一种热装轴承与主轴的装置的制作方法

专利2025-07-18  18


本发明涉及轴承装配,具体涉及一种热装轴承与主轴的装置。


背景技术:

1、分子泵是一种依靠内部高速旋转的涡轮转子和静止的定叶片相互配合,实现抽气,以创造真空环境和维持真空环境的设备。上述涡轮转子的转速能达到70000r/min以上。涡轮转子的稳定高速旋转取决于轴承的质量以及主轴与轴承的配合精度。当主轴与轴承的装配精度不佳时,例如:主轴的轴肩与轴承内圈的端面未完全贴合,主轴与轴承的内圈过松或过紧,使得分子泵的涡轮转子在高速运行时,轴承很容易出现振动和急剧升温的情况,以致轴承内部的润滑脂或润滑油快速挥发,进而烧毁轴承,使得涡轮转子发生急停,进而导致涡轮转子在瞬间碎裂。分子泵的轴承一般为精密轴承。精密轴承包括:内圈和外圈,内圈与主轴配合,在装配轴承时,应对轴承内圈施加压力与主轴配合,一般依靠对轴承外圈施加外力进行装配,上述方式很容易导致轴承变形或轴承内部滚珠错位等,严重影响轴承的质量和精度。另外,主轴与轴承的内圈为过盈配合,通常需要根据主轴与轴承的配合尺寸以及主轴与轴承的热膨胀量,进而计算获取轴承需加热的温度,然后再与主轴进行配合,现有的将轴承整体加热的方式很容易导致轴承内部的油脂挥发,减少轴承的使用寿命;并且,轴承的外圈、保持架以及滚珠的尺寸均会受到变化,严重影响装配精度;另外,在将轴承从加热装置取走至穿过主轴的过程中,轴承会快速降温,严重影响装配进程和装配精度。若通过升高轴承的加热温度弥补温度损失,则很容易使得轴承内圈和主轴的配合过紧,涡轮转子在高速旋转时对轴承内圈造成过大负担,导致轴承温度升高,进而严重影响分子泵的稳定性与使用寿命。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种热装轴承与主轴的装置,以解决依靠对轴承外圈施加外力进行装配主轴和轴承,很容易导致轴承变形或轴承内部滚珠错位,以及将轴承整体加热的方式很容易导致轴承内部的油脂挥发,减少轴承的使用寿命;并且,轴承的外圈、保持架以及滚珠的尺寸均会受到变化,严重影响装配精度;另外,在将轴承从加热装置取走至穿过主轴的过程中,轴承会快速降温,严重影响装配进程和装配精度的问题。

2、本发明提供了一种热装轴承与主轴的装置,包括:

3、工作台;

4、第二固定块,放置在工作台上,在所述第二固定块的顶面环绕设置有凹槽;

5、加热件,设置在所述凹槽内;待装配的轴承的内圈与所述加热件贴合设置;

6、伸缩导向结构,设置于所述工作台上,在所述伸缩导向结构上连接有主轴;所述主轴的底端位于所述轴承的内圈的正上方;所述伸缩导向结构适于带动所述主轴升降;

7、所述热装轴承与主轴的装置适于所述加热件加热所述轴承的内圈,伸缩导向结构带动所述主轴下降,以将主轴装配至轴承的内圈。有益效果:本技术采用上述技术方案,改变以往主轴固定,对轴承外圈施加压力进行装配轴承与主轴的装配方式,而是将轴承固定,通过移动主轴的方式,与轴承内圈配合,以避免损坏轴承;并结合仅加热轴承内圈的方式,防止轴承快速降温,主轴穿过轴承内圈时,仅轴承内圈受力,轴承外圈不受力,可避免轴承变形或轴承内部的滚珠错位等,确保轴承的装配质量、装配效率和装配精度,实现高精度装配配合,且人为可控。同时,仅加热与主轴配合的轴承内圈,尽可能避免轴承内部的油脂挥发。

8、可选地,还包括:

9、至少两个第一固定块,通过第二弹性件以环绕形式连接;所述轴承的外圈位于环绕的第一固定块内;所述第二固定块为环绕设置的至少两个。有益效果:本技术采用上述技术方案,可对不同尺寸的轴承进行位置固定,实用性高,适用性广。

10、可选地,所述伸缩导向结构包括:

11、连接块,底端与所述主轴的顶端连接;

12、气缸,与所述连接块的顶端连接;所述气缸适于带动所述连接块升降,进而带动所述主轴升降;

13、支撑块,与所述连接块连接;

14、导柱,沿竖直方向固定在所述工作台上;所述支撑块与所述导柱滑动连接。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置导柱,保证主轴穿越轴承内圈时的同轴度。

15、可选地,所述伸缩导向结构还包括:

16、螺柱,沿竖直方向固定在所述工作台上;在所述支撑块的外周设有支臂,所述支臂套设于所述螺柱上;

17、定位环,螺旋连接于所述螺柱上,且所述定位环位于所述支臂的下方,以限定所述支臂的位置,进而限定主轴下降的极限位置,在所述导柱上设有沿高度方向的刻度线,以参考所述刻度线,确定定位环的位置。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置刻度线,以对定位环的位置设定进行参考。

18、可选地,所述伸缩导向结构还包括:

19、支撑垫,所述螺柱的上部为螺纹部,所述螺柱的下部为光杆部,所述支撑垫设置在所述光杆部的底端位置处,在所述螺纹部与所述支撑垫之间设有第一弹性件。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置第一弹性件和支撑垫,在装配主轴时,当主轴与轴承装配到位时,不会进一步损坏轴承,可对轴承进行有效保护。

20、可选地,还包括:

21、箱体,具有密闭的空腔,所述工作台、第二固定块、加热件和伸缩导向结构均设置于箱体的空腔内;所述轴承为分子泵轴承,所述主轴为分子泵主轴;在所述箱体的侧壁设有两个开口,在所述开口上设有固定环,通过所述固定环固定有橡胶手套;通过所述橡胶手套适于在所述箱体内操作。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置箱体,确保分子泵主轴与分子泵轴承在洁净无尘的环境下进行热装;精密的分子泵轴承在拆解包装后,不会因空气中的杂质或灰尘而破坏表面油膜,甚至进入轴承内部,影响轴承的寿命与精度;通过固定环与橡胶手套结合,用橡胶手套操作轴承与主轴的装配,避免工作人员用手直接接触分子泵轴承,进而避免手上的汗液破坏轴承表面的油膜,影响轴承的寿命与精度;并且,箱体的体积小,易取放,可随取随用,投入小,成本低。

22、可选地,还包括:

23、温度传感器,靠近所述轴承的内圈设置,所述温度传感器适于获取轴承的内圈的温度;

24、温控器,设置在所述箱体的外部,所述温控器与所述温度传感器、加热件均信号连接,所述温控器适于获取温度传感器传送的温度信号,并显示,且通过控制加热件的功率,控制加热件加热的温度。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置温控器,可以根据需求设定加热件的加热温度,维持轴承内圈的温度,实时显示温度情况,实现主轴与轴承内圈的高精度配合。

25、可选地,所述箱体包括:

26、前面板,位于前部;

27、顶板,位于顶部;

28、后面板,位于后部;

29、第一底板,位于底部;所述前面板的顶端与所述顶板通过斜面板密封连接,所述顶板与后面板密封连接,所述后面板、前面板均与第一底板均密封连接;

30、两个侧框,分别设置在两侧;

31、两个侧门板,设有锁紧卡口,两个侧门板通过梅花螺母与锁紧卡口配合,与两个侧框分别锁紧连接,在所述侧门板与侧框之间设有密封胶圈。

32、可选地,还包括:

33、风扇,设置在所述箱体上,所述风扇适于向所述箱体内吹风,以获得箱体内的正压环境;在所述风扇上设有防护网,以保护人员的安全;

34、防尘网,固定设置于所述箱体的开孔上;所述防尘网适于净化进入箱体内的空气。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置防尘网,达到净化箱体内部空气,不受外部环境污染的目的,为箱体内提供可靠的无尘环境;通过设置风扇,为箱体内提供可靠的正压环境,有利于主轴和轴承的装配,且降低投入成本。通过设置防护网,防止操作人员受到风扇的损伤。

35、可选地,所述第一底板为不锈钢板。有益效果:本技术采用上述技术方案,通过设置第一底板为不锈钢板,可允许在机械装配过程中零部件受到一定的磕碰。


技术特征:

1.一种热装轴承与主轴的装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,所述伸缩导向结构包括:

4.根据权利要求3所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,所述伸缩导向结构还包括:

5.根据权利要求4所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,所述伸缩导向结构还包括:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求6所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求6所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,所述箱体(2)包括:

9.根据权利要求6所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求8所述的热装轴承与主轴的装置,其特征在于,所述第一底板(7)为不锈钢板。


技术总结
本发明涉及轴承装配技术领域,公开了一种热装轴承与主轴的装置,包括:工作台;第二固定块放置在工作台上,在第二固定块顶面环绕设置有凹槽;加热件设置在凹槽内;待装配轴承内圈与加热件贴合设置;在伸缩导向结构上连接有主轴;热装轴承与主轴的装置适于加热件加热轴承内圈,伸缩导向结构带动主轴下降,以将主轴装配至轴承内圈。本申请将轴承固定,通过移动主轴与轴承内圈配合,以避免损坏轴承;并结合仅加热轴承内圈的方式,防止轴承快速降温,主轴穿过轴承内圈时,仅轴承内圈受力,轴承外圈不受力,可避免轴承变形或轴承内部的滚珠错位等,确保轴承的质量和精度,实现高精度装配。

技术研发人员:郭帅,王轶群,蒋国安
受保护的技术使用者:北京中科科仪股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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