專利名稱：用碳石墨或電化石墨作整體保持器的滾動軸承及保持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及特種滾動軸承技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用碳石墨 (carbongraphite)或電化石墨(electrographite)作整體保持器的滾動軸承及保持器。
背景技術(shù)：
很多在高溫或低溫環(huán)境下工作的主機(jī)需要耐高溫或低溫的軸承支撐其運(yùn)轉(zhuǎn)。目 前，現(xiàn)有的耐高溫或耐低溫軸承，其套圈和滾動體普遍采用耐高溫或低溫的鋼材或陶瓷，其 潤滑劑采用耐高溫或低溫的潤滑油、潤滑脂或固體潤滑劑，其保持器普遍采用聚四氟乙烯 (PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)或聚醚醚酮(PEEK)。當(dāng)在特別高(高于+260°C )或特別 低(低于_60°C)溫度的環(huán)境下或酸、堿、鹽等強(qiáng)介質(zhì)腐蝕的環(huán)境下，軸承套圈和滾動體可以 采用高低溫性能和抗腐蝕性能均特別優(yōu)異的陶瓷，這時(shí)，潤滑劑和保持器，尤其是保持器， 就變成了制約整套軸承的使用溫度范圍和抗腐蝕性能的短板。目前市場上常見的耐高溫或耐低溫滾動軸承，存在以下缺陷首先，保持器普遍采用聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)和聚醚醚酮 (PEEK)為原料制作而成，其均不能在高于260度或低于-60度的環(huán)境或強(qiáng)酸堿鹽介質(zhì)侵襲 的環(huán)境里長期穩(wěn)定地工作。其次，沒有能在260度以上或-60度以下長期穩(wěn)定地工作的潤滑油或潤滑脂，而 固體潤滑劑如石墨等雖然能在上述的特殊環(huán)境下穩(wěn)定工作，但其不能在軸承工作面均勻覆 布，且存在局部聚集過多而將滾動體卡滯的危險(xiǎn)。再次，采用若干個(gè)石墨棒(或稱隔塊)代替整體保持器將各滾動體分隔開的方案， 存在各石墨棒之間沿圓周方向相對位置不固定，運(yùn)動不同步，進(jìn)而嚴(yán)重制約軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度 的問題。最后，不采用保持器的滿裝滾動體軸承，一是滾動體數(shù)目增加使軸承成本升高明 顯，二是極大地限制了軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使得滿裝滾動體軸承只適合于超低速運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的第一目的在于提供一種用碳石墨或電化石墨作整體保持器的滾動 軸承，以解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的保持器材料采用的聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯 (PFA)和聚醚醚酮(PEEK)均不能在高于260度或低于-60度的環(huán)境或強(qiáng)酸堿鹽介質(zhì)侵襲的 環(huán)境里長期穩(wěn)定地工作、進(jìn)而影響整個(gè)滾動軸承使用環(huán)境受限的技術(shù)性問題。本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種用碳石墨或電化石墨制作而成的新型整體 保持器，以擴(kuò)大整體保持器的使用范圍。一種用碳石墨或電化石墨作整體保持器的滾動軸承，包括軸承外圈、軸承內(nèi)圈、嵌 入外圈滾道和內(nèi)圈滾道之間的滾動體和將滾動體沿圓周方向均勻分隔的保持器，所述保持 器是由碳石墨或電化石墨一體制成，所述保持器兜孔沿保持器軸向切面形狀為直口型或外 敞口型，所述各個(gè)滾動體分別空置在對應(yīng)兜孔內(nèi)，并且在保持器非開口平底端外側(cè)可設(shè)置有防止保持器沿軸向移位的限位裝置。優(yōu)選地，所述限位裝置包括一設(shè)置在保持器非開口平底端外側(cè)并與保持器相隔一 定距離的防塵蓋。較佳地，所述限位裝置還包括設(shè)置在防塵蓋外側(cè)并與防塵蓋相隔一定距離的卡環(huán) 或擋圈。較佳地，所述限位裝置包括設(shè)置在保持器非開口平底端外側(cè)并與保持器相隔一定 距離的卡環(huán)或擋圈。較佳地，保持器的兜孔沿保持器軸向切面形狀為直口型或外敞口型，敞口角度不 超過60度，保持器外徑小于外圈擋邊直徑，保持器內(nèi)徑大于內(nèi)圈擋邊直徑，保持器寬度小 于軸承寬度。較佳地，滾動體為球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針、球面滾子和螺旋滾子的其中之一 或組合，相應(yīng)保持器為由碳石墨或電化石墨制成的球保持器、圓柱滾子保持器、圓錐滾子保 持器、滾針保持器、球面滾子保持器和螺旋滾子保持器的其中之一或組合，相應(yīng)軸承可以是 用碳石墨或電化石墨作整體保持器的球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承、球 面滾子軸承和螺旋滾子軸承。較佳地，根據(jù)軸承大小尺寸不同，防塵蓋、卡環(huán)或擋圈與所述保持器平底端的軸向 距離為5微米至5000毫米。一種滾動軸承用保持器，其由碳石墨或電化石墨一體制成，所述保持器的兜孔沿 保持器的軸向切面形狀為直口型或外敞口型。優(yōu)選地，保持器材料包括碳石墨、樹脂浸漬碳石墨、鹽浸漬碳石墨、金屬浸漬碳石 墨、電化石墨、樹脂浸漬電化石墨、鹽浸漬電化石墨和金屬浸漬電化石墨。優(yōu)選地，當(dāng)保持器的兜孔沿保持器的軸向切面形狀為外敞口型時(shí)，敞口角度不超 過60度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用機(jī)械加工性能良好的碳石墨或電化石墨制成整 體保持器，使整套軸承可在高于260度或低于-60度的環(huán)境或強(qiáng)酸堿鹽介質(zhì)侵襲的環(huán)境里 長期穩(wěn)定地工作，同時(shí)，碳石墨和電化石墨本身具有良好的自潤滑特性，在潤滑油和潤滑脂 不能勝任的超高溫、超低溫和強(qiáng)酸堿鹽介質(zhì)侵襲的環(huán)境下，可以不加注潤滑油或潤滑脂而 保證滾動軸承能夠正常穩(wěn)定地工作。

圖1為滾動軸承的剖面圖；圖2為保持器的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3為保持器的結(jié)構(gòu)圖；圖4為保持器的單個(gè)兜孔的軸向切面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型。使用相應(yīng)的原材料和制作工藝，可以制作出碳石墨和電化石墨。申請人發(fā)現(xiàn)碳石 墨和電化石墨都具有耐高溫、耐低溫、抗腐蝕等優(yōu)良特性。申請人將碳石墨和電化石墨應(yīng)用至滾動軸承，以解決現(xiàn)有滾動軸承保持器在高溫、低溫或強(qiáng)腐蝕介質(zhì)下呈短板效應(yīng)的技術(shù) 問題。但是，目前傳統(tǒng)的耐高低溫軸承保持器一般是由聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙 烯(PFA)或聚醚醚酮(PEEK)這些材質(zhì)制作而成，這些材質(zhì)本身帶有一定的彈性，因此，保持 器的兜孔可做成開口處寬度小于滾動體直徑的收口形狀，以便滾動體容置在兜孔中空處， 并且由開口處卡固。而在本實(shí)用新型中，由于碳石墨和電化石墨自身的理化特性，制作而成 的保持器不能任意做成各種形狀以達(dá)到保持滾動體的目的。為此，申請人對保持器進(jìn)行了 相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。請參閱圖1-4，一種用碳石墨或電化石墨作整體保持器的滾動軸承，包括軸承外圈 1、軸承內(nèi)圈2、嵌入外圈滾道和內(nèi)圈滾道之間的滾動體3和將滾動體3沿圓周方向均勻分隔 的保持器4，保持器4是由碳石墨或電化石墨一體制成，所述保持器4的兜孔41沿保持器軸 向切面的形狀為直口型或外敞口型。各個(gè)滾動體3分別空置在對應(yīng)兜孔41內(nèi)，在保持器4 的平底端42外側(cè)可設(shè)置有防止保持器4沿軸向移位的限位裝置。限位裝置主要的目的在 于防止保持器軸向移位，喪失對滾動體3沿軸承圓周方向均勻分隔的功能。實(shí)現(xiàn)這種限位 功能的結(jié)構(gòu)非常多，以下舉例說明。限位裝置可以僅包括一設(shè)置在保持器4平底端42 —側(cè)的防塵蓋5，該防塵蓋5通 過沖壓方式與軸承外圈1固定在一起，對保持器4的軸向移位起到限制作用。限位裝置還 可以包括防塵蓋5和設(shè)置在防塵蓋5外側(cè)的卡環(huán)6或擋圈，以達(dá)到更好的卡固作用。另外， 需要說明的是，防塵蓋在起到防止保持器沿軸向移位的同時(shí)還起到防止外部異物進(jìn)入軸承 內(nèi)腔的作用。限位裝置也可以僅包括設(shè)置在保持器平底端42外側(cè)的卡環(huán)6或擋圈。并且， 根據(jù)軸承尺寸大小不同，防塵蓋、卡環(huán)或擋圈與所述保持器平底端的軸向距離為5微米至 5000毫米。保持器4包括中空圓柱體本體43，中空圓柱體本體43的一端沿圓周方向均勻設(shè)置 若干兜孔41。請參閱圖3，兜孔41的徑向切面形狀為局部圓周，且此圓周的直徑略大于滾 動體直徑。請參閱圖4，其為保持器4中一個(gè)兜孔沿保持器軸心線方向的剖面圖，兜孔切面 呈直口型或外敞口型。并且，在本實(shí)例中，敞口角度β不超過60度。保持器4的材料包括碳石墨、樹脂浸漬碳石墨、鹽浸漬碳石墨、金屬浸漬碳石墨、 電化石墨、樹脂浸漬電化石墨、鹽浸漬電化石墨和金屬浸漬電化石墨。由于碳石墨或電化石墨自身的理化特性，保持器的兜孔41沿保持器軸心線方向 設(shè)置為直口型或外敞口型，保持器4的外徑小于外圈1的擋邊直徑，保持器4的內(nèi)徑大于內(nèi) 圈2的擋邊直徑，保持器4的寬度小于軸承寬度。另外，滾動體3可為球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針、球面滾子和螺旋滾子的其中之 一或組合，相應(yīng)的保持器為由碳石墨或電化石墨制成的球保持器、圓柱滾子保持器、圓錐滾 子保持器、滾針保持器、球面滾子保持器和螺旋滾子保持器的其中之一或組合。相應(yīng)軸承 可以是用碳石墨或電化石墨作整體保持器的球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸 承、球面滾子軸承和螺旋滾子軸承。在高溫、超高溫環(huán)境下，如果內(nèi)圈和外圈的材料采用高溫鋼或陶瓷，滾動體的材料 采用陶瓷，使用碳石墨或電化石墨制作的整體保持器，不加注潤滑劑的滾動軸承能夠在高 于260度或低于-60度或強(qiáng)酸堿鹽等介質(zhì)侵襲的環(huán)境中長期穩(wěn)定地工作。由于碳石墨或電 化石墨耐高溫、耐低溫、抗介質(zhì)侵襲的能力強(qiáng)，并具有良好的自潤滑性能，因此，用碳石墨或電化石墨做成的保持器，可以選擇加注或不加注潤滑劑，極大地提高了滾動軸承的耐高低 溫范圍和抗介質(zhì)侵襲的能力，大大延長了滾動軸承在高溫、超高溫環(huán)境下或低溫、超低溫環(huán) 境下或酸堿鹽等強(qiáng)介質(zhì)侵襲環(huán)境下的使用壽命。 以上公開的僅為本申請的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域 的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用碳石墨或電化石墨作整體保持器的滾動軸承，包括外圈、內(nèi)圈、嵌入外圈滾道 和內(nèi)圈滾道之間的滾動體和將滾動體沿圓周方向均勻分隔的保持器，其特征在于，所述保 持器是由碳石墨或電化石墨一體制成，所述保持器兜孔沿保持器軸向切面形狀為直口型或 外敞口型，所述各個(gè)滾動體分別空置在對應(yīng)兜孔內(nèi)，并且在保持器非開口平底端外側(cè)可設(shè) 置有防止保持器沿軸向移位的限位裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承，其特征在于，所述限位裝置包括一設(shè)置在保持器非 開口平底端外側(cè)并與平底端相隔一定距離的防塵蓋。
3.如權(quán)利要求2所述的滾動軸承，其特征在于，所述限位裝置還包括設(shè)置在防塵蓋外 側(cè)并與防塵蓋相隔一定距離的卡環(huán)或擋圈。
4.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承，其特征在于，所述限位裝置包括設(shè)置在保持器非開 口平底端外側(cè)并與保持器相隔一定距離的卡環(huán)或擋圈。
5.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承，其特征在于，保持器的兜孔沿保持器軸向切面形狀 為直口型或外敞口型，敞口角度不超過60度，保持器外徑小于外圈擋邊直徑，保持器內(nèi)徑 大于內(nèi)圈擋邊直徑，保持器寬度小于軸承寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承，其特征在于，滾動體為球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾 針、球面滾子和螺旋滾子的其中之一或組合，相應(yīng)保持器為由碳石墨或電化石墨制成的球 保持器、圓柱滾子保持器、圓錐滾子保持器、滾針保持器、球面滾子保持器和螺旋滾子保持 器的其中之一或組合，相應(yīng)軸承可以是用碳石墨或電化石墨作保持器的球軸承、圓柱滾子 軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承、球面滾子軸承和螺旋滾子軸承。
7.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承，其特征在于，根據(jù)軸承尺寸大小，防塵蓋、卡環(huán)或擋 圈與所述保持器平底端的軸向距離為5微米至5000毫米。
8.一種滾動軸承用保持器，其特征在于，其由碳石墨或電化石墨一體制成，所述保持器 的兜孔沿保持器的軸向切面形狀為直口型或外敞口型。
9.如權(quán)利要求8所述的保持器，其特征在于，保持器材料包括樹脂浸漬碳石墨、鹽浸漬 碳石墨、金屬浸漬碳石墨、樹脂浸漬電化石墨、鹽浸漬電化石墨和金屬浸漬電化石墨。
10.如權(quán)利要求8所述的保持器，其特征在于，當(dāng)保持器的兜孔沿保持器的軸向切面形 狀為外敞口型時(shí)，敞口角度不超過60度。
專利摘要一種用碳石墨或電化石墨作整體保持器的滾動軸承，包括軸承外圈、內(nèi)圈、嵌入外圈滾道和內(nèi)圈滾道之間的滾動體和將滾動體沿圓周方向均勻分隔的保持器，保持器是由碳石墨或電化石墨管料或環(huán)料經(jīng)機(jī)械加工一體制成。本實(shí)用新型采用由耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度、自潤滑性能和機(jī)械加工性能均良好的碳石墨或電化石墨制成的整體保持器，使保持器不再成為制約軸承使用溫度上限、使用溫度下限和抗腐蝕能力的短板。在潤滑油或潤滑脂不能勝任的超高溫、超低溫或強(qiáng)酸堿鹽介質(zhì)侵襲的環(huán)境下，使用碳石墨或電化石墨整體保持器，軸承可以不加注潤滑油或潤滑脂，是一個(gè)非常有工程應(yīng)用價(jià)值的發(fā)明。
文檔編號F16C33/46GK201896860SQ201020567578
公開日2011年7月13日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者趙聯(lián)春, 陳淑英 申請人:上海斐賽軸承科技有限公司