[发明专利]一种全陶瓷轴承电主轴拆装方法

权利要求书

1.一种全陶瓷轴承电主轴拆装方法，其特征在于：分为装配方法和拆卸方法；

装配方法的步骤为：

步骤一：清洗零件

采用清洗液对壳体、主轴、前轴承、后轴承、前轴承锁紧螺母、后轴承锁紧螺母、前轴承座、后轴承座、预紧力弹簧、轴承座导套、防尘盖、前小盖、后端盖及螺钉进行清洗；在清洗轴承时，将轴承带有锁口的端面朝下，并使轴承的内外圈相对旋转地在清洗液中进行清洗，清洗次数至少为两次；在清洗壳体时，壳体内的油路和水路需要彻底清洗，先通过毛刷清除表面杂质，再利用冲洗针管将清洗液加压注入到油路和水路中，并将油路和水路内的杂质全部排出，最后利用压缩空气将油路和水路内残留的清洗液全部吹出；等到所有零件都完成清洗后，再利用压缩空气进行吹干，或者进行自然晾干；

步骤二：配置前轴承和后轴承

对前轴承进行配置，首先将前轴承的装配形式设定为整体背对背装配形式，并将远离转子的前轴承记为①号前轴承，同时将靠近转子的前轴承记为②号前轴承；调整与前轴承配套的内圈挡环和外圈挡环，使①号前轴承/②号前轴承的轴承内圈与轴承外圈等高，保证①号前轴承/②号前轴承所受载荷的均匀性，并使①号前轴承/②号前轴承的轴承内圈与内圈挡环之间的受力均匀性，同时使①号前轴承/②号前轴承的轴承外圈与外圈挡环之间的受力均匀性；

对后轴承进行配置，首先将后轴承的装配形式设定为整体背对背装配形式，并将远离转子的后轴承记为①号后轴承，同时将靠近转子的后轴承记为②号后轴承；调整与后轴承配套的内圈挡环和外圈挡环，使①号后轴承/②号后轴承的轴承内圈与轴承外圈等高，保证①号后轴承/②号后轴承所受载荷的均匀性，并使①号后轴承/②号后轴承的轴承内圈与内圈挡环之间的受力均匀性，同时使①号后轴承/②号后轴承的轴承外圈与外圈挡环之间的受力均匀性；

当前轴承和后轴承全部配置好后，再次对前轴承和后轴承进行清洗，清洗后吹干或自然晾干，最后对前轴承和后轴承进行油润滑或脂润滑；

步骤三：装配主轴

先将主轴由壳体后端穿入壳体中，再将穿有主轴的壳体竖直立起，壳体前端朝上，壳体后端朝下，主轴下端由垫块垫起，以使壳体后端与拆装工作台上表面相互分离；

步骤四：安装前轴承

先安装②号前轴承，首先将O型电阻丝放置到前轴承座内、②号前轴承的轴承内圈表面，再由轴承加热器为O型电阻丝通电使其发热，利用O型电阻丝对前轴承座、②号前轴承的轴承内圈进行加热，同时利用液氮对主轴进行冷却，之后将高温状态的②号前轴承套入主轴，由于轴承内圈及前轴承座受热膨胀，同时主轴遇冷收缩，使②号前轴承的轴承内圈与主轴之间形成安装间隙，也使②号前轴承的轴承外圈与前轴承座之间形成安装间隙，在②号前轴承套入主轴的过程中，利用尼龙套筒将②号前轴承压至主轴轴肩处，同时②号前轴承的轴承外圈也同步进入前轴承座内；

当②号前轴承安装完毕后，再将内圈挡环和外圈挡环套入主轴上并安装到位；

接下来安装①号前轴承，首先将O型电阻丝放置到前轴承座内、①号前轴承的轴承内圈表面，再由轴承加热器为O型电阻丝通电，使电阻丝发热，利用O型电阻丝对前轴承座、①号前轴承的轴承内圈进行加热，同时利用液氮对主轴进行冷却，之后将高温状态的①号前轴承套入主轴，由于轴承内圈及前轴承座受热膨胀，同时主轴遇冷收缩，使①号前轴承的轴承内圈与主轴之间形成安装间隙，也使①号前轴承的轴承外圈与前轴承座之间形成安装间隙，在①号前轴承套入主轴的过程中，利用尼龙套筒将①号前轴承压至主轴内/外圈挡环处，同时①号前轴承的轴承外圈也同步进入前轴承座内；

步骤五：安装前小盖和前轴承锁紧螺母

将前小盖套入主轴，使前小盖内的导油槽槽口朝向壳体后端的进水口，然后利用螺钉将前小盖与壳体固连在一起，通过前小盖压紧在①号前轴承的轴承外圈上；

将前轴承锁紧螺母套入主轴，利用可调式开口扳手将主轴固定，然后通过可调式开口两爪扳手将前轴承锁紧螺母拧紧，通过前轴承锁紧螺母压紧在①号前轴承的轴承内圈上；

步骤六：安装预紧力弹簧和后轴承座

先测量预紧力弹簧的刚度系数，在设定预紧力下，确定预紧力弹簧所需要的压缩量；然后将正在装配的电主轴平放到拆装工作台上，使壳体后端朝向工作人员，并将预紧力弹簧表面涂抹黄油后放入后轴承座的弹簧安装孔中；再将轴承座导套套入后轴承座，最后将轴承座导套与后轴承座一同送入壳体中，同时保证后轴承座上的进油口与电主轴壳体后端面上的进油口连线经过主轴轴心；

步骤七：安装后轴承

先安装②号后轴承，首先将O型电阻丝放置到后轴承座内、②号后轴承的轴承内圈表面，再由轴承加热器为O型电阻丝通电使其发热，利用O型电阻丝对后轴承座、②号后轴承的轴承内圈进行加热，同时利用液氮对主轴进行冷却，之后将高温状态的②号后轴承套入主轴，由于轴承内圈及后轴承座受热膨胀，同时主轴遇冷收缩，使②号后轴承的轴承内圈与主轴之间形成安装间隙，也使②号后轴承的轴承外圈与后轴承座之间形成安装间隙，在②号后轴承套入主轴的过程中，利用尼龙套筒将②号后轴承压至主轴轴肩处，同时②号后轴承的轴承外圈也同步进入后轴承座内；

当②号后轴承安装完毕后，再将内圈挡环和外圈挡环套入主轴上并安装到位；

接下来安装①号后轴承，首先将O型电阻丝放置到后轴承座内、①号后轴承的轴承内圈表面，再由轴承加热器为O型电阻丝通电，使电阻丝发热，利用O型电阻丝对后轴承座、①号后轴承的轴承内圈进行加热，同时利用液氮对主轴进行冷却，之后将高温状态的①号后轴承套入主轴，由于轴承内圈及后轴承座受热膨胀，同时主轴遇冷收缩，使①号后轴承的轴承内圈与主轴之间形成安装间隙，也使①号后轴承的轴承外圈与后轴承座之间形成安装间隙，在①号后轴承套入主轴的过程中，利用尼龙套筒将①号后轴承压至主轴内/外圈挡环处，同时①号后轴承的轴承外圈也同步进入后轴承座内；

步骤八：安装后轴承锁紧螺母

将后轴承锁紧螺母套入主轴，利用可调式开口扳手将主轴固定，然后通过可调式开口两爪扳手将后轴承锁紧螺母拧紧，通过后轴承锁紧螺母压紧在①号后轴承的轴承内圈上，同时确保所加预紧力有效；

步骤九：安装后端盖

首先在壳体的油口、进水口及出水口处安装密封圈，并在后轴承座的油口放入导油密封管，然后将定子导线从后端盖的出线口引出，再将后端盖准确扣装到壳体上，同时保证后端盖上的油口、进水口及出水口与壳体的油口、进水口及出水口一一对应，最后利用螺钉将后端盖与壳体进行固定；

步骤十：静态精度测试

首先利用杠杆千分表对主轴前端径向跳动进行测量，确保主轴径向跳动在设计要求的范围内，如果首次测量的主轴径向跳动不合格，则调整前小盖对前轴承的压力，直至主轴径向跳动合格为止；

步骤十一：安装防尘盖

将防尘盖套入主轴，使防尘盖上圆周侧的导油孔与前小盖上的导油槽槽口准确对应，最后利用螺钉将防尘盖与壳体进行固定；

拆卸方法的步骤为：

步骤一：拆防尘盖

先将电主轴平放到拆装工作台上，再卸去防尘盖与壳体之间连接的螺钉，最后将防尘盖从壳体上取下；

步骤二：拆前轴承锁紧螺母和前小盖

先利用可调式开口扳手将主轴固定，然后通过可调式开口两爪扳手将前轴承锁紧螺母松开并从主轴上取下，再卸去前小盖与壳体之间连接的螺钉，最后将前小盖从壳体上取下；

步骤三：拆后端盖

卸去后端盖与壳体之间连接的螺钉，然后将后端盖从壳体上取下；

步骤四：拆后轴承锁紧螺母

先利用可调式开口扳手将主轴固定，然后通过可调式开口两爪扳手将后轴承锁紧螺母松开并从主轴上取下；

步骤五：拆主轴和后轴承座

先对前轴承和后轴承的轴承内圈进行加热，因热传导作用主轴也会受热，此时利用液氮对主轴和前轴承和后轴承进行同时冷却，利用陶瓷材料与钢材料的收缩率差异，使主轴与前轴承和后轴承的轴承内圈之间产生间隙，此时将主轴连同后轴承座一同拉出壳体；

步骤六：拆前轴承

对前轴承和前轴承座进行整体加热，利用陶瓷材料与钢材料的热变形差异，使前轴承的轴承外圈与前轴承座之间产生间隙，然后依次将①号前轴承、内/外圈挡环、②号前轴承从前轴承座上取下；

步骤七：拆后轴承

利用液氮对后轴承和主轴进行整体冷却，利用陶瓷材料与钢材料的收缩率差异，使后轴承的轴承内圈与主轴之间产生间隙，然后依次将①号后轴承、内/外圈挡环、②号后轴承从主轴上取下。

2.根据权利要求1所述的一种全陶瓷轴承电主轴拆装方法，其特征在于：在装配方法的步骤二中，当①号前轴承/②号前轴承/①号后轴承/②号后轴承的轴承内圈与轴承外圈不等高时，采用如下调整方法：

当轴承内圈高于轴承外圈时，说明轴承外圈与外圈挡环的间隙过大，则需要对内圈挡环进行研磨，首先测量轴承内圈与轴承外圈的高度差，以确定内圈挡环的研磨量，然后采用150#砂纸对内圈挡环进行单面研磨，直到轴承内圈与轴承外圈达到等高要求；

当轴承外圈高于轴承内圈时，说明轴承内圈与内圈挡环的间隙过大，则需要对外圈挡环进行研磨，首先测量轴承内圈与轴承外圈的高度差，以确定外圈挡环的研磨量，然后采用150#砂纸对外圈挡环进行单面研磨，直到轴承内圈与轴承外圈达到等高要求。