CN114483793A - 一种轴承保持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承保持装置，包括至少一组通过组装构成的保持架，所述保持架用于随轴承设置于轴向及径向；每组所述保持架包括保持架支架、保持架夹块以及保持架隔板，所述保持架夹块装配固定于所述保持架支架的外部，所述保持架隔板装配固定于所述保持架支架的内部。上述轴承保持装置，采用组装形式以避免焊接带来的变形影响，消除人为因素对保持架质量的影响，节约检测步骤带来的制造成本，使保持架方便拆卸和再制造，提高保持架的加工精度，以此提高保持架的可靠性，保证掘进机主轴承的正常运行。

Description

一种轴承保持装置

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，特别涉及一种轴承保持装置。

背景技术

掘进机是一种专用于隧道掘进施工的工程机械，它集合机械、电气、液压、传感及信息技术等***为一体，能完成掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，并能适应恶劣的工作环境，自动化和智能化程度高；随着铁路隧道、公路隧道、水利工程、城市地铁等地下工程和基础设施建设的需要，目前对于掘进机的需求仍在不断增加。

掘进机在进行隧道掘进时，主轴承具有十分重要的作用，其必须承受持续、突变和各个方向的载荷。掘进机主轴承主要由三个套圈、三排滚子及相应的保持架构成，其中主轴承保持架作为主轴承的关键部件，主要功能是将滚子分隔开来并保持适当距离，改善载荷分布。此外，在掘进机主轴承中，保持架不仅与滚子直接接触，还与套圈直接接触，保持架的运行状态对主轴承的运行性能也十分重要。

目前在掘进机主轴承中主要使用全铜保持架和钢焊铜保持架，与使用全铜结构的保持架相比，钢焊铜保持架生产制造成本较低，因此为了节约主轴承的制造成本，更趋向于选择使用钢焊铜保持架。钢焊铜保持架的支腿和引导块都与保持架主体焊在一起，虽然此种焊接方法整体性好，工序简单，且适应性强，但工件易受残余应力影响产生变形，焊接质量很受操作人员的影响，在焊接好后需要进行专门的检测，拆卸也很困难；同时目前在加工钢焊铜保持架兜孔时，由于其深度较大，在垂直度和粗糙度的精度方面尚有难度。

因此，如何能够提供一种解决上述技术问题的轴承保持装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴承保持装置，采用组装形式以避免焊接带来的变形影响，消除人为因素对保持架质量的影响，节约检测步骤带来的制造成本，使保持架方便拆卸和再制造，提高保持架的加工精度，以此提高保持架的可靠性，保证掘进机主轴承的正常运行。

为实现上述目的，本发明提供一种轴承保持装置，包括至少一组通过组装构成的保持架，所述保持架用于随轴承设置于轴向及径向；每组所述保持架包括保持架支架、保持架夹块以及保持架隔板，所述保持架夹块装配固定于所述保持架支架的外部，所述保持架隔板装配固定于所述保持架支架的内部。

优选地，每组所述保持架还包括设置于所述保持架支架与所述保持架夹块之间的缓冲件。

优选地，每组所述保持架中所述保持架夹块的数量为两组，两组所述保持架夹块装配固定于所述保持架支架的外部相对侧，且所述保持架夹块夹紧所述保持架支架。

优选地，所述保持架夹块的两侧分别设置有夹块支撑台和供所述保持架支架装配的装配腔，所述装配腔的侧面具有内贴合面，所述保持架支架的侧面具有与所述内贴合面配合的外贴合面。

优选地，所述装配腔内的两端设置有夹块连接孔，所述缓冲件的两端设置有缓冲件连接孔，所述夹块的两端设置有夹块连接孔，对应端的所述夹块连接孔、所述缓冲件连接孔和所述夹块连接孔对齐后铆接固定。

优选地，所述保持架支架和所述保持架隔板由钢材料制成，所述缓冲件由硅胶材料制成，所述保持架夹块由铜材料制成；所述保持架隔板具有经淬火提升结构强度、进行高精度加工后降低表面粗糙度的隔板耐磨面。

优选地，每组所述保持架中所述保持架隔板的数量为多个，所述保持架支架的内部相对侧开设有多个支架凹槽，所述保持架隔板的两端开设有与所述支架凹槽配合的隔板凸槽。

优选地，所述保持架的组装间隙通过粘接剂进行胶接处理。

优选地，包括第一种所述保持架和第二种所述保持架，所述第一种所述保持架的设置方向为轴向，所述第二种所述保持架的设置方向为径向。

优选地，所述第一种所述保持架包括上轴向保持架和下轴向保持架，所述第二种所述保持架包括径向保持架。

相对于上述背景技术，本发明所提供的轴承保持装置，包括至少一组通过组装构成的保持架，保持架用于随轴承设置于轴向及径向；每组保持架包括保持架支架、保持架夹块以及保持架隔板，保持架夹块装配固定于保持架支架的外部，保持架隔板装配固定于保持架支架的内部。在该轴承保持装置的构成中，全部部件均采用了组装形式，以此避免焊接带来的变形影响，消除人为因素对保持架质量的影响，节约检测步骤带来的制造成本，使保持架方便拆卸和再制造，提高保持架的加工精度，以此提高保持架的可靠性，保证掘进机主轴承的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轴承保持装置的安装示意图；

图2为本发明实施例提供的上轴向保持架的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的上轴向保持架支架的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的上轴向保持架夹块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的上轴向保持架隔板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的上轴向保持架垫片的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的径向保持架的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的径向保持架支架的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的径向保持架夹块的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的径向保持架隔板的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的径向保持架垫片的结构示意图。

其中：

1-上轴向保持架、2-径向保持架、3-下轴向保持架、11-上轴向保持架支架、12-上轴向保持架夹块、13-上轴向保持架隔板、111-上轴向保持架支架连接孔、112-上轴向保持架支架凹槽、113-上轴向保持架支架外贴合面、121-上轴向保持架夹块连接孔、122-上轴向保持架夹块内贴合面、123-上轴向保持架夹块支撑台、131-上轴向保持架隔板凸槽、132-上轴向保持架隔板耐磨面、141-上轴向保持架垫片连接孔、142-上轴向保持架缓冲面、21-径向保持架支架、22-径向保持架夹块、23-径向保持架隔板、211-径向保持架支架连接孔、212-径向保持架支架凹槽、213-径向保持架支架外贴合面、221-径向保持架夹块连接孔、222-径向保持架夹块内贴合面、231-径向保持架隔板耐磨面、232-径向保持架隔板凸槽、241-径向保持架垫片连接孔、242-径向保持架垫片缓冲面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图11，其中，图1为本发明实施例提供的轴承保持装置的安装示意图，图2为本发明实施例提供的上轴向保持架的结构示意图，图3为本发明实施例提供的上轴向保持架支架的结构示意图，图4为本发明实施例提供的上轴向保持架夹块的结构示意图，图5为本发明实施例提供的上轴向保持架隔板的结构示意图，图6为本发明实施例提供的上轴向保持架垫片的结构示意图，图7为本发明实施例提供的径向保持架的结构示意图，图8为本发明实施例提供的径向保持架支架的结构示意图，图9为本发明实施例提供的径向保持架夹块的结构示意图，图10为本发明实施例提供的径向保持架隔板的结构示意图，图11为本发明实施例提供的径向保持架垫片的结构示意图。

在第一种具体的实施方式中，本发明所提供的轴承保持装置包括至少一组保持架，保持架的构成形式为组装形式，根据需要的不同，该保持架可随轴承设置于轴向及径向的不同位置。其中，每组保持架包括保持架支架、保持架夹块以及保持架隔板，保持架夹块装配固定于保持架支架的外部，保持架隔板装配固定于保持架支架的内部。

需要说明的是，该轴承保持装置尤其适用于掘进机主轴承，相比钢焊铜保持架，该装置的全部部件均采用了组装形式，以此避免焊接带来的变形影响，消除人为因素对保持架质量的影响，节约检测步骤带来的制造成本，使保持架方便拆卸和再制造，提高保持架的加工精度，以此提高保持架的可靠性，保证掘进机主轴承的正常运行。

除此以外，该装置并不仅限用于掘进机主轴承，在其他的大型轴承中也可使用，同应属于本实施例的说明范围。

在此基础上，该装置包括第一种保持架和第二种保持架，第一种保持架的设置方向为轴向，第二种保持架的设置方向为径向。

需要说明的是，根据该装置所适用的轴承不同，不同方向的保持架的数量可进行变化，同应属于本实施例的说明范围。

示例性的，如图1所示的掘进机主轴承中，本实施例的第一种保持架包括上轴向保持架1和下轴向保持架3，第二种保持架包括径向保持架2。

由图1所示的掘进机主轴承结构示意图可知，掘进机主轴承主要由三个套圈、三排滚子及相应的保持架组成，套圈上与滚动体相接触的直径面为滚道面，引导保持架运动的直径面为引导面。

在掘进机主轴承正常运行时，保持架与滚道面和引导面均会产生摩擦，间隙的存在会导致一定程度的碰撞产生，这种情况下极易造成滚道面和引导面的金属剥落和异响，降低掘进机主轴承的使用寿命。而本发明主要是为避免焊接带来的变形影响，消除人为因素对保持架质量的影响，节约检测步骤带来的制造成本，使保持架方便拆卸和再制造，提高保持架的加工精度，提高掘进机主轴承的可靠性和安全性，延长掘进机的使用寿命。因此可以根据实际情况调整保持架夹块的形状及其与套圈的接触情况，同时还可以将保持架的钢与铜材料替换成其他优质的材料，并可以改变保持架隔板与保持架支架的组装方式。

在一种具体的实施方式中，每组保持架还包括设置于保持架支架与保持架夹块之间的缓冲件。

示例性的，缓冲件可采用垫片，起到缓冲震动，减弱保持架对套圈的碰撞的作用。

在一种具体的实施方式中，每组保持架中保持架夹块的数量为两组，两组保持架夹块装配固定于保持架支架的外部相对侧，且保持架夹块夹紧保持架支架。

在本实施例中，上轴向保持架1包括一个上轴向保持架支架11、两个上轴向保持架夹块12、若干上轴向保持架隔板13和两个上轴向保持架垫片，两个上轴向保持架夹块12夹紧上轴向保持架支架11，上轴向保持架垫片位于上轴向保持架支架11与上轴向保持架夹块12之间，若干上轴向保持架隔板13装配于上轴向保持架支架11中。

下轴向保持架3与上轴向保持架1区别在于位置不同，但结构相同，这里不再赘述。

径向保持架2包括一个径向保持架支架21、两个径向保持架夹块22、若干径向保持架隔板23和两个径向保持架垫片，两个径向保持架夹块22夹紧径向保持架支架21，径向保持架垫片位于径向保持架支架21与径向保持架夹块22之间，若干径向保持架隔板23装配于径向保持架支架21中。

具体而言，在保持架夹块与保持架支架的装配中，保持架夹块的两侧分别设置有夹块支撑台和供保持架支架装配的装配腔，装配腔的侧面具有内贴合面，保持架支架的侧面具有与内贴合面配合的外贴合面。

在本实施例中，上轴向保持架支架11的两侧分别与上轴向保持架夹块12装配；上轴向保持架夹块12的一侧为上轴向保持架夹块支撑台123，另一侧为上轴向保持架装配腔，上轴向保持架装配腔的内部底面支撑上轴向保持架支架11的底面，上轴向保持架装配腔的内部侧面具有上轴向保持架夹块内贴合面122，上轴向保持架支架11的外部侧面具有上轴向保持架支架外贴合面113，在上轴向保持架支架11的两侧与上轴向保持架夹块12装配时，上轴向保持架支架外贴合面113与上轴向保持架夹块内贴合面122配合，以限制上轴向保持架支架11的位移与变形，并限制上轴向保持架隔板13在轴向方向的位移。

其中，上轴向保持架夹块支撑台123与滚道面直接接触，限制上轴向保持架1在轴向方向的位移，同时上轴向保持架夹块12可与挡边面直接接触，限制上轴向保持架1在径向方向的位移，以保证上轴向保持架1正常周向转动。

下轴向保持架3与上轴向保持架1结构相同，这里不再赘述。

径向保持架支架21的两侧分别与径向保持架夹块22装配；径向保持架夹块22仅设置有径向保持架装配腔，径向保持架装配腔的内部底面支撑径向保持架支架21的底面，径向保持架装配腔的内部侧面具有径向保持架夹块内贴合面222，径向保持架支架21的外部侧面具有径向保持架支架外贴合面213，在径向保持架支架21的两侧与径向保持架夹块22装配时，径向保持架支架外贴合面213与径向保持架夹块内贴合面222配合，以限制径向保持架支架21的位移与变形，并限制径向保持架隔板23在径向方向的位移。

其中，径向保持架夹块22与挡边面直接接触，限制径向保持架2在轴向和径向的位移，以保证径向保持架正常周向转动。

需要注意的是，上述保持架支架与保持架夹块的固定方式有多种，包括但不限于紧固件固定、卡扣固定等，同应属于本实施例的说明范围。

示例性的，上述保持架支架与保持架夹块可采用铆接固定的方式。具体而言，装配腔内的两端设置有夹块连接孔，缓冲件的两端设置有缓冲件连接孔，夹块的两端设置有夹块连接孔，对应端的夹块连接孔、缓冲件连接孔和夹块连接孔对齐后铆接固定。

在本实施例中，上轴向保持架装配腔内的两端设置有上轴向保持架支架连接孔111，上轴向保持架垫片的两端设置有上轴向保持架垫片连接孔141，上轴向保持架垫片的四周为上轴向保持架缓冲面142，上轴向保持架夹块12的两端设置有上轴向保持架夹块连接孔121，上轴向保持架支架连接孔111、上轴向保持架垫片连接孔141和上轴向保持架夹块连接孔121对齐后铆接固定，将两个上轴向保持架夹块12夹紧上轴向保持架支架11。

下轴向保持架3与上轴向保持架1结构相同，这里不再赘述。

径向保持架装配腔内的两端设置有径向保持架支架连接孔211，径向保持架垫片的两端设置有径向保持架垫片连接孔241，径向保持架垫片的四周为径向保持架垫片缓冲面242，径向保持架夹块22的两端设置有径向保持架夹块连接孔221，径向保持架支架连接孔211、径向保持架垫片连接孔241和径向保持架夹块连接孔221对齐后铆接固定，将两个径向保持架夹块22夹紧径向保持架支架21。

在一种具体的实施方式中，每组保持架中保持架隔板的数量为多个，保持架支架的内部相对侧开设有多个支架凹槽，保持架隔板的两端开设有与支架凹槽配合的隔板凸槽，利用隔板凸槽和支架凹槽似保持架隔板卡入保持架支架，提高装配精度。

在本实施例中，上轴向保持架1中上轴向保持架隔板13的数量为多个，上轴向保持架支架11的内部前后两侧分别开设有多个上轴向保持架支架凹槽112，每个上轴向保持架隔板13的两端均设置有与上轴向保持架支架凹槽112配合的上轴向保持架隔板凸槽131。

下轴向保持架3与上轴向保持架1区别在于位置不同，但结构相同，这里不再赘述。

径向保持架2中径向保持架隔板23的数量为多个，径向保持架支架21的内部前后两侧分别开设有多个径向保持架支架凹槽212，每个径向保持架隔板23的两端均设置有与径向保持架支架凹槽212配合的径向保持架隔板凸槽232。

进一步的，保持架支架和保持架隔板由钢材料制成，缓冲件由硅胶材料制成，保持架夹块由铜材料制成；保持架隔板具有经淬火提升结构强度、进行高精度加工后降低表面粗糙度的隔板耐磨面。

在本实施例中，上轴向保持架隔板13的中部为上轴向保持架隔板耐磨面132；下轴向保持架3与上轴向保持架1结构相同，这里不再赘述；径向保持架隔板23的中部为径向保持架隔板耐磨面231。

上轴向保持架隔板13经淬火提升结构强度后，在工装中对上轴向保持架隔板耐磨面132进行高精度加工，降低上轴向保持架隔板13的表面粗糙度，改善与滚子的接触环境以减少磨损。

径向保持架隔板23经淬火提升结构强度后，在工装中对径向保持架隔板耐磨面231进行高精度加工，降低径向保持架隔板23的表面粗糙度，改善与滚子的接触环境以减少磨损。

进一步的，保持架的组装间隙通过粘接剂进行胶接处理。

在本实施例中，使用粘接剂对配合部位的微小缝隙进行胶接处理，进一步提高保持架的可靠性。

在本实施例中，保持架隔板为钢材料制成，考虑与滚子存在磨损，与滚子接触部位厚度较大，先进行淬火处理以增强其结构强度，再对其表面进行超精加工。保持架支架亦是由钢材料制成，其内部开有凹槽以供保持架隔板嵌入，并限制保持架隔板在周向的位移。鉴于保持架夹块与套圈直接接触，为保证保持架具有优异的耐磨性，保持架夹块由铜材料制成。保持架夹块可与保持架支架相配合，通过铆接与保持架支架组装为最终的保持架，并限制保持架隔板在轴向或径向的位移。保持架夹块与保持架支架之间装有保持架垫片，保持架垫片由硅胶材料制成，可以缓冲轴向方向的震动，减弱保持架对套圈的碰撞。最后使用胶粘剂对配合部位的微小缝隙进行胶接处理，使保持架结构更为稳固。如此，可保证保持架满足高强度、高精度、高稳定性等要求，提高了主轴承的可靠性和安全性，延长掘进机的使用寿命。

在一种上轴向保持架1的具体组装说明中，包括以下步骤：

将上轴向保持架夹块12平稳放置水平安装台上，上轴向保持架夹块支撑台123在下方；以上轴向保持架夹块内贴合面122为参考面安装上轴向保持架垫片，保证上轴向保持架垫片连接孔141与上轴向保持架夹块连接孔121对齐；以上轴向保持架夹块内贴合面122为参考面安装上轴向保持架支架11，保证上轴向保持架支架连接孔111与上轴向保持架垫片连接孔141、上轴向保持架夹块连接孔121对齐；在上轴向保持架支架11上安装上依次轴向保持架隔板13，使上轴向保持架隔板凸槽131与上轴向保持架支架凹槽112相配合；同样的，将另一上轴向保持架垫片参考上轴向保持架夹块内贴合面122，安装至另一上轴向保持架夹块12中，用少量胶粘剂固定上轴向保持架垫片两端，同时保证上轴向保持架垫片连接孔141与上轴向保持架夹块连接孔121对齐；将粘结一起的上轴向保持架夹块12和上轴向保持架垫片拿起，使上轴向保持架夹块支撑台123朝上，以上轴向保持架支架外贴合面113为参考面，安装另一个上轴向保持架夹块12及上轴向保持架垫片，保证各零件的连接孔对齐；使用铆接连接各个零件，使用粘接剂对配合部位的微小缝隙进行胶接处理，上轴向保持架1组装完成。

下轴向保持架3与上轴向保持架1区别在于位置不同，但结构相同，这里不再赘述。

在一种径向保持架2的具体组装说明中，包括以下步骤：

将径向保持架支架21平稳放置同弧度的安装平台上；在径向保持架支架21内嵌入径向保持架隔板23，使径向保持架隔板凸槽232与径向保持架支架凹槽212相配合；将径向保持架支架21往外移，使径向保持架隔板凸槽232与安装平台边界在同一位置；以径向保持架夹块内贴合面222为参考，将径向保持架垫片安装至径向保持架夹块22中，保证径向保持架垫片连接孔241与径向保持架夹块连接孔221对齐，用少量胶粘剂固定径向保持架垫片两端；参考径向保持架支架外贴合面213，安装径向保持架夹块22，保证各零件的连接孔对齐；将已组装好的径向保持架组件平稳放置水平安装台上，径向保持架夹块22在下；同样的，将另一径向保持架垫片安装至另一径向保持架夹块22中，保证径向保持架垫片连接孔241与径向保持架夹块连接孔221对齐，用少量胶粘剂固定径向保持架垫片两端；以径向保持架支架外贴合面213为参考，将粘结一起的径向保持架夹块22和径向保持架垫片拿起，使径向保持架垫片在下方，安装另一个径向保持架夹块22和径向保持架垫片，保证各零件的连接孔对齐；使用铆接连接各个零件，使用粘接剂对配合部位的微小缝隙进行胶接处理，径向保持架2组装完成。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的轴承保持装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轴承保持装置，其特征在于，包括至少一组通过组装构成的保持架，所述保持架用于随轴承设置于轴向及径向；每组所述保持架包括保持架支架、保持架夹块以及保持架隔板，所述保持架夹块装配固定于所述保持架支架的外部，所述保持架隔板装配固定于所述保持架支架的内部。

2.根据权利要求1所述的轴承保持装置，其特征在于，每组所述保持架还包括设置于所述保持架支架与所述保持架夹块之间的缓冲件。

3.根据权利要求2所述的轴承保持装置，其特征在于，每组所述保持架中所述保持架夹块的数量为两组，两组所述保持架夹块装配固定于所述保持架支架的外部相对侧，且所述保持架夹块夹紧所述保持架支架。

4.根据权利要求3所述的轴承保持装置，其特征在于，所述保持架夹块的两侧分别设置有夹块支撑台和供所述保持架支架装配的装配腔，所述装配腔的侧面具有内贴合面，所述保持架支架的侧面具有与所述内贴合面配合的外贴合面。

5.根据权利要求4所述的轴承保持装置，其特征在于，所述装配腔内的两端设置有夹块连接孔，所述缓冲件的两端设置有缓冲件连接孔，所述夹块的两端设置有夹块连接孔，对应端的所述夹块连接孔、所述缓冲件连接孔和所述夹块连接孔对齐后铆接固定。

6.根据权利要求2至5任一项所述的轴承保持装置，其特征在于，所述保持架支架和所述保持架隔板由钢材料制成，所述缓冲件由硅胶材料制成，所述保持架夹块由铜材料制成；所述保持架隔板具有经淬火提升结构强度、进行高精度加工后降低表面粗糙度的隔板耐磨面。

7.根据权利要求1至5任一项所述的轴承保持装置，其特征在于，每组所述保持架中所述保持架隔板的数量为多个，所述保持架支架的内部相对侧开设有多个支架凹槽，所述保持架隔板的两端开设有与所述支架凹槽配合的隔板凸槽。

8.根据权利要求1至5任一项所述的轴承保持装置，其特征在于，所述保持架的组装间隙通过粘接剂进行胶接处理。

9.根据权利要求1至5任一项所述的轴承保持装置，其特征在于，包括第一种所述保持架和第二种所述保持架，所述第一种所述保持架的设置方向为轴向，所述第二种所述保持架的设置方向为径向。

10.根据权利要求9所述的轴承保持装置，其特征在于，所述第一种所述保持架包括上轴向保持架(1)和下轴向保持架(3)，所述第二种所述保持架包括径向保持架(2)。

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