專利名稱：液體自位式主軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型液體自位式主軸承。該種主軸承為完全液體摩擦滑動軸承，主要用于冶金、有色、化工礦山、建材水泥、火力發(fā)電等工業(yè)物料粉磨設(shè)備中的各類大中小球(棒)磨機(jī)及類似回轉(zhuǎn)設(shè)備作主軸承之用。
目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的各類型球(棒)磨機(jī)的主軸承，普遍采用澆有巴氏合金的鑄鐵球面瓦體與主軸承座內(nèi)球面相配合的球面調(diào)心結(jié)構(gòu)(無間隙軸承結(jié)構(gòu))；采用該種結(jié)構(gòu)，在總裝時還要將軸頸與合金瓦表面(摩擦面)及瓦體外球面與主軸承座內(nèi)球面進(jìn)行配合刮研。這種澆注巴氏合金球面瓦主軸承，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，在實際使用中尚有以下缺陷。
一是線速度低(1米／秒左右)，由于主要靠油圈供油動壓潤滑；所以磨機(jī)在運(yùn)行時油膜厚度值小，一般在0.012～0.024mm之間，加之軸與軸瓦又經(jīng)配刮(無間隙)，事實上是處于邊界摩擦狀態(tài)，摩擦系數(shù)為0.08～0.15，摩擦功耗較大；二是磨機(jī)啟動性能差，由于磨機(jī)一般是滿載啟動且停機(jī)時油膜已消失，再啟動時磨機(jī)軸與軸瓦是處于干摩擦狀態(tài)，此時摩擦系數(shù)達(dá)0.2～0.3，所以磨機(jī)轉(zhuǎn)矩大，起動功率及起動時的沖擊負(fù)荷大，容易磨傷合金軸瓦表面，燒瓦事故時有發(fā)生；并常因電壓不足而無法啟動，影響生產(chǎn)；三是由于磨機(jī)工況溫變引起磨機(jī)筒體伸縮，致使磨機(jī)軸在合金瓦面發(fā)生軸向位移，在軸瓦消失油膜的情況下很容易擦傷合金軸瓦，使原來就容易磨損的合金軸瓦磨損更甚，因而大大降低軸瓦使用壽命。
為解決磨機(jī)的啟動困難，國內(nèi)七十年代曾引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，研制過動、靜壓合金球面瓦軸承。在磨機(jī)啟動的短時間內(nèi)(5秒鐘)，將磨機(jī)浮起油膜厚度高達(dá)0.08～0.12mm，但這僅解決了磨機(jī)啟動的干摩擦問題，運(yùn)行中仍采用油圈供油動壓潤滑，由于制造成本高、難度大，而且并沒有徹底解決問題。此外，國外也曾采用過滾動軸承，但因制造難度更大，造價更高，無法推廣。
本發(fā)明的目的在于取消球面瓦，簡化主軸承結(jié)構(gòu)、降低制造成本既能解決磨機(jī)啟動時的干摩擦，克服啟動困難，也解決磨機(jī)運(yùn)行中的半干摩擦，降低磨機(jī)能耗，提高運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，同時能達(dá)到自動補(bǔ)償磨機(jī)制造和安裝中出現(xiàn)的不同軸誤差和工況溫變引起的角度或軸向位移；并具有自動調(diào)心滾動軸承的自位功能。
本實用新型發(fā)明是在本人8810566960號發(fā)明專利的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善而成的一種新型無球面瓦的液體自位式主軸承。其主要特點是主軸承座與軸瓦成為一體式，不要球面瓦，主軸承(2)內(nèi)圓柱面(摩擦面(3))與中空軸(1)接觸配合部位(軸與軸承摩擦面)中間加工成一個環(huán)形槽——液壓密封槽(4)，其寬、深度與密封圈(5)相一致；該密封槽內(nèi)裝有一個方形密封圈，槽兩端各設(shè)有一擋板(6)，由M8的螺絲固定堵住密封圈(5)兩端面，從而使磨機(jī)中空軸(1)與主軸承(2)內(nèi)圓柱面(3)(摩擦面)形成一個四周邊都可保證實現(xiàn)密封的瓦狀封閉式液壓缸。液壓缸內(nèi)的瓦狀方形密封圈(5)其橫截面為V形，主軸承(2)的一油管接頭(8)下面連接著液壓系統(tǒng)油泵(10)，主軸承(2)正面的中空軸(1)上下分別設(shè)置著能控制浮升高度的微型限位開關(guān)(12)；此外，主軸承(2)為防塵設(shè)置了J形防塵密封圈(13)，由壓板(14)用M12螺絲固定。
應(yīng)用以上方案制作的無球面瓦的液體自位式主軸承，其主軸承座采用普通鑄鐵，將鑄件刨加工上下兩平面后，兩件主軸承(2)合為一體，再加上內(nèi)圓柱面(3)和環(huán)形液壓密封槽(4)及其它加工位置。其中所述的瓦式方形密封圈(5)采用聚氨脂密封材料或其它高耐磨、耐油、耐溫材料制作，防塵密封圈(13)采用耐油、耐磨、耐溫橡膠。
根據(jù)以上設(shè)計方案制作的這種無球面瓦的液體自位式主軸承，與現(xiàn)在國內(nèi)外普遍采用的澆注巴氏合金球面瓦主軸承相比不僅具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、起動靈活、運(yùn)行可靠、維修方便等優(yōu)點，還具有以下明顯優(yōu)點1、減輕了40％重量、降低造價50％；2、節(jié)能、節(jié)油、節(jié)水效果突出，經(jīng)測算，節(jié)能10～20％，節(jié)水100％，節(jié)油80％，尤其節(jié)約了100％的巴氏合金；3、由于結(jié)構(gòu)新穎，摩擦系數(shù)減小80倍以上，減少起動力距2倍，延長使用壽命10倍以上。
附


圖1為液體自位式主軸承結(jié)構(gòu)主視圖；附圖2為液體自位式主軸承結(jié)構(gòu)左視圖；附圖3為密封圈主視圖；附圖4為密封圈左視圖；附圖5為密封圈結(jié)構(gòu)放大剖視圖；附圖6為防塵密封圈主視附圖7為防塵蜜密封圈剖視圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型并給出其實施例。
以應(yīng)用該技術(shù)的φ1.83×7M水泥球磨機(jī)的無球面瓦液體自位式主軸承為例，主軸承(2)材質(zhì)采用普通鑄鐵，其軸瓦與軸承座合為一體，不要球面瓦，磨機(jī)中空軸(1)直徑與主軸承內(nèi)圓柱面(摩擦面(3)直徑相匹配(均為700mm左右)，兩者接觸配合部位(軸與軸承摩擦面)中間加工呈一個環(huán)形液壓密封槽(4)(槽直徑為720mm左右，槽寬為240mm)，該密封槽內(nèi)裝著與其尺寸相配的一個方形密封圈(5)，液壓密封槽(4)兩端各設(shè)著(240×30)兩塊鋼質(zhì)擋板(6)，它們在密封槽(4)內(nèi)由M8的螺絲固定堵住密封圈(5)兩端面，使磨機(jī)中空軸(1)與主軸承(2)內(nèi)圓柱面(3)形成四周封閉的瓦狀封閉式液壓缸，液壓缸的瓦狀方形密封圈(5)其橫截面為V形，其規(guī)格為855×240mm，V形厚13mm，斷面長18mm，唇厚2mm；主軸承(2)的一端設(shè)有排氣油堵螺絲(9)，另一端設(shè)著液壓鎖(11)和進(jìn)油管接頭(8)；該進(jìn)油管接頭(8)下面連接著液壓系統(tǒng)油泵(10)(其最大壓力為60kg／cm2，流量4ml／轉(zhuǎn)，油泵電機(jī)功率0.55kw。主軸承(2)的正面中空軸(1)上下分別設(shè)置著能控制浮升高度的微型限位開關(guān)(12)，同時主軸承(2)外設(shè)置著J形防塵密封圈(13)由壓板(14)用M12螺絲固定。
根據(jù)本實用新型發(fā)明制作的液體自位式主軸承其工作過程如下當(dāng)首次啟動磨機(jī)時，先開動油泵(10)，液壓油經(jīng)進(jìn)油管接頭(8)、液壓鎖(11)進(jìn)入瓦狀液壓油缸內(nèi)，缸內(nèi)原有空氣經(jīng)排氣、堵油螺絲(9)壓出缸外，在缸內(nèi)充滿液壓油后，擰緊堵油螺絲(9)，增壓后瓦式密封圈(5)V形斷面兩唇脹開，壓緊中空軸(1)與主軸承(2)的液壓密封槽(4)的底面，當(dāng)液壓繼續(xù)增高到大于主軸承(2)承受載荷(磨機(jī)回轉(zhuǎn)體總重量)的比壓時，磨機(jī)被浮起，離開主軸承(2)摩擦面(最大可浮起高度約5mm，按需要由微型限位開關(guān)控制其調(diào)整高度)浮到需要高度后，油泵即由通過上微型限位開關(guān)(12)控制自動停止；液壓缸內(nèi)液壓油由液壓鎖(11)控制保持，此時，磨機(jī)則可靈活啟動和安全運(yùn)行，實現(xiàn)完全液體摩擦，摩擦系數(shù)達(dá)0.001。在運(yùn)行過程中當(dāng)磨機(jī)中空軸(1)下降到一定距離后，經(jīng)下微型限位開關(guān)控制，油泵會自動地給予補(bǔ)充壓油，提高到應(yīng)需高度。
由于磨機(jī)中空軸(1)無論是啟動、運(yùn)行或停止都是處在浮起離開摩擦面一定高度的懸浮狀態(tài)，能解決現(xiàn)有磨機(jī)中空軸與合金球面瓦之間無間隙直接接觸造成的邊界摩擦或干摩擦的弊端，而且不再需要澆注昂貴的巴氏合金球面瓦，可靠地避免了燒瓦事故的發(fā)生，大大減少了摩擦功率的損失，尤其克服了現(xiàn)行磨機(jī)經(jīng)常因電壓不足而引起的啟動困難。此外它還能自動補(bǔ)償制造和安裝中出現(xiàn)的不同軸誤差和工況溫變因起的角變或軸向位移，具有自動調(diào)心滾動軸承的自位功能。
權(quán)利要求1.一種液體自位式主軸承，包括軸承座、軸瓦、防塵圈、供油系統(tǒng)、控制電路，其特征是合為一體的軸瓦與軸承座；軸與軸承配合的摩擦面部設(shè)有一個能使中空軸(1)離開摩擦面(3)一定高度形成懸浮狀態(tài)，實現(xiàn)完全液體摩擦和自動調(diào)心功能的瓦狀封閉瓦式液壓缸，該瓦式液壓缸由中空軸(1)和主軸承(2)、內(nèi)圓柱面(3)上的液壓密封槽(4)與瓦式方形密封圈(5)及密封擋板(6)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體自位式主軸承，其特征是所述的液壓密封槽(4)呈環(huán)形且與密封圈(5)的寬厚度相等，圓柱槽兩端由密封擋板(6)固定定位，瓦式液壓缸的彎曲弧度、長度應(yīng)與密封圈(5)的弧度、長度相適應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的液體自位式主軸承，其特征是所述的密封圈(5)其斷面為V形，外形為長方形、裝入瓦式液壓缸內(nèi)則要形成瓦狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體自位式主軸承，其特征是所述的軸承座為鑄鐵做成，所述的密封圈(5)為聚氨脂材料。
專利摘要本實用新型公開一種用于各類球(棒)磨機(jī)的液體自位式主軸承。其特征是不要球面瓦、在軸承的滑動摩擦面上設(shè)一獨特瓦狀液壓缸和密封裝置，使數(shù)百噸內(nèi)的磨機(jī)及類似回轉(zhuǎn)設(shè)備的軸浮起1～5mm，摩擦系數(shù)僅為0.001，實現(xiàn)全液體摩擦；不僅保證靈活起動安全運(yùn)行，還能自動補(bǔ)償多因素造成的不同軸誤差、變形和位移；取代球面瓦的自動調(diào)心作用，比現(xiàn)行球面瓦式主軸承節(jié)電10～20％，節(jié)水100％，節(jié)油80％，降低成本50％，并且維修方便。
文檔編號F16C32/00GK2099872SQ8921174
公開日1992年3月25日 申請日期1989年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月27日
發(fā)明者王求林 申請人:王求林