[實用新型]推力軸承浮動安裝慣性摩擦焊機承載主軸系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN207255469U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 周軍;姜子钘;趙玉珊;張春波;烏彥全;林躍;潘毅
• 申請（專利權(quán)）人: 機械科學研究院哈爾濱焊接研究所
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域:

本實用新型涉及一種推力軸承浮動安裝慣性摩擦焊機承載主軸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

慣性摩擦焊接是一種優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能和環(huán)保的固相連接技術(shù)，廣泛用于航空航天、機械制造和石油勘探等領(lǐng)域。慣性摩擦焊機主機系統(tǒng)主要由：主軸系統(tǒng)、滑臺、移動夾具、加壓油缸以及床身等組成。主軸系統(tǒng)是慣性摩擦焊機的核心關(guān)鍵所在，主軸系統(tǒng)的優(yōu)劣將直接影響焊接質(zhì)量。在焊接前，慣性摩擦焊機的主軸需處在達到高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，使得主軸前端慣性輪獲得足夠大的慣量；焊接過程中，主軸系統(tǒng)需要承受高達6000kN的軸向頂鍛力。如果只是采用大尺寸軸承來承受大頂鍛力，主軸的最大轉(zhuǎn)速會被限制，不能滿足焊接前主軸大慣量的工作要求，而且單個軸承受力不利于軸承長時間穩(wěn)定高效的工作，從而縮短其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種推力軸承浮動安裝慣性摩擦焊機承載主軸系統(tǒng)，采用推力軸承浮動安裝的方式使兩個軸承平均受力，減輕單個軸承的受力，實現(xiàn)設備高速運轉(zhuǎn)的工作要求，延長軸承的使用壽命。本實用新型的技術(shù)方案是：一種推力軸承浮動安裝慣性摩擦焊機承載主軸系統(tǒng)，軸承座2通過螺栓連接安裝在主軸9上，推力軸承10的外圈與軸承座2之間過渡配合安裝，推力軸承10的內(nèi)圈與主軸9過渡配合，圓螺母1與主軸9為螺紋連接，平衡液壓缸3安裝在主軸箱7內(nèi)，活塞桿內(nèi)徑與主軸9外徑間帶有間隙；平衡液壓缸3僅具有進油腔；其中推力軸承5采用固定安裝，推力軸承8采用浮動安裝。

推力軸承5的內(nèi)圈通過軸肩定位安裝于主軸9上，推力軸承5的外圈通過過渡配合安裝在主軸箱7上；推力軸承8的內(nèi)圈通過軸肩定位安裝于主軸9上，推力軸承8的外圈通過過渡配合安裝在推力盤4 內(nèi)。

五個慣性輪6通過螺栓串聯(lián)在一起。

本實用新型工作原理：當電機驅(qū)動的主軸9達到預定轉(zhuǎn)速時，停止供電，在慣性輪6的作用下，主軸9仍處在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，尾座上夾持的工件在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下靠近主軸上另一被夾持的工件，最后在加壓油缸的作用下，完成工件對接，在兩個工件之間的摩擦阻力作用下，主軸9逐漸停止轉(zhuǎn)動。從兩個工件接觸到主軸停止轉(zhuǎn)動完成焊接過程中，一直有軸向的重載力作用于主軸9的軸線方向。

軸向力由兩列分布于主軸箱7中部的推力調(diào)心滾子軸承共同承載。為了軸向力較為均衡的協(xié)調(diào)分配到兩列推力調(diào)心滾子軸承上，防止任意一列軸承受力過大燒損，兩盤推力調(diào)心滾子軸承安裝于主軸箱中部，其中推力軸承5采用固定安裝，推力軸承8采用浮動安裝。推力軸承5將承載的軸向力直接作用于主軸箱7，浮動安裝的推力軸承 8安裝于推力盤4上，通過平衡液壓缸3將承載的軸向力間接作用在主軸箱7。

平衡液壓缸3的作用是平衡推力軸承5和推力軸承8承載的軸向力，具體原理為：平衡液壓缸3通入一定壓強的液壓油，其產(chǎn)生的軸向力為主軸受到外載力的1/2，即推力軸承8在平衡油缸的作用下承受了1/2的外載力，那么主軸另外1/2外載力將由推力軸承5承載。

另外，為了防止主軸9的軸向竄動，在主軸9的末端加裝了圓螺母1和備緊用推力軸承10，其中的推力軸承10的外圈安裝在軸承座 2上。這樣，可以通過調(diào)節(jié)圓螺母2的松緊來消除主軸9在主軸箱7 內(nèi)軸向的間隙。

綜合來看，本實用新型的技術(shù)重點在于通過加裝平衡油缸，實現(xiàn)了推力軸承8的浮動安裝，使得推力軸承5和推力軸承8共同承受主軸的軸向重載力。由于慣性摩擦焊機工作時，主軸需要高速旋轉(zhuǎn)，同時又需要承受很大的軸向的外力。因此，相對于采用單一大軸承承受主軸軸向力的設計，本實用新型可以減少主軸箱的整體設計尺寸，延長軸承的使用壽命，而且又能滿足設備對高速運轉(zhuǎn)的使用要求。

附圖說明

圖1為慣性摩擦焊機承載主軸系統(tǒng)。

具體實施方式

如圖1所示，一種推力軸承浮動安裝慣性摩擦焊機承載主軸系統(tǒng)，軸承座2通過螺栓連接安裝在主軸9上，推力軸承10的外圈與軸承座2之間過渡配合安裝，推力軸承10的內(nèi)圈與主軸9過渡配合，圓螺母1與主軸9為螺紋連接，平衡液壓缸3安裝在主軸箱7內(nèi)，活塞桿內(nèi)徑與主軸9外徑間帶有間隙；平衡液壓缸3僅具有進油腔；其中推力軸承5采用固定安裝，推力軸承8采用浮動安裝。

推力軸承5的內(nèi)圈通過軸肩定位安裝于主軸9上，推力軸承5的外圈通過過渡配合安裝在主軸箱7上；推力軸承8的內(nèi)圈通過軸肩定位安裝于主軸9上，推力軸承8的外圈通過過渡配合安裝在推力盤4 內(nèi)。

五個慣性輪6通過螺栓串聯(lián)在一起。