[发明专利]带有周向槽隔圈的串联组合型推力轴承

说明书

技术领域：本发明涉及的是一种组合型推力轴承，特别是一种带有周向槽隔圈的串联组合型推力轴承，属于机械工程中轴承领域。

背景技术：串联组合型推力圆柱滚子轴承专用于重要化工、轻工业机械装备——平行平螺杆挤出机，是一种径向尺寸小、荷载能力大的新型止推轴承组。平行双螺杆挤出机工作时，旋转的螺杆上产生很大的轴向力，由于两根平行布置的螺杆轴线间距很小，限制了推力轴承的尺寸，因此不得不用一组数个较小外径的推力轴承来分担承受轴向荷载，该种高负荷的止推轴承组由若干个相同的非标准推力圆柱滚子轴承和其间的圆柱形内隔圈、外隔圈串联构成，内隔圈位于止推轴承组相邻的轴圈之间，外隔圈位于止推轴承组相邻的座圈之间；各推力圆柱滚子轴承应能较均匀地分担总轴向负荷，这是止推轴承组荷载能力大的关键，以免其中个别轴承负荷过大寿命短而降低整个轴承组的寿命。但为使止推轴承组中各推力圆柱滚子轴承荷载均匀，其内、外隔圈在轴向长度相等的前提下，轴向刚度数值应满足如下的配比关系：按排列顺序，第i个外隔圈的轴向刚度应等于i乘以第一个外隔圈的轴向刚度，第一个外隔圈的轴向刚度等于最后一个内隔圈的轴向刚度，相同排列位置上的内、外隔圈的轴向刚度之和应相等；除满足以上的要求之外，各内、外隔圈的轴向刚度数值应尽可能的小，亦即隔圈是能产生一定轴向变形的弹性元件，这样才能通过各内、外隔圈的轴向弹性变形将轴向力按要求传递与分流至各个推力圆柱滚子轴承上。由于内、外隔圈均为圆柱形筒体结构，且长度相等，因此根据其轴向刚度与截面积成正比的理论原理，以上轴向刚度的配比关系也就是同样位置内、外隔圈的截面积的数值关系，目前实现这一要求的方法是将各内、外隔圈的厚度设计制作不相等，从排列顺序上来看，各外隔圈的厚度从薄到厚递增，各内隔圈的厚度反之递减，各内、外隔圈或者仅仅是在两端支撑部位稍厚且等厚，排列顺序在前的几个外隔圈的厚度一般还不到一毫米，无论其型号和外径尺寸多大，理论设计基本如此，经文献检索发现，中国专利号为：00258777，名称为：带轴型串列推力圆柱滚子轴承，该专利技术自述为：一种带轴型串列推力圆柱滚子轴承，其由单级推力圆柱滚子轴承、外隔圈、内隔圈及轴组成，单级推力圆柱滚子轴承间的内、外隔圈串联联结在轴上，并用弹簧卡圈锁紧，形成带轴型串列推力圆柱滚子轴承单元总成。本实用新型为不可拆卸的单元总成，使用非常方便，既减轻了劳动强度，又保证了轴承装配精度及承载性能，提高了使用寿命。该专利技术虽然在有限的轴承径向尺寸的条件下，利用不等厚度变截面的内外隔圈传递与分流轴向力，使串列推力圆柱滚子轴承单元总成荷载能力成倍增加，但是在加工其外隔圈的薄壁时，机械切削加工不易，需用专用的工装夹具，而且热处理后还是容易变形过量，给后续磨削工艺带来困难，加工废品率很高；内隔圈的内凹型结构也存在切削加工不易的问题，排列在较后位置的需要从很小的内径孔中去除中部较深腔内的大量金属，以至于上述技术的应用受到很大的制约；而如果仅仅增加某些薄壁隔圈的厚度，将不能满足配比关系要求；如果按配比关系增加全部隔圈的厚度，那么又导致隔圈的轴向弹性下降，使其轴向变形与传力不易。

发明内容：本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种带有周向槽隔圈的串联组合型推力轴承，克服了加工限制，将现有技术中利用不等厚度变截面薄壁隔圈设计成等厚度变弹性隔圈，改变了隔圈结构状况，极大地方便其加工。本发明非标准的推力轴承包括：轴圈、保持架组件、座圈，内隔圈位于各轴圈之间，外隔圈位于各座圈之间，全部内、外隔圈长度相等，内、外隔圈厚度分别相等，内隔圈或/和外隔圈上沿垂直于轴线的圆周方向等分开设多列槽，各内隔圈的槽数或槽长或槽宽由少向多依顺序排列或由短向长依顺序排列或由窄向宽依顺序排列，各外隔圈的槽数或槽长或槽宽由多向少依顺序排列或由长向短依顺序排列或由宽向窄依顺序排列。

本发明的外隔圈相对原先轴承的外隔圈厚度增加，全部外隔圈的厚度相等，全部内隔圈的厚度也相等，各内、外隔圈上沿垂直于轴线的圆周方向等分铣出多列长槽后，隔圈轴向刚度减小，其连接部分较易产生轴向弹性变形，但由于槽数或槽长或槽宽不等，使其轴向刚度仍满足轴承组中各推力圆柱滚子轴承均匀承载对隔圈轴向刚度的配比关系要求。