专利名称：利用弹性元件对轴承进行固定的方法
技术领域：
本发明涉及轴承的固定方法，具体涉及一种高温工况下利用弹性元件对内外圈可分离轴承进行固定的方法。
背景技术：
当轴处于高温状态下，就会产生热膨胀，当轴的热膨胀量过大，超过轴承的游隙的时候，就会产生轴承内部摩擦加剧，温度急剧上升，轴承被卡死，进而导致设备损坏。现在针对这种工况下，一般采用一端轴承固定，另外一端轴承游动的固定方式。但是此种情况下，轴会向游动侧移动，导致固定在轴上的零件偏离原来的位置，此种方法不能适用于对轴上零件定位精度要求高的设备。但是在钢铁、化工等工业生产中，由于众多高温工况都需要高精度定位的轴连接结构，因而需要轴承能够在高温工况下正常运转而不会被卡死。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种利用弹性元件对轴承进行固定的方法，能够在高温工况下对轴承进行固定，防止轴承卡死，且能保证轴上零件固定精度。本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是:
利用弹性元件对轴承进行固定的方法，轴中间部位设置轴上固定零件，轴左右两端设置轴承及轴承座，轴承座外端连接轴承盖；轴承为内圈和外圈可分离的轴承；
其特征在于:在各轴承盖的外端，紧邻轴承盖左右对称地设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母，弹性元件压缩组件由圆螺母固定限位；
弹性元件压缩组件包括相对设置的一对弹性元件支座和位于弹性元件支座中并套在轴上的弹性元件；靠近轴中间部位的弹性元件支座由轴外表面贴合的内筒连接环形挡板构成，内筒伸入轴承座中且抵靠在轴承内圈上，靠近轴端的弹性元件支座为中间均设有轴孔环形挡板；弹性元件抵靠在两个弹性元件支座的各自环形挡板上；
轴承盖靠近轴中间部位悬空设置环形筒，环形筒伸入轴承座内且抵靠在轴承外圈上；环形筒外表面与轴承座轴孔相接触，且环形筒内径不小于轴承外圈的内径；
首先，根据固定位置及精度要求，调节以保证轴各端弹性元件的初始压缩量一致，通过弹性元件产生的弹力固定各端轴承；然后，用圆螺母固定各轴端的外端弹性元件支座的初始位置；
当轴受热膨胀的时候，两端轴承的内圈均随轴一起运动，压缩各端弹性元件；各轴承的外圈固定，内圈相对外圈移动，轴承不会被卡死，同时仍然能够承受较大的径向载荷；当各弹性元件受压缩，则产生反作用的弹力保证轴上固定零件对中不会滑动。按上述技术方案，沿轴向，轴承外圈靠近轴中间部位的一端抵靠在轴承座的台肩上；轴承内圈靠近轴中间部位的一端抵靠在轴的台肩上；沿轴向，靠近轴外端的外端弹性元件支座一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分轴孔悬空套在轴肩外端。
按上述技术方案,相对设置的一对弹性元件支座中，单个或者两个弹性元件支座的环形挡板外缘沿轴向朝向弹性元件的方向悬空伸出形成扣合筒，且该一对弹性元件支座的轴向扣合长度之和小于弹性元件的轴向极限压缩长度。按上述技术方案，内筒厚度不超过轴承内圈厚度。由此，轴上两端的轴承均采用游动的固定方式，由轴承座和轴承盖固定轴承外圈，内圈由弹性元件压缩组件活动抵紧在轴的台肩上；内、外圈能够相对滑动，并能够承受径向载荷的作用；轴承内圈能够随轴一起移动。相对于现有技术，本发明能够保证轴上的零件在高温工况下较高的定位精度，同时轴承不会因为高温下轴的热膨胀被卡死，其创新改进点如下:
1、轴上两端的轴承均采用游动的固定方式，轴承采用内外圈可分离的轴承，内外圈可以相对滑动，同时可以承受径向载荷的作用，轴承通过弹性元件的预压缩量产生的弹力处于相对固定状态；
2、当轴受热膨胀，轴承内圈随轴一起运动，压缩两侧处于相对固定的弹性元件，轴承内圈相对移动，不会被卡死；
3、当两侧的弹性元件被压缩，两侧均产生弹性元件力推动轴对中，保证轴不会向一侧移动，轴上固定零件位置因而不会发生改变；
4、通过圆螺母调节弹性元件压缩组件中弹性元件的预压缩量，保证两侧的预压缩量一致，提高轴上零件的定位精度。本结构和方法虽然特别适用于高温工况，当然对于常温或低温工况同样适用。
图1为本发明第一种实施方式的固定结构示意图。图2为本发明第二种实施方式的固定结构示意图。图3为本发明第三种实施方式的固定结构图。图1-3中:1 一轴承座、2 —轴承、2.1 一外圈、2.2 —内圈、3 —轴承盖、3.1 一环形筒、
4 -内端弹性元件支座、4.1 一内筒、4.2 -内端弹性元件支座扣合筒、5-弹性元件、6-圆螺母、7 —轴、8 —轴上固定零件、9 一外端弹性元件支座、9.1-外端弹性元件支座扣合筒。
具体实施例方式如图1所示为利用弹性元件对内外圈可分离轴承(如圆环滚子轴承或圆柱滚子轴承)进行固定的具体结构。主要包括轴7、位于轴中间部位的轴上固定零件8、轴左右两端的轴承2及轴承座I ;轴承2位于轴承座I中，轴承座I外端连接轴承盖3。所述轴承2为内圈和外圈可分离的轴承；
轴7左端，轴承盖3外端往轴7的左端方向设置一组套置于轴上的弹性元件压缩组件，所述弹性元件压缩组件包括沿轴向分布的一对弹性元件支座(内端弹性元件支座4和外端弹性元件支座9)，和位于两弹性元件支座内的弹性元，5 ;位于轴端的外端弹性元件支座9之外还设置圆螺母6; 靠近轴7中间部位的内端弹性元件支座4由与轴外表面贴合的内筒4.1连接环形挡板构成，内筒4.2从轴承盖3的轴孔伸入轴承座I中且抵靠在轴承内圈2.2上，内筒4.2厚度不大于轴承内圈2.2厚度；靠近轴端的外端弹性元件支座9为中间留有轴孔的环形挡板；轴承盖3靠近轴7中间部位设置环形筒3.1，环形筒3.1悬空伸入轴承座I内且抵靠在轴承外圈2.1上；环形筒3.1外表面与轴承座I轴孔相接触，且环形筒3.1内径不小于轴承外圈
2.1的内径；
沿轴向，轴承外圈2.1靠近轴7中间部位的一端抵靠在轴承座I的轴孔内部台肩上；轴承内圈2.2靠近轴7中间部位的一端抵靠在轴7的外台肩上；沿轴向，靠近轴外端的外端弹性元件支座9 一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分轴孔悬空套在轴肩外端。轴7右端的轴承固定结构与轴左端呈左右对称。其中的弹性元件5为碟簧。如图2所示，为利用圆柱压缩弹簧或螺旋弹簧作为弹性元件5对内外圈可分离轴承(如圆环滚子轴承或圆柱滚子轴承)进行固定的具体结构。与图1中所不同的是，相对设置的一对弹性元件支座中(内端弹性元件支座4和外端弹性元件支座9)，单个或者两个弹性元件支座的环形挡板外缘沿轴向朝向弹性元件5的方向悬空伸出形成扣合筒(图2中是两端均伸出形成扣合筒，内端弹性元件支座扣合筒4.2和外端弹性元件支座扣合筒9.1),且该一对弹性元件支座的轴向扣合长度之和(图2中为内端弹性元件支座扣合筒4.2和外端弹性元件支座扣合筒9.1的和，如一端伸出扣合筒，则为该端的扣合筒长度)小于弹性元件的轴向极限压缩长度。如图3所示，为采用圆锥形压缩弹簧或螺旋弹簧作为弹性元件对内外圈可分离轴承(如圆环滚子轴承或圆柱滚子轴承)进行固定的具体结构。与图1不同的是，其中的弹性元件5为圆锥形压缩弹簧或螺旋弹簧。无论采用上述哪种实施方式的固定结构，都采用以下的方法进行轴承固定:
轴上两端的轴承2均采用游动的固定方式，由轴承座I和轴承盖3固定轴承外圈2.1，内圈2.2由弹性元件压缩组件活动抵紧在轴的台肩上；内、外圈能够相对滑动，并能够承受径向载荷的作用；轴承内圈2.2能够随轴7 —起移动；
调节轴端圆螺母6的位置预压缩各弹性元件5，通过各弹性元件5的预压分别给各轴承2施加初始预紧力，保证各轴承2在初始状态下固定而不会在轴承座I内窜动，保证轴7上固定零件8的定位不会发生变化；
当轴7受热膨胀的时候，两端轴承的内圈2.2均随轴7 —起运动，压缩各端弹性元件5 ；各轴承的外圈2.1固定，内圈相对外圈移动，轴承2不会被卡死，同时仍然能够承受较大的径向载荷；当各弹性元件5受压缩，则产生反作用的弹性元件力保证轴上固定零件8对中不会滑动；
根据需要随时调节圆螺母6的位置以调节弹性元件5的预压缩量，保证两端弹性元件5的预压缩量一致，提高轴上固定零件8的定位精度。相对于现有技术，本发明能够保证轴上的零件在高温工况下较高的定位精度，同时轴承不会因为高温下轴的热膨胀被卡死，其创新改进点如下:
1、轴上两端的轴承均采用游动的固定方式，轴承采用内外圈可分离的轴承，内外圈可以相对滑动，同时可以承受径向载荷的作用，轴承通过弹性元件的预压缩量产生的弹力固定位置；
2、当轴受热膨胀，轴承内圈随轴一起运动，压缩两侧处于相对固定的弹性元件，轴承内圈相对移动，不会被卡死；
3、当两侧的弹性元件被压缩，两侧均产生弹性元件力推动轴对中，保证轴不会向一侧移动，轴上固定零件位置因而不会发生改变；
4、通过圆螺母调节弹性元件的预压缩量，保证两侧的预压缩量一致，提高轴上零件的定位精度。本结构和方法虽然特别适用于高温工况，当然对于常温或低温工况同样适用。
权利要求
1.利用弹性元件对轴承进行固定的方法，轴中间部位设置轴上固定零件，轴左右两端设置轴承及轴承座，轴承座外端连接轴承盖；轴承为内圈和外圈可分离的轴承； 其特征在于:在各轴承盖的外端，紧邻轴承盖左右对称地设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母，弹性元件压缩组件由圆螺母固定限位； 弹性元件压缩组件包括相对设置的一对弹性元件支座和位于弹性元件支座中并套在轴上的弹性元件；靠近轴中间部位的弹性元件支座由轴外表面贴合的内筒连接环形挡板构成，内筒伸入轴承座中且抵靠在轴承内圈上，靠近轴端的弹性元件支座为中间均设有轴孔环形挡板；弹性元件抵靠在两个弹性元件支座的各自环形挡板上； 轴承盖靠近轴中间部位悬空设置环形筒，环形筒伸入轴承座内且抵靠在轴承外圈上；环形筒外表面与轴承座轴孔相接触，且环形筒内径不小于轴承外圈的内径； 首先，根据固定位置及精度要求，调节以保证轴各端弹性元件的初始压缩量一致，通过弹性元件产生的弹力固定各端轴承；然后，用圆螺母固定各轴端的外端弹性元件支座的初始位置； 当轴受热膨胀的时候，两端轴承的内圈均随轴一起运动，压缩各端弹性元件；各轴承的外圈固定，内圈相对外圈移动，轴承不会被卡死，同时仍然能够承受较大的径向载荷；当各弹性元件受压缩，则产生反作用的弹力保证轴上固定零件对中不会滑动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:沿轴向，轴承外圈靠近轴中间部位的一端抵罪在轴承座的台肩上；轴承内圈罪近轴中间部位的一端抵罪在轴的台肩上；沿轴向，罪近轴外端的外端弹性元件支座一部分轴孔与轴贴合地套在轴肩上，另一部分轴孔悬空套在轴肩外端。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于:相对设置的一对弹性元件支座中，单个或者两个弹性元件支座的环形挡板外缘沿轴向朝向弹性元件的方向悬空伸出形成扣合筒，且该一对弹性元件支座的轴向扣合长度之和小于弹性元件的轴向极限压缩长度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:内筒厚度不超过轴承内圈厚度。
全文摘要
本发明涉及一种利用弹性元件对轴承进行固定的方法，在各轴承盖的外端，紧邻轴承盖设置一套弹性元件压缩组件，弹性元件压缩组件外端设置圆螺母，弹性元件压缩组件由圆螺母固定限位；两弹性元件的初始压缩量相等；轴承盖靠近轴中间部位悬空设置环形筒，环形筒伸入轴承座内且抵靠在轴承外圈上；环形筒外表面与轴承座轴孔相接触，且环形筒内径不小于轴承外圈的内径。当轴受热膨胀的时候，两端轴承的内圈均随轴一起运动，压缩各端弹性元件；各轴承的外圈固定，内圈相对外圈移动，轴承不会被卡死，同时仍然能够承受较大的径向载荷；当各弹性元件受压缩，则产生反作用的弹力保证轴上固定零件对中不会滑动，保证轴上零件固定精度。
文档编号F16C35/07GK103104622SQ201310063339
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者危丹锋, 田杰, 胡雪萍, 周强, 牟丹, 王文聪, 张良, 程文芳, 金文浩 申请人:中冶南方工程技术有限公司