电绝缘密封球轴承的制作方法

1.本实用新型涉及一种电绝缘密封球轴承。


背景技术：

2.轴承用于支持和定位转动轴，广泛应用于各种精密机械，使其做各种精密运动。在电机、发电机和一些相关设备中使用的轴承，在工作中可能会受到电流经过的影响，这样不仅会对轴承中的滚动体和滚道造成损坏，也会影响润滑脂的使用性能。由于变频电机在转速上可以有较大的变化，近年来随着消费市场对电器产品的能耗、噪声等性能要求越来越高，因此变频电机的使用也越来越多，但是这种变频电机中可能会存在寄生电容，导致轴承有较高的机会受到高频电流经过的问题；
3.电绝缘轴承是在所属类型的轴承基础上，将轴承做绝缘处理，所以电绝缘轴承除了具有所有类型轴承原有的功能之外，还有电绝缘性能，具有普通轴承不具有的优势。在实际使用过程中，电绝缘轴承可有效避免感应电流对轴承的电腐蚀作用，防止电流对润滑脂和滚动体、滚道造成的损坏，提高轴承的使用寿命。目前大部分绝缘轴承是在钢制套圈上涂覆陶瓷材料或者套圈材质使用陶瓷，滚动体使用陶珠，但因其价格昂贵，工艺复杂，目前应用较少。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有存在的上述不足，本实用新型提供一种电绝缘密封球轴承。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种电绝缘密封球轴承，其包括轴承、两个接触式密封板和高分子绝缘层，所述轴承包括内圈、外圈、保持器和若干个滚动体，所述外圈的内径面设有外环沟道，所述内圈的外径面设有内环沟道，若干个所述滚动体均设置于所述外环沟道与所述内环沟道之间，所述保持器和两个所述接触式密封板均设置于所述内圈与所述外圈之间，所述保持器位于两个所述接触式密封板之间，所述保持器包括若干个等间距的兜孔，若干个所述兜孔与若干个所述滚动体一一对应，若干个所述兜孔用于包裹和隔离若干个所述滚动体，并引导所述滚动体使其保持在所述轴承内部，润滑脂填充于所述内圈、所述外圈、所述滚动体与所述保持器之间的间隙处，所述高分子绝缘层包裹于所述外圈的外径面和两侧的宽度面。
7.进一步地，所述外圈的外径面具有至少一个向内凹陷的第一沟槽，所述外圈两侧的宽度面均具有至少一个向内凹陷的第二沟槽，所述高分子绝缘层连接于所述第一沟槽和所述第二沟槽内。
8.进一步地，所述第一沟槽的数量为两个，两个所述第一沟槽间隔设置在所述外圈的外径面。
9.进一步地，所述第一沟槽自所述外圈的外径面起沿靠近所述外圈的宽度面方向向外侧倾斜延伸。
10.进一步地，所述第二沟槽自所述外圈的宽度面起沿靠近所述外圈的轴线方向向中心倾斜延伸。
11.进一步地，两个所述接触式密封板均包括弹性密封部件和骨架，所述弹性密封部件包括由外至内依次连接的外唇、包覆部和内唇，所述包覆部包覆于所述骨架，所述内圈的外径面的两端均设有密封槽，所述内环沟道位于两个所述密封槽之间，两个所述内唇分别嵌设于两个所述密封槽内，所述外圈的内径面的两端均设有接触面，所述外环沟道位于两个所述接触面之间，两个所述外唇分别抵靠接触于两个所述接触面上。
12.进一步地，两个所述接触面均沿所述外圈的径向延伸。
13.进一步地，所述外圈的内径面的粗糙度≤0.25ra。
14.进一步地，所述内圈的外径面为表粗0.25ra及真圆度2μm以下。
15.本实用新型的有益效果在于：轴承通过外圈表面包覆有高分子绝缘层，有效阻断轴承与和轴承的外圈接触的导电壳体的电连接；同时，因外圈包覆有高分子绝缘层，剩余空间不足以设计密封槽，通过两个接触式密封板设置于所述内圈与所述外圈之间，接触式密封板与内圈一起旋转，有效避免了外圈不能嵌入接触式密封板的问题，且能够控制接触式密封板与外圈内径的干涉量，进而降低电绝缘密封球轴承的转矩；实现电绝缘密封球轴承既有优异的电绝缘性能，又具有良好的密封性和较低的扭矩。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的电绝缘密封球轴承的内部结构示意图。
17.图2为本实用新型实施例的轴承以及高分子绝缘层的部分内部结构示意图。
18.图3为本实用新型实施例的轴承以及接触式密封板的部分内部结构示意图。
19.附图标记说明：
20.轴承 1
21.外圈 11
22.外环沟道 111
23.第一沟槽 112
24.第二沟槽 113
25.接触面 114
26.内圈 12
27.内环沟道 121
28.密封槽 122
29.滚动体 13
30.保持器 14
31.兜孔 141
32.接触式密封板 2
33.弹性密封部件 21
34.外唇 211
35.包覆部 212
36.内唇 213
37.骨架 22
38.高分子绝缘层 3
39.第一卡扣部 31
40.第二卡扣部 32
具体实施方式
41.以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。
42.如图1、图2和图3所示，本实施例公开了一种电绝缘密封球轴承，该电绝缘密封球轴承包括轴承1、两个接触式密封板2和高分子绝缘层3，轴承1包括外圈11、内圈12、保持器14和若干个滚动体13，外圈11的内径面设有外环沟道111，内圈12的外径面设有内环沟道121，若干个滚动体13均设置于外环沟道111与内环沟道121之间，保持器14和两个接触式密封板2均设置于内圈12与外圈11之间，保持器14位于两个接触式密封板2之间，保持器14包括若干个等间距的兜孔141，若干个兜孔141与若干个滚动体13一一对应，若干个兜孔141用于包裹和隔离若干个滚动体13，并引导滚动体13使其保持在轴承1内部，润滑脂填充于内圈12、外圈11、滚动体13与保持器14之间的间隙处，高分子绝缘层3包裹于外圈11的外径面和两侧的宽度面。
43.高分子绝缘层3包裹于外圈11的外径面和两侧的宽度面，从而对轴承1起到阻挡绝缘作用，轴承1通过外圈11表面包覆有高分子绝缘层3，有效阻断轴承1与和轴承1的外圈11接触的导电壳体的电连接。同时，因外圈11包覆有高分子绝缘层3，剩余空间不足以设计密封槽，通过两个接触式密封板2设置于内圈12与外圈11之间，接触式密封板2与内圈12一起旋转，有效避免了外圈11不能嵌入接触式密封板2的问题，且能够控制接触式密封板2与外圈11内径的干涉量，进而降低电绝缘密封球轴承的转矩；实现电绝缘密封球轴承既有优异的电绝缘性能，又具有良好的密封性和较低的扭矩。
44.外圈11的外径面具有至少一个向内凹陷的第一沟槽112，外圈11两侧的宽度面均具有至少一个向内凹陷的第二沟槽113，高分子绝缘层3连接于第一沟槽112和第二沟槽113内。高分子绝缘层3内具有至少一个第一卡扣部31和至少一个第二卡扣部32，第一卡扣部31与第一沟槽112一一对应，且第一卡扣部31卡扣连接于第一沟槽112内，第二卡扣部32与第二沟槽113一一对应，且第二卡扣部32卡扣连接于第二沟槽113内。使得高分子绝缘层3包裹于外圈11的外径面和两侧的宽度面，有效加强了高分子绝缘层3与轴承1的连接强度，稳定性更高。
45.在本实施例中，第一沟槽112的数量为两个，两个第一沟槽112间隔设置在外圈11的外径面。第二沟槽113的数量为两个，两个第二沟槽113分别位于外圈11两侧的宽度面。外圈11的外径面设计有两个第一沟槽112，两侧宽度面各有1个第二沟槽113。
46.其中，第一沟槽112自外圈11的外径面起沿靠近外圈11的宽度面方向向外侧倾斜延伸。第二沟槽113自外圈11的宽度面起沿靠近外圈11的轴线方向向中心倾斜延伸。通过外径面上的第一沟槽112向外侧倾斜，宽度面上的第二沟槽113向中心倾斜，进一步防止镶嵌其中的高分子绝缘层3滑移与脱落；外圈11的外径面和两侧宽度面均包覆镶嵌有高分子绝缘层3，大大提高了电绝缘密封球轴承的稳定性。
47.高分子绝缘层3的材质选用采用30％玻璃纤维增强的pps(中文名称：聚苯硫醚)。高分子绝缘层3镶嵌并包裹在轴承1的外圈11外径面和宽度面，有效阻断轴承1与和外圈11接触的导电壳体的电连接。同时，使用30％玻璃纤维增强的pps，此材质具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、耐燃、热稳定性能好、电子性能优良等优点。
48.其中，轴承1外表面的高分子绝缘层3通过研磨加工，具有与一般品轴承相同的尺寸精度。另外，轴承1因外圈11的高分子绝缘层3的膨胀系数高于一般轻合金金属，将轴承1直接压入轻合金轴承箱中可在广泛的温度范围内得到应有的配合紧度，使外圈11与轴承箱不会发生滑移；同时，电绝缘密封球轴承生产工艺简单，成本较低，可广泛使用于各种电机，具有较高的经济性。
49.下表为pps(聚苯硫醚)1130a1(日本宝理)主要的物理性能参数：
[0050][0051]
两个接触式密封板2均包括弹性密封部件21和骨架22，弹性密封部件21包括由外至内依次连接的外唇211、包覆部212和内唇213，包覆部212包覆于骨架22，内圈12的外径面的两端均设有密封槽122，内环沟道121位于两个密封槽122之间，两个内唇213分别嵌设于两个密封槽122内，外圈11的内径面的两端均设有接触面114，外环沟道111位于两个接触面114之间，两个外唇211分别抵靠接触于两个接触面114上。
[0052]
因外圈11包覆有高分子绝缘层3，剩余空间不足以设计密封槽，通过在内圈12的外径面的两端均设有密封槽122，两个接触式密封板2的内唇213分别嵌设于两个密封槽122内。当内圈12旋转时，两个接触式密封板2通过与内圈12一起旋转(现有技术一般接触式密封板2随外圈11一起旋转)，有效避免了外圈11不能嵌入接触式密封板2的问题。同时，两个外唇211分别抵靠接触于两个接触面114上，当轴承1旋转时，可以减小接触式密封板2与外圈11的摩擦力与摩擦音，减小外唇211与外圈11的磨损量，提高电绝缘密封球轴承的密封性，从而降低电绝缘密封球轴承的启动扭矩和运转扭矩。同时，通过骨架22能够有效提高接触式密封板2的结构强度，提高了电绝缘密封球轴承的稳定性。
[0053]
两个接触面114均沿外圈11的径向延伸。使得接触面114结构简单，加工制作非常
方便，同时，外唇211与接触面114相互抵靠接触并有效减小的摩擦力与摩擦音，减小外唇211与外圈11的磨损量，从而降低电绝缘密封球轴承的启动扭矩和运转扭矩。其中，接触式密封板2的外唇211与外圈11的接触面114以过渡配合相接触。
[0054]
接触式密封板2主要是通过改善骨架22的长度与厚度以提高接触式密封板2的结构强度。接触式密封板2具有折弯设计，在包覆部212与外唇211之间有折弯设计，通过减小合适的包覆部212与外唇211之间折弯部的角度，减小折弯部的厚度，从而使外唇211更加柔顺，进而有效吸收接触式密封板2与外圈11因相互运动产生的作用力。其中，接触式密封板2为轻接触式密封部件，其形状为圆环型板。
[0055]
外圈11的内径面的粗糙度≤0.25ra。轴承1的外圈11内径面通过研磨加工，去除毛刺，粗糙度≤0.25ra，外圈11的内径面经过研磨加工，通过减小粗糙度，降低接触式密封板2与外圈11的摩擦系数，从而减小摩擦力和摩擦异响，降低电绝缘密封球轴承的启动转矩。同时，因接触式密封板2的外唇211与轴承1的外圈11轴向无干涉，可以有效减弱接触式密封板2因轴承1内外部温差产生的吸附现象。
[0056]
内圈12的外径面为表粗0.25ra及真圆度2μm以下。内圈12的外径需研磨加工，保证其表粗0.25ra以下以及真圆度2μm以下，从而实现电绝缘密封球轴承可提高极限转速，满足电绝缘密封球轴承的要求。
[0057]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0058]
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。