石油機(jī)械軸承方孔保持架的結(jié)構(gòu)改進(jìn)

丁世平，林濤

(西北軸承股份有限公司 開發(fā)部工裝室，銀川 750021)

1 原方孔保持架及其存在的問題

圖1為某石油機(jī)械用軸承結(jié)構(gòu)示意圖，此類軸承要求能承受較大的徑向載荷。由于軸承的裝機(jī)空間位置有限，所以在設(shè)計時，軸承內(nèi)、外圈壁厚及寬度均取最小極限值。為了保證軸承的徑向承載能力，通常設(shè)計的滾子數(shù)量都較多。

1—外圈；2—內(nèi)圈；3—滾子；4—保持架；5—鉚釘

方孔保持架結(jié)構(gòu)如圖2所示。兜孔孔梁較窄，保持架引導(dǎo)其回轉(zhuǎn)時，孔梁與滾子為線接觸，故引導(dǎo)穩(wěn)定性較差。鉚釘孔在兜孔端面中間位置，為了鎖住滾子，需要在滾子兩端面加工凹穴，將鉚釘插入凹穴中引導(dǎo)滾子回轉(zhuǎn)。當(dāng)bc尺寸大于上偏差時，滾子將與鉚釘發(fā)生摩擦，鉚釘容易受到磨損產(chǎn)生松動。又因受到軸承寬度的限制，保持架寬度也比同類型保持架小。

圖2 原保持架

保持架原加工工藝為：粗車內(nèi)徑面、外徑面、端面→細(xì)車內(nèi)徑面、外徑面、切離→平切離面→劃線→鉆孔→粗銑兜孔→精銑兜孔→插床清根→整形→鉆鉚釘孔→去毛刺→外觀處理→終檢→包裝入庫。加工過程存在如下問題：

(1)在鉆孔、銑孔及插孔時，每加工一個孔都要進(jìn)行一次裝夾，該類保持架兜孔等分?jǐn)?shù)相對較多，需經(jīng)過多次裝夾，易造成產(chǎn)品的變形以及碰、卡傷，同時增加了工人的勞動強(qiáng)度和輔助工作時間。

(2)在粗、精銑兜孔時，因受加工設(shè)備的限制，每次進(jìn)給量有限，每個兜孔要銑4次才能達(dá)到工藝尺寸要求，生產(chǎn)效率低。

(3)保持架所用材質(zhì)相對較軟，在用插床清根時，保持架受到徑向沖擊力的作用極易發(fā)生變形，尤其是加工最后幾個孔時變形較大。故需要對保持架進(jìn)行一次整圓，以使其符合工藝尺寸的要求。

(4)鉆鉚釘孔時，垂直差易超出工藝尺寸的要求，軸承運(yùn)行時兩端面的鉚釘孔同軸度不能滿足設(shè)計要求，使?jié)L子的凹穴與鉚釘發(fā)生摩擦，造成鉚釘磨損或者斷裂。當(dāng)對軸承部件進(jìn)行檢修時，滾子會與保持架組件脫離。加工滾子(圖3)時必須保證滾子凹穴與外徑的同軸度，給滾子的加工帶來一定難度。受現(xiàn)有設(shè)備及加工工藝的限制，此類方孔保持架尚不能進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

圖3 滾子

2 改進(jìn)后保持架

改進(jìn)后的保持架結(jié)構(gòu)如圖4所示，為兩體式結(jié)構(gòu)，在軸向方向上鏜兜孔，鉚釘孔鉆在孔梁中間。加工工藝過程為：粗車內(nèi)徑面、外徑面、端面、切離→細(xì)車外徑面→細(xì)車內(nèi)徑面→切蓋→鏜孔→鉆鉚釘孔→鉆沉孔→手挫→外觀處理→終檢→包裝入庫。改進(jìn)后的保持架具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)將兩端面鉚釘孔設(shè)計成沉孔，可以防止鉚釘頭高出軸承端面。

(2)保持架配車止口槽，并設(shè)計成外止口槽，能有效防止孔梁向內(nèi)收縮變形，以免影響保持架的回轉(zhuǎn)。

(3)鉚釘孔鉆在保持架的孔梁上，鉚釘不再限制滾子的回轉(zhuǎn)中心位置，此種兜孔能最大面積包容滾子，保持架引導(dǎo)滾子在滾道中回轉(zhuǎn)性能良好，滾子兩端無需再加工凹穴。

(4)可避免鎖滾子的鉚釘松動脫落，且省去了滾子兩端面盲孔的加工。

(5)可以在半自動高速兜孔鏜床或數(shù)控鏜床上進(jìn)行大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率大幅度提高，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

圖4 改進(jìn)后的保持架

3 結(jié)束語

改進(jìn)后所加工的保持架完全符合設(shè)計要求，并可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。通過對該類軸承的裝機(jī)運(yùn)行測試，發(fā)現(xiàn)該類軸承性能穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)良好。