[发明专利]闭式碳石墨保持器滚动轴承及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及特种滚动轴承技术领域，特别涉及闭式碳石墨保持器滚动轴承及制作方法。闭式碳石墨保持器相对于一端开口的冠形碳石墨保持器而言，闭式结构根据轴承结构类型及合套方式在保持器装配入轴承前实现或在保持器装配入轴承的过程中实现。

背景技术

工作在高温超高温、低温超低温、酸碱盐介质侵袭、辐射等环境下的滚动轴承，在套圈和滚动体采用陶瓷等特殊材料制作的情况下，润滑剂和保持器往往成为制约轴承在这些特殊工况下高可靠度长寿命运行的短板。为克服这个短板，可以采用碳石墨材料制作轴承保持器，碳石墨材料能够胜任上述工况，而且，运行过程中，碳石墨保持器与滚动体和套圈接触过程中因摩擦磨损而脱落的碳石墨粉，为轴承内部各摩擦接触副提供了很好的固体润滑材料，轴承因得到持续的固体转移膜润滑而得以可靠运转。

现行用碳石墨材料制作而成的整体保持器，均为一端开口的冠形结构，不利于保持器整体强度的提高。现行冠形碳石墨保持器，有带锁量和不带锁量两种类型，但都存在技术局限。带锁量碳石墨冠形保持器，滚动体与保持器之间装配时，需要克服这个锁量（过盈量），但众所周知，碳石墨材料脆性很大，几乎没有什么弹性，因此，装配过程极易引起保持器兜孔底部及梁爪的脆断，造成装配废品升高，故带锁量碳石墨冠形保持器难以实际使用。申请人曾提出201010512335.3用碳石墨或电化石墨作整体保持器的滚动轴承及制作方法，其保持器是不带锁量的碳石墨冠形保持器，保持器兜孔一端开口（开口不带锁量），装配时，滚动体沿轴承圆周方向等分后，将冠形保持器开口端正对轴承沿中心轴向插入轴承，夹持住滚动体，利用防尘盖、卡环或挡圈等装置对保持器进行轴向限位，其机构简单、装配快捷，且无过盈装配不会产生胀断废品，使碳石墨保持器既能胜任上述工况，又能应用于实际。这种不带锁量碳石墨冠形保持器，能实际使用，解决了高温、低温、腐蚀环境下的保持器的使用问题。但经一阶段使用后，认为仍有改进余地，具体表现在：（1）冠形保持器为开式结构，因此整体强度受限，当轴承载荷较重或速度较高时，保持器存在断裂的风险；（2）必须利用防尘盖、卡环或挡圈等装置对保持器进行轴向限位，这一方面使轴承结构变得相对复杂并引发相应的成本升高，另一方面，这些限位装置的存在挤占了轴承的轴向空间位置，不利于保持器兜孔底部厚度的提高，从而不利于兜孔底部强度的提高，对轻系列和超轻系列轴承这个表现会相对突出。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种闭式碳石墨保持器滚动轴承，以解决现有碳石墨保持器滚动轴承，因采用一端开口式冠形结构存在的保持器强度不够高及由此引起的轴承极限转速偏低、承载能力受限的问题，以及带锁量冠形保持器存在的装配脆断问题，不带锁量冠形保持器存在的因需设置保持器限位装置引起的轴承结构受限、保持器轴向尺寸（比如兜孔或窗孔底部厚度）受限导致的轴承运转过程中保持器局部断裂，影响轴承的运行可靠度和运行寿命问题。

本发明的第二目的在于提供一种以碳石墨为材料，通过保持器装配入轴承前一体制作或装配过程中通过粘接或铆接方式制作而成的分体组合闭式滚动轴承保持器，以扩大碳石墨保持器的使用范围。

本发明的第三目的在于提供一种一体制作、粘接或铆接而成闭式碳石墨保持器的制作工艺，以优化、扩大碳石墨保持器的制作工艺方法。

本发明的目的是按以下技术方案实现的。本发明是一种闭式碳石墨保持器滚动轴承，包括轴承外圈、内圈、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体和将滚动体沿圆周方向均匀分隔的保持器，所述各个滚动体分别放置在保持器兜孔或窗孔内，其特征在于：所述保持器采用碳石墨制造，所述的保持器兜孔或窗孔的孔壁是连续而封闭的闭式结构。

所述的闭式碳石墨保持器由碳石墨一体加工而成。或：

所述的闭式碳石墨保持器是分体组合而成的。

所述的分体组合闭式碳石墨保持器由两半碳石墨保持器粘接或铆接而成。或：

所述的分体组合闭式碳石墨保持器由不带锁量的冠形碳石墨保持器和封口加强环片粘接或铆接而成。或：

所述的分体组合闭式碳石墨保持器由若干碳石墨梁柱和两片封口加强环片粘接或铆接而成。

所述的闭式碳石墨保持器的兜孔或窗孔沿保持器轴心线方向的切面切口形状是圆形、方形、矩形、水平梯形、水平封口U型、腰鼓型或胶囊形；沿所述的保持器径向方向的切面切口形状为直口型、锥口形、弧口型和束腰型。

保持器材料碳石墨还包括纯碳石墨和电化石墨，树脂、盐、金属、合金、玻璃等浸渍碳石墨、电化石墨或硅化碳石墨所有机械用炭或碳材料。

所述的各加强环片由金属、陶瓷、碳石墨或电化石墨材料制成。