專利名稱：復(fù)合鋼短圓柱滾子軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種滾動軸承，特別是適用于各類球磨機等大型設(shè)備上的巨型調(diào)心短圓柱滾子軸承。
目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的滾動軸承大多用軸承鋼制成，這種鋼材不僅價格高，且鍛造、熱處理和冷加工工藝難度較大，廢品率高，故產(chǎn)品成本一直居高不下，嚴重影響了機械工業(yè)的發(fā)展，尤其是尺寸較大的巨型軸承，這個問題更為突出，例如，國內(nèi)外的礦山、冶金、化工、建材和電力工業(yè)中所生產(chǎn)和正在使用的球磨機等大型設(shè)備上所采用的巨型軸承至今仍為雙冷調(diào)心滑動軸承，而未能采用滾動軸承，據(jù)說主要原因是滾動軸承抗沖擊性較差，不適應(yīng)該機工況，再就是巨型滾動軸承價格太高。據(jù)了解上述滑動軸承，雖然制造成本較低，但機構(gòu)比較復(fù)雜，使用成本卻很高，例如，中空主軸作用在滑動軸承上的徑向載荷很重，又基本屬于局部載荷，故運行中摩擦阻力很大，造成大量的無功能源損耗(據(jù)測試大約占總能耗的25％，單機年無功損耗電力60-86萬度)和消耗大量的潤滑油(單機年耗10-14噸)，而無功能耗所轉(zhuǎn)化的熱量要由大量常流冷卻水帶走(單機年耗冷卻水2-3萬噸)，軸承的壽命低(約一年)，可靠性差，經(jīng)常造成燒瓦燃軸事故，甚而造成巨型中空主軸和軸承損壞報廢，不僅維修費用很高，還要造成停機損失。
本實用新型的目的是提供一種短圓柱滾子軸承，在充分保證和優(yōu)化現(xiàn)有滾動軸承性能的基礎(chǔ)上，大幅度地降低制造成本和提高其抗沖擊能力，以此取代球磨機上的巨型滑動軸承，可減少巨額的能源，冷卻水和潤滑油浪費，延長軸承壽命，減少停機損失和維修費用。
實現(xiàn)上述目的的實施方案如下設(shè)計一種短圓柱滾子軸承，特別是適用于各類球磨機等大型設(shè)備上的巨型調(diào)心短圓柱滾子軸承，該軸承由內(nèi)圈、外圈、滾柱和保持架構(gòu)成，改進要點是在其內(nèi)、外圈的內(nèi)側(cè)分別以低應(yīng)力輔焊方法粘附一層高強度、耐磨和抗疲勞的合金環(huán)，該環(huán)直接和滾柱接觸。
該方案中，內(nèi)、外圈的基體可用普通低碳結(jié)構(gòu)鋼直接鑄造成形，不僅價格低，且以鑄代鍛，工藝簡單，冷加工也較容易，不經(jīng)整體熱處理，因而制造容易，成本低，且具有較高的韌性，即提高了整個軸承的抗沖擊性。而以低應(yīng)力輔焊技術(shù)牢固粘附上去的作為滾道用的合金環(huán)可用高強度、耐磨和抗疲勞的高合金鋼(例如GCr15SiMn、GCr9和GCr15等)制造，雖用量極少，但經(jīng)表面強化處理(如輾壓冷作處理)和表面熱處理后即可磨削成形，不僅可達到軸承耐磨、抗疲勞和高接觸剛度要求，還可節(jié)省大量優(yōu)質(zhì)合金鋼，明顯降低了制造成本，從而為取代球磨機上的巨形滑動軸承輔平了道路。經(jīng)使用觀察，本軸承可用油脂潤滑，節(jié)省大量潤滑油，完全能正常運行，且磨擦阻力明顯低于原滑動軸承，耗電量顯著下降(推算單機年節(jié)約電力40-70萬度)，冷卻水也用不著了，設(shè)備即可簡化，運行壽命可提高十幾倍，停機故障極少，僅相當于滑動軸承的0.002％，當然維修費用也就大幅度減少了(據(jù)推算單機每年至少可節(jié)約5-10萬元)，本技術(shù)若在全國推廣(包括新設(shè)計和現(xiàn)有設(shè)備改造)，巨大的經(jīng)濟效益和社會效益將是驚人的。
當然，由于球磨機的工況極不穩(wěn)定，本實用新型還要在進一步提高抗沖擊性上多做些文章，例如增加滾柱的數(shù)量和列數(shù)，以及改善保持架的結(jié)構(gòu)等，其中比較有效的方法是可使其保持架由多節(jié)鏈板和鏈軸絞接而成，構(gòu)成鏈式浮動保持架，排列在滾柱的二端側(cè)，滾柱中心有孔，并以此套裝在各鏈軸之上。由于滾柱中空，彈性加大，再加鏈板、鏈軸及滾柱之間的連接有間隙，形成鏈式柔性系統(tǒng)，對比傳統(tǒng)的整體剛性保持架來說，抗沖擊性能明顯優(yōu)化，而耐磨性也有所提高，制造簡單，成裝容易，材料利用率也有提高，使用中個別鏈板、鏈軸和滾柱損壞可局部更換后繼續(xù)運行，所以整個軸承使用壽命提高，制造成本及使用成本又可進一步降低。
上述方案在軸承及設(shè)備設(shè)計中是可行的和有效的，但如何運用于大批現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)改造中，卻是更加至關(guān)重要的。本發(fā)明人認為，除了在規(guī)格和型式上做到多樣化外，最好使其調(diào)心機制與現(xiàn)有球磨機保持一致，也即使其外圈的外表面制成球面結(jié)構(gòu)，使本實用新型能直接裝在現(xiàn)有設(shè)備上使用，不僅能節(jié)省大量改造費用，在短期內(nèi)獲得可觀經(jīng)濟效益，還可改善該滾子軸承中滾柱的受力條件(對目前已有的外圈內(nèi)球面調(diào)心滾子軸承而言)，提高承載能力和使用壽命。
以下結(jié)合給出的實施例對本實用新型加以補充描述。


圖1是本實施例半剖視外觀圖；圖2是其鏈式保持架展開示意圖。
由
圖1可看到該軸承由內(nèi)圈1、外圈7、二列短圓柱4和保持架6構(gòu)成，其中外圈滾道上有擋邊，而內(nèi)圈上無擋邊，為了裝拆方便，易于維修及能夠承受少量軸向載荷，可在內(nèi)圈二端面裝以可分離的擋圈3，本軸承新穎之處在于內(nèi)、外圈和擋圈的內(nèi)側(cè)(工作面)粘附了一層高合金環(huán)2和8，由于采用了低應(yīng)力輔焊技術(shù)，該環(huán)內(nèi)的合金元素向基體1、3和7進行了強力滲透，形成可靠的連接過渡層，使環(huán)的附著力極強，基本上與基體熱熔為一體，被稱為復(fù)合鋼，其中基體1、3和7約占90-95％。其外圈外表面制成球面結(jié)構(gòu)是為適應(yīng)當前技術(shù)改造而設(shè)計的。
由
圖1和圖2可看到，本例的保持架是由多節(jié)鏈板6及鏈軸5絞接而成，各滾柱中心有孔，并套裝在鏈軸上，形成完整的鏈式浮動保持架。
權(quán)利要求1.一種短圓柱滾子軸承，特別是適用于各類球磨機等大型設(shè)備上的巨型調(diào)心短圓柱滾子軸承，該軸承由內(nèi)圈(1)、外圈(7)、滾柱(4)和保持架(6)構(gòu)成，其特征在于，所說的內(nèi)、外圈的內(nèi)側(cè)分別以低應(yīng)力輔焊的方法粘附一層高強度、耐磨和抗疲勞的合金環(huán)(2)和(8)，該環(huán)直接和滾柱接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承，其特征在于，所說的保持架(6)由多節(jié)鏈板(6)和鏈軸(5)絞接而成，排列在滾柱(4)的二端側(cè)，滾柱中心有孔，并以此套裝在各鏈軸之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的軸承，其特征在于，所說的外圈(7)的外表面呈球面。
專利摘要一種復(fù)合鋼制成的短圓柱滾子軸承，制造成本低，抗沖擊性能好，可取代目前各類球磨機等大型設(shè)備上的巨型調(diào)心滑動軸承，可節(jié)省巨額電力、潤滑油和冷卻水，明顯減少停機損失和維修費。該軸承新穎之處在于其由普通鋼材制造的內(nèi)、外圈基體的內(nèi)側(cè)以輔焊技術(shù)粘附了一層高強度、耐磨和抗疲勞的合金環(huán)，該環(huán)直接與滾柱接觸。另外其保持架可由多節(jié)鏈板和鏈軸絞接而成，滾柱中心有孔，并套裝在各鏈軸上，形成鏈式浮動保持架。
文檔編號F16C33/58GK2218276SQ9424141
公開日1996年1月24日 申請日期1994年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月23日
發(fā)明者張成龍, 李桂森 申請人:張成龍, 李桂森