导致保持架的主体出现断裂等故障，是限制保持架使用寿命的主要因素，亟待解决。

发明内容

本发明提供一种浸塑轴承保持器，在环状主体上加工出工艺孔以平衡整体强度，使得滚动轴承转动时，保持架受到的离心力、惯性力平衡地分布于整体结构，避免保持架在受到较大的离心力、冲击和震动后因强度不平衡的问题导致保持架、轴承滚动体和轴承内外圈之间出现结构性磨损的现象，进而避免了塑层开裂导致的保持架耐磨性出现失衡，保持架寿命和工作效果锐减，甚至保持架出现断裂的不良现象，有效地解决了上述背景技术中阐述的技术问题。

为解决技术问题，本发明采用了如下所述的技术方案：

一种浸塑轴承保持器，包括环状主体，所述环状主体设有兜孔，所述环状主体外表面包覆有塑层，还包括工艺孔，所述工艺孔设置于所述环状主体，且位于相邻的所述兜孔之间部分，所述塑层包覆于成型有兜孔和工艺孔的所述环状主体的外表面。

滚动轴承在工作时，内部的滚动***于轴承保持架内，轴承保持架将滚动体等距离地分隔在兜孔内，使其均匀分布在滚动轴承的周边，由此轴承保持架能够引导滚动体在正确的轨道上转动，并将其保持在滚动轴承内，使其承受均匀的负荷并且安静、等速的运行。滚动体和轴承保持架在滚动轴承工作过程中都会受到朝向滚动轴承外侧的离心力、惯性力的作用，此时若轴承保持架各部位强度不平衡，将会带来轴承保持架上不同部位受到的离心力、惯性力分布不均衡，导致轴承保持架在轴承内偏移、晃动，与轴承内外圈发生碰撞、摩擦磨损与发热，进而造成滚动体发生颤动、负荷不均，造成轴承内的零件互相之间发生结构性的滑动、摩擦和震动，严重时会造成零件烧伤和断损，致使滚动轴承不能正常使用。

在保持架因强度不平衡导致与滚动体、轴承内外圈发生结构性摩擦时，塑层会发生开裂，尤其是在长期工作的状态下，塑层还会因磨损而断裂、脱落，使得保持架的耐磨性出现失衡，影响保持架的寿命和工作效果，进而影响轴承的寿命。塑层脱落时还会造成异物堆积，加剧轴承转动过程中保持架的磨损、发热，造成恶循环，导致保持架的主体断裂。

由上，本方案使得轴承保持架的环状主体上具有容纳滚动体的兜孔和平衡强度的工艺孔，使得轴承保持架整体结构强度分布平衡，在滚动轴承工作时，轴承保持架受到的离心力、惯性力均匀分布在各个部位，避免了上述的不良反应，能够保证塑层稳定存在，为保持架提供良好的耐磨性，使得滚动轴承能够稳定地正常运行，提高了滚动轴承的使用寿命，避免频繁更换和维修，使得设备能够正常、长期的使用。另外，工艺孔的结构设计还能起到储存油脂的作用，使保持架能够容纳储存更多油脂，提高润滑效果，而且轴承在工作旋转过程中，环状主体的外表面接触摩擦过程中容易出现微小杂质，工艺孔的独特设计能够起到暂存杂质的作用，减少异物杂质夹杂在润滑油中降低润滑效果，能够提高润滑油的润滑性能，减小保持架和滚动体、轴承内圈、外圈之间的磨损，延长保持架的使用寿命；同时，增加的工艺孔还能起到减重效果，对大型保持架来说符合其轻量化设计理念，减少成本，增加产品的质量和竞争力。

进一步的，所述工艺孔与所述环状主体的内侧壁和/或外侧壁相交接位置设有导料部，所述导料部用于增加所述工艺孔内外油脂的流动性。由此，导料部可引导油脂的聚集、流动和循环，使油脂进出工艺孔更加顺畅，提高提高润滑效果，异物也可轻松顺畅的在油脂的带动下经导料部聚集、流动和循环，防止异物夹杂在润滑油中降低润滑效果。

作为其中一种实现方式，所述导料部设为倒角结构。倒角结构为油脂的流动提供导向斜面，使油脂顺畅地沿倒角结构进出工艺孔。

作为另一种实现方式，所述导料部设为导料槽，所述导料槽设有多个，且沿所述导料槽沿所述工艺孔的圆周方向均匀间隔设置。导料槽的设置以不同方式引导油脂的聚集、流动和循环，提高提高润滑效果，油脂能够经导料槽顺畅地聚集、流动和循环。导料槽沿工艺孔的圆周方向均匀间隔设置，进一步的平衡了保持架的整体结构强度，在不影响保持架整体强度的前提下，相当于增加油脂的储存空间，同时也使得油脂流动均匀平衡。

进一步的，所述倒角的角度范围在20°～60°。由此，倒角结构可为油脂的流动循环提供良好显著地引导效果。

进一步的，所述导料槽设为直槽或弧形槽。由此，可根据不同的加工、用料、尺寸需求选择不同的导料槽，提高了产品的适用性。

进一步的，所述导料槽的底部设为斜面。由此，导料槽能够更好的起到导向作用，有效地引导油脂进入到工艺孔。

进一步的，同一个所述环状主体对应设有多个所述工艺孔，多个所述工艺孔沿所述环状主体的圆周方向均匀间隔设置。工艺孔的均匀设置有效地保证了环状主体的强度分布平衡，从而在滚动轴承转动时，环状主体各部分负荷均衡，避免塑层与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

进一步的，相邻所述兜孔之间具有沿平行于所述环状主体轴线方向的中心线，所述工艺孔沿所述中心线设置。由此，规定了工艺孔的位置，保障了工艺孔能够平衡环状主体的整体结构强度，避免塑层与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

在有选的实现方式中，所述中心线上具有距离两个相邻所述兜孔的圆心最近的O点，所述中心线上具有和环状主体边缘相交的A点和B点，所述A点和 B点具有相同的第一强度，所述O点具有第二强度，所述第一强度大于所述第二强度所述A点至O点至B点能够形成强度变化曲线，所述第一强度和第二强度之和的一半设为第三强度，在所述强度变化曲线中，所述第三强度对应有P1 点和P2点，所述P1点位于A点和O点之间，所述P2点位于B点和O点之间，所述工艺孔孔对应设置于所述P1点和/或P2点。

由此，使得工艺孔的位置(P1点和/或P2点)的强度(第三强度)均衡环状主体在兜孔之间的部分的强度，进一步使得环状主体各个部分强度分布均匀平衡，避免塑层与轴承内其他零件间发生结构性结构性磨损。

进一步的，所述工艺孔的内侧孔壁设有内凹的储存部。储存部用于储存油脂和异物，可以增加滚动轴承内油脂的流动空间，使得油脂流动顺滑流畅，加强了润滑性能，增强了滚动体的滚动性能，也减小了滚动轴承内各个零件的摩擦，减小磨损与发热；为外界进入轴承或由轴承内零件磨损碎裂造成的异物颗粒提供聚集的空间，在转动离心力的作用下，使异物杂质更容易聚集在储存部中，并形成沉淀效果，起到对润滑油的“净化”效果，避免轴承长时间工作后其内部油脂聚集过多杂质加剧磨损。由此，在油脂润滑的辅助下，有效地减小了塑层与轴承内其他零件之间的结构性磨损。

作为其中一种实现方式，所述储存部设为内孔，所述内孔设有至少两个，沿所述工艺孔的内侧孔壁均匀间隔设置。由此，既提供了储存部，又进一步地保证了轴承保持架整体结构平衡，避免塑层与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

作为另一种实现方式，所述储存部设为凹槽，所述凹槽沿所述工艺孔的内侧孔壁圆周方向均匀间隔设置至少两个。由此，方便加工制造，并且进一步地保证了轴承保持架整体结构平衡，避免塑层与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

作为另一种实现方式，所述储存部设为环形凹槽。由此，方便加工制造，并且增大了储存部的空间，避免塑层与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的一种示意性实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种示意性实施例中的俯视图的剖面结构示意图；

图3为本发明的一种示意性实施例中的导料部的结构示意图；

图4为本发明的一种示意性实施例中的导料部的结构示意图；

图5为本发明的一种示意性实施例中的工艺孔的结构示意图；

图6为本发明的一种示意性实施例中的浸塑轴承保持架在工艺孔所在中心线上的强度变化曲线；

图7为本发明的一种示意性实施例中的储存部的结构示意图；

图8为本发明的一种示意性实施例中的储存部的结构示意图；

图9为本发明的一种示意性实施例中的储存部的结构示意图；

1.环状主体；2.兜孔；3.塑层；4.工艺孔；5.导料部；6.储存部。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

参照图1，本发明提供一种浸塑轴承保持器，在环状主体1上加工出工艺孔4以平衡整体强度，使得滚动轴承转动时，保持架受到的离心力、惯性力平衡地分布于整体结构，避免保持架在受到较大的离心力、冲击和震动后因强度不平衡的问题导致保持架、轴承滚动体和轴承内外圈之间出现结构性磨损的现象，进而避免了塑层3开裂导致的保持架耐磨性出现失衡，保持架寿命和工作效果锐减，甚至保持架出现断裂的不良现象。

采用了如下的技术方案：

参照图1和图2，本发明包括环状主体1，环状主体1设有兜孔2，环状主体1外表面包覆有塑层3，还包括工艺孔4，工艺孔4设置于环状主体1，且位于相邻的兜孔2之间部分，塑层3包覆于成型有兜孔2和工艺孔4的环状主体 1的外表面。

滚动轴承在工作时，内部的滚动***于轴承保持架内，轴承保持架将滚动体等距离地分隔在兜孔2内，使其均匀分布在滚动轴承的周边，由此轴承保持架能够引导滚动体在正确的轨道上转动，并将其保持在滚动轴承内，使其承受均匀的负荷并且安静、等速的运行。滚动体和轴承保持架在滚动轴承工作过程中都会受到朝向滚动轴承外侧的离心力、惯性力的作用，此时若轴承保持架各部位强度不平衡，将会带来轴承保持架上不同部位受到的离心力、惯性力分布不均衡，导致轴承保持架在轴承内偏移、晃动，与轴承内外圈发生碰撞、摩擦磨损与发热，进而造成滚动体发生颤动、负荷不均，造成轴承内的零件互相之间发生结构性的滑动、摩擦和震动，严重时会造成零件烧伤和断损，致使滚动轴承不能正常使用。

在保持架因强度不平衡导致与滚动体、轴承内外圈发生结构性摩擦时，塑层3会发生开裂，尤其是在长期工作的状态下，塑层3还会因磨损而断裂、脱落，使得保持架的耐磨性出现失衡，影响保持架的寿命和工作效果，进而影响轴承的寿命。塑层3脱落时还会造成异物堆积，加剧轴承转动过程中保持架的磨损、发热，造成恶循环，导致保持架的主体断裂。

由上，本方案使得轴承保持架的环状主体1上具有容纳滚动体的兜孔2和平衡强度的工艺孔4，使得轴承保持架整体结构强度分布平衡，在滚动轴承工作时，轴承保持架受到的离心力、惯性力均匀分布在各个部位，避免了上述的不良反应，能够保证塑层3稳定存在，为保持架提供良好的耐磨性，使得滚动轴承能够稳定地正常运行，提高了滚动轴承的使用寿命，避免频繁更换和维修，使得设备能够正常、长期的使用。

本申请尤其适用于需要长期使用，因各种原因不方便维修和更换轴承的场合，比如用于风力发电的风车。

参照图3，工艺孔4与环状主体1的内侧壁和/或外侧壁相交接位置设有导料部5，导料部5用于增加工艺孔4内外油脂的流动性。

当滚动轴承转动时，在离心力和惯性力的作用下，轴承保持架与轴承内外圈发生不同程度的挤压，油脂具有朝向轴承外圈的运动趋势，并且因受挤压而会在轴承保持架与轴承内外圈之间循环流动，由此，导料部5的设置可引导油脂的聚集、流动和循环，提高润滑效果，异物也可轻松顺畅的在油脂的带动下经导料部5聚集、流动和循环。另外，油脂可以携带异物循环流动，避免异物存在兜孔2与轴承内滚动体或者环状主体1与轴承的内外圈之间，导致滚动体、轴承保持架、轴承内外圈之间发生结构性磨损，造成更多零件破损，从而形成恶性循环的现象。

参照图3，导料部5设为倒角结构。倒角结构为油脂和异物的导向提供导向斜面，进一步的油脂可以顺畅的由导料部5引导着在轴承内回转流动。

参照图4，导料部5设为导料槽，导料槽设有多个，且沿导料槽沿工艺孔 4的圆周方向均匀间隔设置。导料槽的设置以不同方式引导油脂的聚集、流动和循环，提高润滑效果。导料槽沿工艺孔4的圆周方向均匀间隔设置，进一步的平衡了保持架的整体结构强度，同时也使得油脂流动均匀平衡，提高了产品应用环境的适用性。

参照图3，倒角的角度范围在20°～60°。由此，倒角结构可为油脂和异物的回转循环提供良好显著地引导效果。

作为进一步的优化，导料槽设为直槽或弧形槽。由此，可根据不同的加工、用料、尺寸需求选择不同的导料槽，提高了产品的适用性。

参照图4，导料槽的底部设为斜面。由此，在轴承工作时，油脂与异物可在离心力和惯性力的作用下沿导料槽的底部斜面快速高效顺畅地进入导料槽，导料槽的底部斜面能够起到更好的起到导向作用，有效地引导油脂的聚集、流动和循环，提高润滑效果异物也可轻松顺畅的在油脂的带动下经导料槽聚集、流动和循环。

参照图1，同一个环状主体1对应设有多个工艺孔4，多个工艺孔4沿环状主体1的圆周方向均匀间隔设置。工艺孔4的均匀设置有效地保证了环状主体1的强度分布平衡，从而在滚动轴承转动时，环状主体1各部分负荷均衡，不会出现偏移，避免了塑层3与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

参照图5，相邻兜孔2之间具有沿平行于环状主体1轴线方向的中心线，工艺孔4沿中心线设置。由此，规定了工艺孔4的位置，保障了工艺孔4能够平衡环状主体1的整体结构强度，进一步地保证了保持架在轴承运转时不偏移错位，避免了塑层3与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

参照图5和图6，中心线上具有距离两个相邻兜孔2的圆心最近的O点，中心线上具有和环状主体1边缘相交的A点和B点，A点和B点具有相同的第一强度，O点具有第二强度，第一强度大于第二强度A点至O点至B点能够形成如图6所示的强度变化曲线，第一强度和第二强度之和的一半设为第三强度，在强度变化曲线中，第三强度对应有P1点和P2点，P1点位于A点和O点之间， P2点位于B点和O点之间，工艺孔4孔对应设置于P1点和/或P2点。

由此，使得工艺孔4的位置(P1点和/或P2点)的强度(第三强度)均衡环状主体1在兜孔2之间的部分的强度，进一步使得环状主体1各个部分强度分布均匀平衡，避免了上述所提及的不良现象，避免塑层3与轴承内其他零件间发生结构性磨损，提高了轴承的工作可靠性。

参照图7，工艺孔4的内侧孔壁设有内凹的储存部6。

当滚动轴承转动时，在离心力和惯性力的作用下，轴承保持架与轴承内外圈发生不同程度的挤压，油脂具有朝向轴承外圈的运动趋势，并且因受挤压而会在轴承保持架与轴承内外圈之间循环流动，储存部6的设置可以增大油脂的流动空间，另外，油脂可以携带异物循环流动，避免异物卡在兜孔2与轴承内滚动体或者环状主体1与轴承的内外圈之间，导致滚动体、轴承保持架、轴承内外圈之间发生结构性磨损，造成更多零件破损，从而形成恶性循环的现象。

由上，储存部6用于储存油脂和异物，可以增加滚动轴承内油脂的流动空间，使得油脂流动顺滑流畅，加强了润滑性能，增强了滚动体的滚动性能，也减小了滚动轴承内各个零件的摩擦，减小磨损与发热；为外界进入轴承或由轴承内零件磨损碎裂造成的异物颗粒提供聚集的空间。因此，在油脂润滑的辅助下，有效地减小了塑层3与轴承内其他零件之间的结构性磨损。

参照图7，储存部6设为内孔，内孔设有至少两个，沿工艺孔4的内侧孔壁均匀间隔设置。由此，既提供了储存部6，又进一步地保证了轴承保持架整体结构平衡，避免塑层3与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

参照图8，储存部6设为凹槽，凹槽沿工艺孔4的内侧孔壁圆周方向均匀间隔设置至少两个。由此，方便加工制造，并且进一步地保证了轴承保持架整体结构平衡，避免塑层3与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

参照图9，储存部6设为环形凹槽。由此，方便加工制造，并且增大了储存部6的空间，避免塑层3与轴承内其他零件间发生结构性磨损。

本申请所述领域的技术人员能够理解的是，储存部64属于孔内沟槽，可经镗削加工而成，一般是使用单刃镗刀在镗床、加工中心和组合机床上进行。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种浸塑轴承保持器，包括环状主体，所述环状主体设有兜孔，所述环状主体外表面包覆有塑层，其特征在于，还包括工艺孔，所述工艺孔设置于所述环状主体，且位于相邻的所述兜孔之间部分，所述塑层包覆于成型有兜孔和工艺孔的所述环状主体的外表面；

所述工艺孔与所述环状主体的内侧壁和/或外侧壁相交接位置设有导料部，所述导料部用于增加所述工艺孔内外油脂的流动性；

相邻所述兜孔之间具有沿平行于所述环状主体轴线方向的中心线，所述工艺孔沿所述中心线设置；所述中心线上具有距离两个相邻所述兜孔的圆心最近的O点，所述中心线上具有和环状主体边缘相交的A点和B点，所述A点和B点具有相同的第一强度，所述O点具有第二强度，所述第一强度大于所述第二强度所述A点至O点至B点能够形成强度变化曲线，所述第一强度和第二强度之和的一半设为第三强度，在所述强度变化曲线中，所述第三强度对应有P1点和P2点，所述P1点位于A点和O点之间，所述P2点位于B点和O点之间，所述工艺孔对应设置于所述P1点和/或P2点。

2.根据权利要求1所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述导料部设为倒角结构。

3.根据权利要求1所 述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述导料部设为导料槽，所述导料槽设有多个，且沿所述导料槽沿所述工艺孔的圆周方向均匀间隔设置。

4.根据权利要求2所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述倒角的角度范围在20°～60°。

5.根据权利要求3所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述导料槽设为直槽或弧形槽。

6.根据权利要求3或5所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述导料槽的底部设为斜面。

7.根据权利要求1所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，同一个所述环状主体对应设有多个所述工艺孔，多个所述工艺孔沿所述环状主体的圆周方向均匀间隔设置。

8.根据权利要求1所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述工艺孔的内侧孔壁设有内凹的储存部。

9.根据权利要求8所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述储存部设为内孔，所述内孔设有至少两个，沿所述工艺孔的内侧孔壁均匀间隔设置。

10.根据权利要求8所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述储存部设为凹槽，所述凹槽沿所述工艺孔的内侧孔壁圆周方向均匀间隔设置至少两个。

11.根据权利要求8所述的一种浸塑轴承保持器，其特征在于，所述储存部设为环形凹槽。

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