專利名稱：螺旋彈簧軸承及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋彈簧軸承及其加工方法。
背景技術(shù)：
滾動軸承以滾動體的形式來分，可分為球軸承和滾子軸承兩大類。球軸承 又分為深溝球軸承、角接觸球軸承、推力球軸承，三點、四點接觸球軸承；滾 子軸承可分為短圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、調(diào)心滾子軸承、滾針軸承等。 以前的軸承均為剛性軸承，唯有螺旋滾子軸承屬于彈性軸承。在高溫惡劣工作 環(huán)境下的軸承常常要承受高溫及運轉(zhuǎn)引起的徑向力、軸向力，螺旋滾子軸承具 有耐沖擊耐高溫的特點，但是它在重負荷與沖擊負荷等惡劣工作條件下，只能 滿足徑向力引起的徑向伸縮，而在軸向則無伸縮性，故易引起游隙變化，進而 引起軸承卡死，縮短軸承的實用壽命，影響設(shè)備運轉(zhuǎn)，這種情況在鋼廠的連軋 連鑄機和高溫傳輸設(shè)備中尤其突出。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種能在能適應(yīng)高溫惡劣工作環(huán)境，具 有軸向、徑向伸縮的螺旋彈簧軸承。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述螺旋彈簧軸承的加工方法。
技術(shù)方案 一種螺旋彈簧軸承，包括外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架、左擋 板和右擋板，滾動體安裝在保持架上，并與保持架一塊裝在外圈和內(nèi)圈之間， 左擋板和右擋板分別安裝在外圈、內(nèi)圈的端部，所述內(nèi)圈為螺旋彈簧體。
所述的外圈是和內(nèi)圈螺旋旋向相同的螺旋彈簧體。
所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，包括以下步驟
1)加工內(nèi)圈
1. l內(nèi)圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的縫 隙為0. 20 0. 30mm;退火溫度810~870° C，加熱時間4~6小時，出爐溫度680 ° C~750° C;淬火溫度為850。 C~890° C，油劑淬火；回火溫度為350~380° C， HRC》50° ;
1.2切除內(nèi)圈螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋方 向要垂直，兩尾部成180° C對稱分布；
1.3內(nèi)圈磨削首先將內(nèi)圈外徑裝入模具內(nèi)，磨削內(nèi)孔至自由狀態(tài)尺寸，圓 度、錐度、粗糙度符合設(shè)定要求，無磨削燒傷，然后將內(nèi)圈內(nèi)徑裝在芯軸上， 磨削外徑和端面至裝配尺寸，圓度、錐度、粗糙度符合設(shè)定要求，無磨削燒傷；
2) 加工外圈；
3) 加工滾動體；
4) 加工保持架；
5) 加工左右擋板；
將上述各步驟中加工得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。
一種螺旋彈簧軸承，包括外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架左擋板和右擋板，
滾動體安裝在保持架上，并與保持架一塊裝在外圈、內(nèi)圈之間，左擋板、右擋
板分別安裝在外圈、內(nèi)圈端部，所述外圈為螺旋彈簧體。
所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，包括以下步驟
1) 加工外圈
1. 1外圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的縫 隙為0.20 0. 30mm;退火溫度810-870° C，加熱時間4~6小時，出爐溫度680 。C~750° C;淬火溫度為850。 C~890° C，油劑淬火；回火溫度為350-380° C， HRO50° ;
1.2切除外圈螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直，兩尾 部成180° C對稱分布；
1.3外圈磨削首先將外徑磨削，無燒傷；然后將外圈外徑裝入事先做好的 模具內(nèi)，并安裝在電磁無心卡上，支外徑磨削內(nèi)徑，無磨削燒傷；然后磨削兩 端面；
2) 加工內(nèi)圈；
3) 加工滾動體；
4) 加工保持架；
5) 加工左右擋板；
將上述各步驟中的得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。 所述的螺旋彈簧體的旋向為左旋。
所述的保持架上裝有銷釘，滾動體為穿在銷釘上的旋向為左旋或右旋的螺 旋彈簧體。
所述的螺旋彈簧軸承，滾動體的加工方法包括以下步驟
1) 滾動體彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱 彈簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的 縫隙為0. 20 0. 30ram;退火溫度810-870° C，加熱時間4 6小時，出爐溫度680 ° C~750° C;淬火溫度為850。 C~890° C，油劑淬火；回火溫度為350~380° C， HRO50° ;
2) 切除滾動體螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直， 兩尾部成180° C對稱分布；
3) 滾動體外徑磨削外徑磨削，無燒傷，然后磨削兩端面。 有益效果(1)由于內(nèi)、外圈及螺旋滾子為螺旋彈簧體，溫度變化使內(nèi)、
外圈及螺旋滾子在軸向和徑向也可自由伸縮，因而可以保持運轉(zhuǎn)游隙基本不變， 即在高溫環(huán)境下的游隙自動補償，那么也就不會卡死。(2)另外內(nèi)、外圈及螺旋 滾子上的間隙均可以貯存潤滑脂和污物，非常有利于潤滑和排除垃圾，能夠?qū)崿F(xiàn) 潤滑條件的自我改善及清洗，因此對提高軸承運轉(zhuǎn)壽命也極為有利，非常適于高 溫、粉塵等惡劣條件，如鋼廠連軋連鑄機和高溫傳輸裝置使用。(3)另外由于螺 旋彈簧體使得軸承具有一定的彈性，可以使其承受抵抗沖擊，以及實現(xiàn)在撓曲變 形下維持工況。


圖示為本發(fā)明的螺旋彈簧軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做更進一步的解釋。
實施例1:
如圖所示 一種螺旋彈簧軸承，包括外圈l、內(nèi)圈2、滾動體3、保持架4、
左擋板5和右擋板6，滾動體3安裝在保持架4的銷釘上，滾動體3為左旋和右 旋間隔設(shè)置的螺旋彈簧體，滾動體3與保持架4放置在外圈1和內(nèi)圈2之間， 左擋板5、右擋板6分別安裝在外圈1、內(nèi)圈2的端部，所述外圈l、內(nèi)圈2均 為左旋向的螺旋彈簧體，螺旋彈簧的間隙為0. 20mm(也可以為0. 20mm 0. 30咖)。 上述螺旋彈簧軸承的加工方法
1、內(nèi)外圈的加工方法內(nèi)、外圈材料為50CrVA耐熱彈簧鋼，該彈簧鋼有 較高韌性、強度和彈性極限、疲勞強度，熱處理時過熱和脫碳傾向小，沖擊韌 性也良好，適于制造大截面的高載荷重要彈簧體。
1)內(nèi)、外圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形
內(nèi)、外圈巻制時的工藝要求首先將彈簧板材軋制成扁平薄板，將薄板在 圓軸上繞制成螺旋彈簧狀，巻制的螺旋彈簧體一定要保證有0. 20 0. 30mm的縫 隙，即螺旋彈簧各圈之間不應(yīng)有預(yù)應(yīng)力，另外，彈簧板材必須有足夠圓角。
退火溫度870° C(也可以為810 870。 C)，加熱時間6小時(也可以為4 6小時)，出爐溫度680。 C (也可以為680 750° C)。
淬火技術(shù)要求50CrVA耐熱彈簧剛淬火溫度為850° C (也可以為850 890 ° C)，油劑淬火，回火溫度為380。 C (也可以為350 380° C)， HRC為51 (也 可以為>50)。
,去應(yīng)力回火要求:去應(yīng)力回火是去除淬回火的熱應(yīng)力，避免冷加工磨削變形 尚必要措施，加熱溫度500° C(也可以為400 50(T C)。去應(yīng)力回火非常關(guān)鍵， 否則冷加工無法進行。
2) 去除內(nèi)、外圈螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋 方向要垂直，兩尾部成180。 C對稱分布。切割時速度不可以過快，切忌避免燒 傷。
3) 外圈磨削
外圈外徑可在貫穿式無心磨床上磨削，按自由狀態(tài)下磨削，圓度《0.02、 錐度《0.02、粗糙度《0.8um，，無燒傷。
將外圈外徑裝入事先做好的模具內(nèi)，支端面(電磁無心卡)和外圈外徑 磨削外圈內(nèi)徑，圓度《0.02、錐度《0.02、粗糙度《0.8um，無磨削燒傷；磨削 兩端面至裝配尺寸。
4) 內(nèi)圈磨削
將內(nèi)圈外徑裝入模具內(nèi)，磨削內(nèi)孔至自由狀態(tài)尺寸，圓度《0.02、錐 度《0.02、粗糙度《0.8um,無磨削燒傷；
將內(nèi)圈內(nèi)徑用專用搬手裝在事先做好的芯軸上，在萬能磨上磨削內(nèi)圈外 徑和端面至裝配尺寸，圓度《0.02、錐度《0.02、粗糙度《0.8pm,無磨削燒傷。 2、螺旋彈簧軸承的滾動體的加工方法，它包括以下步驟 1)滾動體彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱 彈簧剛板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；所用的彈簧 板材有足夠的圓角；退火溫度870° C (也可以為810-870° C)，加熱時間6小時 (也可以為4 6小時)，出爐溫度750。 C (也可以為680° C~750° C);淬火溫度為850° C (也可以為850~890° C)，油劑淬火；回火溫度為350° C (也可 以為350~380° C)， HRC為50 (也可以為^50);
2) 切除滾動體螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋 方向要垂直，兩尾部成180。 C對稱分布；
3) 滾動體外徑磨削將外徑在貫穿式無心磨床上磨削，無燒傷，后磨削
兩端面。
內(nèi)、外圈及滾動體磨削所用模具的技術(shù)要求為材料為GCrl5，熱處理，硬 度HRC62-65,內(nèi)外徑同心度小于2.5um,垂直差小于(支撐端面對中心線)小于 5iitn;工件轉(zhuǎn)速、砂輪轉(zhuǎn)速根據(jù)工件大小適當(dāng)確定，無磨削燒傷，磨削工件粗 糙度小于《0.4um。
3、 保持架加工
1) 上、下蓋加工內(nèi)、外徑寬度車削成型，倒角去毛刺；用事先做好的 模具，鉆削兜子和鉚釘定位孔，去毛刺；
2) 鉚釘加工車削成型；
3) 鉚合、磨端面將滾子、鉚釘裝好后，用模鉚合。
重點控制:滾子對兜孔垂直度，滾子軸向、徑向保證又一定間隙，無卡滯現(xiàn)象。
4、 加工左、右擋板左右擋板為GCrl5軸承鋼， 將原料車削成型，留有一定余量供磨削用；
將GCrl5軸承鋼熱處理淬火溫度85(T C (也可以為835 850° C)，淬火 介質(zhì)為油，回火溫度170。 C (也可以為150 170° C)，硬度服C63;
磨削兩端面在萬能磨上進行，應(yīng)保證平行差和表面粗糙度技術(shù)要求，避 免磨削燒傷；
外徑在貫穿無心磨上進行，保證圓度、粗糙度技術(shù)要求，避免磨 削燒傷。
將上述各步驟加工好的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承，成品的內(nèi)、外圈壁 厚差《0.02，未介紹的加工方法及工藝要求同現(xiàn)有技術(shù)。
實施例2:
一種螺旋彈簧軸承，包括外圈1、內(nèi)圈2、滾動體3、保持架4、左擋板5 和右擋板6，滾動體3為螺旋彈簧體，滾動體3安裝在保持架4的銷釘上，滾動 體3、保持架4放置在外圈1、內(nèi)圈2之間，左擋板5、右擋板6分別安裝在外 圈l、內(nèi)圈2端部，所述外圈l為螺旋彈簧體，旋向為左旋方向，螺旋彈簧體的間隙為0. 30mm。
實施例2的外圈、滾動體加工方法同實施例1中外圈、滾動體的加工方法。 內(nèi)圈的加工方法為將軸承鋼原料車削成毛坯，熱處理，磨削成成品，其余加 工方法同實施例l，將上述各部件組裝即得到成品。
實施例3:
一種螺旋彈簧軸承，包括外圈1、內(nèi)圈2、滾動體3、保持架4、左擋板5 和右擋板6，滾動體3安裝在保持架4的銷釘上，滾動體3和保持架4放置在外 圈l、內(nèi)圈2之間，左擋板5、右擋板6分別安裝在外圈1、內(nèi)圈2端部，所述 內(nèi)圈l為螺旋彈簧體，旋向為左旋方向，螺旋彈簧體的間隙為0.30mm。
實施例3的內(nèi)圈加工方法同實施例1中內(nèi)圈的加工方法，外圈加工方法為 將軸承鋼原料車削成毛坯，熱處理，磨削成成品，其余加工方法同實施例l，將 上述各部件組裝即得到成品。
以上實施例的加工方法所加工的成品內(nèi)、外圈硬度不低于朋C50;滾子、擋 板硬度為于HRC60 64;成品安裝后徑向游隙為0.2 0.3mm;內(nèi)圈、外圈零件 壁厚差《0.02，圓度《0.02，錐度《0.02;內(nèi)圈、外圈的內(nèi)徑和外徑粗糙度《 0.8um;保持架組件滾子轉(zhuǎn)動靈活無卡滯現(xiàn)象，滾子無肉眼觀察到的傾斜。
權(quán)利要求
1、一種螺旋彈簧軸承，包括外圈(1)、內(nèi)圈(2)、滾動體(3)、保持架(4)、左擋板(5)和右擋板(6)，滾動體(3)安裝在保持架(4)上，并與保持架(4)一塊裝在外圈(1)和內(nèi)圈(2)之間，左擋板(5)、右擋板(6)分別安裝在外圈(1)、內(nèi)圈(2)的端部，其特征在于所述內(nèi)圈(2)為螺旋彈簧體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于所述的外圈(1) 是和內(nèi)圈(2)螺旋旋向相同的螺旋彈簧體。
3、 一種如權(quán)利要求1所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，其特征在于它包括 以下步驟1)加工內(nèi)圈1.1內(nèi)圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；彈簧巻制的縫 隙為0. 20 0. 30mm;退火溫度810 870。 C，加熱時間4 6小時，出爐溫度680 ° C 750° C;淬火溫度為850° C 890° C，油劑淬火；回火溫度為350 380 ° C， HRC≥50° ;1.2切除內(nèi)圈螺旋尾部用砂輪切割機切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直，兩尾部成180。 C對稱分布；1.3內(nèi)圈磨削首先將內(nèi)圈外徑裝入模具內(nèi)，磨削內(nèi)孔至自由狀態(tài)尺寸，圓度、錐度、粗糙度符合設(shè)定要求，無磨削燒傷，然后將內(nèi)圈內(nèi)徑裝在芯軸上，磨削外徑和端面至裝配尺寸，圓度、錐度、粗糙度符合設(shè)定要求，無磨削燒傷；2) 加工外圈；3) 加工滾動體；4) 加工保持架；5) 加工左右擋板； 將上述各步驟得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。
4、 一種螺旋彈簧軸承，包括外圈(1)、內(nèi)圈(2)、滾動體(3)、保持架(4) 左擋板(5)和右擋板(6)，滾動體(3)安裝在保持架(4)上，并與保持架(4) 一塊裝在外圈(1)、內(nèi)圈(2)之間，左擋板(5)和右擋板(6)分別安裝在外圈(1)、內(nèi)圈(2)端部，其特征在于所述外圈(1)為螺旋彈簧體。
5、 一種如權(quán)利要求4所述的螺旋彈簧軸承的加工方法，其特征在于它包括 以下步驟l)加工外圈 l.l外圈彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱彈 簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧體；彈簧巻制的縫 隙為0. 20 0. 30mm;退火溫度810 870℃,加熱時間4 6小時，出爐溫度680 ℃ 750℃;淬火溫度為850℃ 890℃，油劑淬火；回火溫度為350 380 ℃， HRO≥50°;1.2切除外圈螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直，兩尾部成180℃對稱分布；1.3外圈磨削首先將外徑磨削，無燒傷；然后將外圈外徑裝入事先做好的 模具內(nèi)，并安裝在電磁無心卡上，支外徑磨削內(nèi)徑，無磨削燒傷；然后磨削兩 端面；2) 加工內(nèi)圈；3) 加工滾動體；4) 加工保持架；5) 加工左右擋板；將上述個加工步驟中得到的部件組裝即得到螺旋彈簧軸承。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于所述的螺旋彈 簧體的旋向為左旋。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于所述的保持架(4)上裝有銷釘，滾動體(3)為穿在銷釘上的旋向為左旋或右旋的螺旋彈簧體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋彈簧軸承，其特征在于滾動體的加工方法包 括以下步驟1) 滾動體彈簧巻制、退火、淬火、高溫回火、整形首先將50CrVA耐熱 彈簧鋼板材軋制成扁平薄板，將薄板在圓軸上繞制成螺旋彈簧狀；退火溫度 810 870℃，加熱時間4 6小時，出爐溫度680℃ 750℃;淬火溫度為850 ℃ 890℃，油劑淬火；回火溫度為350 380℃， HRC≥50° ;2) 切除滾動體螺旋尾部切除兩端尾部，切割方向和螺旋方向要垂直， 兩尾部成180℃對稱分布；3) 滾動體外徑磨削外徑磨削，無燒傷，然后磨削兩端面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺旋彈簧軸承及其加工方法，一種螺旋彈簧軸承，包括外圈、內(nèi)圈，內(nèi)圈為螺旋彈簧體，外圈為與內(nèi)圈的螺旋旋向相同的螺旋彈簧體。內(nèi)外圈加工方法內(nèi)、外圈彈簧卷制、退火、淬火、高溫回火、整形，切除內(nèi)、外圈螺旋尾部，外圈磨削，內(nèi)圈磨削。滾動體加工方法滾動體彈簧卷制、退火、淬火、高溫回火、整形，切除滾動體螺旋尾部，外徑磨削。由于內(nèi)外圈為螺旋彈簧體，溫度變化使內(nèi)外圈在軸、徑向可自由伸縮，故不會卡死；內(nèi)、外圈的螺旋彈簧體的間隙均可以貯存潤滑脂和污物，有利于潤滑和排除垃圾，對提高軸承運轉(zhuǎn)壽命也極為有利；另外螺旋彈簧體使得軸承具彈性，可以使其承受抵抗沖擊，以及實現(xiàn)在撓曲變形下維持工況。
文檔編號F16C33/30GK101344124SQ200810021978
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者宋如英, 張立陽, 王海興 申請人:江蘇中德軸承有限公司