一种易更换的电机轴承模块化结构的制作方法

1.本发明涉及电机轴承结构，具体为一种易更换的电机轴承模块化结构。


背景技术：

2.本世纪以来，科学技术在全世界范围内都取得了非常迅速的发展，而科学技术的发展直接或间接地推动了各行各业的高速发展，尤其是机械设备行业，趁着现代科技势如破竹的趋势，在硬件以及软件性能方面都得到了很大的完善和优化，生产设备正向着高度集成、精密、快速、智能的方向上快速前进。因此，现代的机械设备都普遍趋向于精密化、复杂化，各种构配件之间的联动关系更加严密，整个系统通过这种复杂的联接关系形成具有不同功能的有机整体。
3.电机是现代工业过程中的重要驱动力，它的组成包含了多种不同的零配件，而且作为一种极其重要的驱动设备，它的使用范围非常广泛，因此其工作环境也多种多样，这也导致电机出现故障的可能性较高。一般情况下，电机出现故障就会导致生产活动的停止，会带来巨大的经济损失，这就要求在进行电机设计时需要在保证电机正常的工作能力的前提下，还具有更高的可靠性和在出现故障之后的易维修性。
4.轴承作为电机系统的核心部件之一，其作用是减少机械部件之间的摩擦损耗，是一种非常标准化的精密机械装置，具有摩擦小，易于组装使用，效率高等优点。然而轴承作为旋转部分的连接的同时，还要作为支撑部分，因此要具备承受负载的能力。轴承在正常使用过程中，不可避免的会受到机械磨损、应力等一系列物理作用的影响，轴承在日积月累的使用过程中将不断变形，腐蚀，导致轴承运行过程发生变化。且在生产过程中由于技术的不完善，技术人员操作不当等原因，人为造成的轴承损坏也会出现，这些损坏的累积将不可避免的引起轴承损伤。轴承故障的类别也显示为上述几个缺陷形式的部分。轴承也是最容易磨损的电机元件，在电机故障中，有超过40%的故障都是发生在轴承部分。一旦电机轴承出现故障，将直接影响电机的正常运行，故如何在电机轴承出现故障后及时、方便地进行更换有着非常重要的意义，这就要求在进行电机结构设计时要着重考虑有利于更换电机轴承的结构。
5.原有电机轴承结构设计方案如图1所示，其结构特点如下：a.项1（机壳）与项2（端盖）通过项8（第二螺栓）连接；b.项2（端盖）、项3（外轴承盖）、项4（内轴承盖）通过项7（第一螺栓）连接；c.项5（轴承）的内圈与项6（转轴）直接接触，随转轴旋转，外圈固定于端盖上；d.项3（外轴承盖）、项4（内轴承盖）限制了项5（轴承）的轴向移动；e.项9（油封）通过过盈配合固定在转轴上，与项3（外轴承盖）存在间隙，用于防止润滑脂外溢；f.项3（外轴承盖）、项4（内轴承盖）和项6（转轴）之间存在间隙，不直接接触。
6.原有电机轴承结构的缺点为：a.当需要更换轴承时，需要对项2（端盖）、项3（外轴承盖）、项4（内轴承盖）、项5（轴承）、
项7（第一螺栓）、项9（油封）、项8（第二螺栓）进行多次拆装；；b.拆装步骤繁杂且必须根据一定先后顺序进行，任一部件无法正常装配都无法进行后续的操作；c.当项2（端盖）和项5（轴承）拆卸后，项6（转轴）及其上的部件将在该侧失去支撑，可能由于重力原因是其发生过大偏移，影响装配精度；d. 时间成本较大，直接影响经济效益。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种易于更换的电机轴承模块化结构，可在不对电机进行大规模拆解的前提下，实现电机轴承的更换，具有模块化、快捷性的特点。
8.本发明是采用如下的技术方案实现的：一种易更换的电机轴承模块化结构，包括端盖、外轴承盖、内轴承盖和轴承，端盖、外轴承盖、内轴承盖、轴承通过第一螺栓连接形成一个模块。
9.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，整个模块通过第二螺栓与机壳连接固定。
10.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，还包括轴承隔离器，轴承隔离器安装于转轴上，并与外轴承盖形成轴承室的密封结构，防止轴承润滑脂外溢。
11.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，还包括支撑架，支撑架外缘通过过盈配合固定在机壳上，内缘与转轴采用间隙配合。支撑架用于更换电机轴承时对转子总成起到支撑作用，避免转轴产生径向偏移影响模块化装配体的安装。
12.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，更换电机轴承时,方法如下：a.拧松并卸下第二螺栓；b.将整个模块从转轴上沿轴向移除；c.拧松并卸下第一螺栓，即可将模块解体；d.取出损坏的轴承并更换新的轴承；e.将外轴承盖与端盖装配；f.将轴承装入端盖的轴承室内，并通过外轴承盖的凸台进行轴向定位；g.将内轴承盖与以上装配体进行装配；h.通过第一螺栓将装配体连接成一个模块；i.通过第二螺栓将模块固定于机壳上。
13.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，拆卸电机轴承模块前应先取出轴承隔离器。
14.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，轴承隔离器在安装时通过外轴承盖内缘上的凸台进行轴向定位。
15.上述的一种易更换的电机轴承模块化结构，支撑架在安装时通过机壳内缘上的凸台轴向定位。
16.本发明技术方案带来的有益效果为：本发明为了简化电机更换轴承时的工作量，设计了一种易于更换的电机轴承模块化结构，在更换电机轴承时可整体拆装，简化了更换电机轴承的流程，能做到在较短的时间内完
成故障的排查和维修。为了防止模块拆卸后一端失去支撑的转轴出现径向偏移，添加了一个支撑架用于转轴的径向定位，实现电机轴承模块化装配体可以快速准确地安装于转轴上，不需要对电机进行大规模的解体，节省了工作时间，有利于提高工作效率和经济效益。
附图说明
17.图1为原有电机轴承结构示意图。
18.图2为本发明模块化电机轴承安装示意图。
19.图3为本发明模块化电机轴承结构示意图。
20.图4为轴承隔离器装配示意图。
21.图5为支撑架装配示意图。
22.图中：1-机壳，2-端盖，3-外轴承盖，4-内轴承盖，5-轴承，6-转轴，7-第一螺栓，8-第二螺栓，9-油封，10-轴承隔离器，11-支撑架。
具体实施方式
23.本发明设计了一种易于更换的电机轴承模块化结构，以提高更换电机轴承的的工作效率，具体内容如下：a.项2（端盖）、项3（外轴承盖）、项4（内轴承盖）、项5（轴承）通过项7（第一螺栓）连接形成一个模块，以便于在更换轴承时进行模块化拆装；b.增加项10（轴承隔离器），并安装于项6（转轴）上，通过项3（外轴承盖）内缘上的凸台进行轴向定位并与其形成轴承室的密封结构，防止轴承润滑脂外溢；c.增加项11（支撑架），支撑架为圆盘状，位于轴承模块内侧且中间位置设有轴孔，外缘通过过盈配合固定在项1（机壳）上，并通过项1（机壳）内缘上的凸台轴向定位，内缘（轴孔）与项6（转轴）采用间隙配合，两者不直接接触；d.整个模块通过项8（螺栓2）与机壳连接固定。
24.模块化结构如图3所示，更换电机轴承时,方法如下：a.拧松并卸下项8（第二螺栓）；b.将整个模块从项6（转轴）上沿轴向移除；c.拧松并卸下项7（第一螺栓），即可将模块解体；d.取出需要损坏的轴承并更换新的轴承；e.将项3（外轴承盖）与项2（端盖）装配；f.将项5（轴承）装入项2（端盖）的轴承室内，并通过项3（外轴承盖）的凸台进行轴向定位；g.将项4（内轴承盖）与以上装配体进行装配；h.通过项7（第一螺栓）将装配体连接成一个模块；i.通过项8（第二螺栓）将模块固定于机壳上。
25.项9（轴承隔离器）和项6（转轴）、项3（外轴承盖）之间的装配关系如图4所示，拆卸电机轴承模块前应先取出轴承隔离器。
26.图5为项10（支撑架）和项1（机壳）、项6（转轴）的装配示意图，项10（支撑架）用于更换电机轴承时对转子总成起到支撑作用，避免项6（转轴）产生径向偏移影响模块化装配体
的安装，主要有以下特点：a.项10（支撑架）的外缘通过过盈配合与项1（机壳）直接接触；b.项1（机壳）内缘上的凸台用于项10（支撑架）的轴向定位；c.项10（支撑架）的内缘与项6（转轴）之间存在间隙，对转子总成起支撑作用；d.项10（支撑架）在更换电机轴承的过程中不拆装。