[实用新型]矿用轴承

说明书

本实用新型涉及到一种应用于粉尘多的恶劣环境下使用的轴承，具体地说是应用于矿山机械上的轴承。

在多粉尘的恶劣工况下轴承的破环形式绝大部分不是由超出承载负荷而引起的，而是由于恶劣工况下粉尘卡死及摩擦引起的。比如在煤矿矿车轮对上的轴承，现在普遍采用的7310圆锥滚子轴承，它的设计承载能力比实际负荷要高出8倍左右，但是它的使用寿命往往只有3个月，这说明恶劣工况中的粉尘泥水进入轴承内部后的摩擦和腐蚀作用是煤矿矿车轮对轴承失效的主要形式。目前人们对此类工况下的轴承在设计时往往只注重负载的保险系数，而忽视了粉尘对轴承的破坏。

本实用新型的目的就在于提供一种能提高轴承的耐磨、耐卡能力，延长使用寿命和维修保养时间的轴承。

本实用新型的目的是这样实现的，它采用深沟球轴承中窄系列的外形尺寸，在满足设定的承载能力情况下，做以下的改进设计：轴承的填球角Φ≤180°，滚动体直径Dw与外圈直径和内圈直径差(D-d)之比为D_w/(D-d)＝0.33～0.45。这两个参数决定了滚动体的直径和数目，按以上参数的设定，该轴承比轴承设计的优化方法选定的滚动体直径大，数目要少。这样就增加了滚动体间的间隙，即使灰尘进入，滚动体也不会被卡住，摩擦阻力也减少。

本实用新型中，节圆直径即滚动体与保持架中心圆直径D_cp比0.5(D+d)小0.5～3MM，其中D为外圈直径，d为内圈直径，而常规的D_cp大于3mm，这主要是增加轴承外圈厚度，一方面使外圈不易摩损，另一方面增加外圈转动惯量，减小旋转阻力。

本轴承采用单面开放式的爪型结构尼龙保持架，单面开放式即保持架的球兜有开口，可使进入球兜与滚动体之间的粉尘在运转过程中从保持架中掉出来，爪型结构即在两个相邻球兜之间的保持架上有向球兜开口一面伸出的叶片状加强筋，它能起到叶片的作用，在运作中排除粉尘进入轴承滚道内。尼龙本身具有自润滑和防腐的功能，这些也减少了轴承摩擦和腐蚀损坏的机率。

本实用新型推荐的滚动体数比常规优化设计数少1～2个，这样既能满足减少摩擦机会的要求也保证轴承承载能力。

同常选用7310作为矿用轴承相比，虽然7310承载性能好，但是它的滚动体与滚道是线接触，摩擦阻力大，而且由于外圈可分离，因此安装不方便，而实践中的矿用轴承一般转速为200～300r/min，最大承载力为500kgf，在这样的条件下，深沟中窄系列轴承完全能承受径向和轴向载荷包括冲击载荷，而且安装时较方便，价格低廉。由于矿山的工作环境恶劣，有大量的粉尘，泥水，湿度大，并且有不少腐蚀性物质，进入轴承后腐蚀轴承滚道，卡死滚动体，导致拉断保持架或轴被磨细，使轴承承载力下降。本实用新型采用增大滚子直径和减少滚子数量，增加外圈壁厚，采用单面开放式爪型结构的尼龙保持架等手段，使粉尘进入轴承滚道机率减少，摩擦阻力减少，防卡性能提高，对污染的敏感性降低，从而使轴承使用寿命得到了提高，维修时间延长。

以下通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步描述。

图1是一个以6310型号为外型尺寸的轴承结构示意图。

图2是用于图1中的尼龙保持架结构示意图。

图1中，1是外圈，2是内圈，3是钢球滚动体，4是尼龙保持架。

轴承的外型的尺寸符合GB273.3规定，公差符合GB307.1级规定，钢球

3符合GB308规定。轴承填球角Φ＝176°05′，D_w/(D-d)＝0.34，D_cp比0.5×(d+D)小1mm，钢球3数量为7，直径为23.8mm。

图2中，尼龙保持架4用聚酰氨1010材料制成，尼龙保持架上的兜口5为单面开放式，即在一面有开口。相邻兜口5之间的保持架上有叶片状爪型结构加强筋6，叶片突出方向和保持架兜口5开口的一面一致。

本实施例制得的样品在上海煤研所试验室内模拟煤矿工况中进行测试，旋转阻力平均为0.373N，是普通轴承的1/5，平均防卡寿命为760小时以上，是普通轴承的6倍。