[实用新型]全轴承隐型铰链

说明书

本实用新型涉及一种全轴承隐型铰链，其铰链的转动组件可在铰链盒内对上、下端轴承作插拔式装卸，轴承具有自适应定位、自动调心、自保护功能，可有效改进框扇连接工艺、提高装配质量，控制门扇倾斜下坠，实现门扇开启灵活和转动无噪声。

目前公知的隐型铰链其构造由轴套、铰链转页板、铰链盒及销轴等组成。断面呈“Π”形的铰链转页板一侧边与轴套侧焊接，另一侧边可与门扇侧焊接的安装板采用螺钉联接。铰链盒上、下端面有与销轴配合的端孔。框扇装配时，必须先将带轴套的铰链转页板予先安装于门扇侧，再搬动门扇使扇侧伸出的轴套通过框侧条孔伸入各铰链盒内与其上、下端孔对齐，然后在框腔内各自插入销轴才能完成框扇的连接装配。通常，上部位铰链的轴套下端面与铰链盒支承面间加装垫圈，承载门扇重量的全部轴向载荷及门扇重力矩的部分径向载荷，称定位用铰链。中、下部位铰链轴套下端面与支承面悬离，故仅承载门扇重力矩的部分径向载荷，称辅位用铰链。

由于装配时三个轴套与铰链盒上、下端孔在加工定位中难以保持同轴度，销轴与轴套、销轴与端孔间往往提供较大的装配间隙，加之各轴套歪斜和端孔偏位在方位上的随机性，使门扇的倾斜下坠难以得到控制。同时门扇载荷又造成轴套与垫圈、轴套与销轴间点挤压磨擦，使门扇开启不灵活和出现转动噪声。此外，现有隐型铰链在框扇连接后，对门洞只能框扇连体安装，使用中铰链出现问题，门扇无法拆卸，铰链更无法检修。

本实用新型的目的是提供一种全轴承隐型铰链，它按不同部位铰链承载特性不同，分定位用和辅位用两型配套实施，可有效承载门扇的轴向和径向载荷，实现隐型铰链的全滚动轴承化。其次，轴承对铰链加工装配和安装定位在允差范围内具有自适应定位和自动调心功能。对超载超静压具有自保护功能。此外，在门洞安装中，门框、铰链和门扇可实现分体安装，在使用中，门扇、铰链和轴承均可实现逐一拆卸和维护。

本实用新型目的是这样实现的：

在铰链盒上、下端固定有轴座，内装保持架并持钢球；轴套内有滑动配合的上、下轴头，中间隔压缩弹簧。轴套侧焊有断面呈“V”形的铰链转页板，对侧有对轴头锁、限位圆柱销。轴头依靠压缩弹簧可轴向伸缩，并可在铰链盒内上、下轴座中就位，此时由轴头的轴颈将钢球连同保持架导入轴座内实现插拔装卸。当铰链转页板带动轴套和上、下轴头联动旋转时，钢球以轴颈的直锥面作内滚道，以轴座内球面作外滚道，实现隐型铰链的全滚动轴承化。

无论定位用或辅位用铰链，其上、下轴头的轴颈均为直锥面，直锥面前端均带圆柱面，所有相应的轴座均为带凸缘的圆筒件，筒内底壁间过渡弧面为球面，内壁均为圆柱面。

对定位用铰链的下轴头，其轴颈直锥面锥角应选范围为70°～90°，此时钢球对直锥面接触角相应为α=45°～55°，而配套下轴座内球面球半径，可由选定的接触角α和钢球直径及钢球中心圆直径求得。故定位用铰链下轴承主要承载门扇重量的轴向载荷，也能承载部分门扇重力矩的径向载荷。

对定位用铰链上轴头和辅位用铰链上、下轴头，三者轴颈的直锥面相同，锥度应在1∶3～1∶5范围内选取，此时钢球对直锥面接触角相应为β=80.5°～84.3°。三者配套的轴座内球面球半径，可由选定的接触角β和钢球直径及钢球中心圆直径求得。故定位用铰链上轴承和辅位用铰链上、下轴承主要承载门扇重力矩的径向载荷，而轴向载荷仅是压缩弹簧较小的工作压力。在承载门扇载荷的正常工作情况下，弹簧的工作压力应为上述径向载荷产生附加轴向力的1.5～2.0倍，以维持轴颈对钢球所必要的压力接触。

框扇安装连接后，对框扇的侧缝隙作人为撬压加载，特别对框扇连接强度作超静压试验时，当径向压载产生的附加轴向力大于弹簧工作压力，就会迫使轴头回缩，钢球将就位于轴颈端圆柱面和轴座内壁圆柱面之间，从而又使轴向力消失，轴头回缩即终止。此时径向超强压载将通过钢球和轴座，由铰链盒承载，从而防止轴头从轴座中脱出和使轴承损坏。当超强压载消失，轴头依靠弹簧恢复力重新可在轴座内就位。同样，当对框扇的下缝隙作人为撬压加载时，轴向超强压载可通过轴套和轴座，由铰链盒承载。此时各铰链的上轴承仅仅因局部压缩了弹簧而略微增加了轴颈对钢球的压力，故各上轴承均可获得充分的保护。

采用上述方案可使铰链的轴承在人为撬压加载和超强静压加载时均具有良好的自保护功能。

轴套对轴头的锁、限位结构方案如下：