[發明專利]一種全陶瓷軸承電主軸拆裝方法

有效

• 申請號: 201910159180.0
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109732107B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 吳玉厚;閆海鵬;王賀;孫健;王子男
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種全陶瓷軸承電主軸拆裝方法，其特征在于：分為裝配方法和拆卸方法；

裝配方法的步驟為：

步驟一：清洗零件

采用清洗液對殼體、主軸、前軸承、后軸承、前軸承鎖緊螺母、后軸承鎖緊螺母、前軸承座、后軸承座、預緊力彈簧、軸承座導套、防塵蓋、前小蓋、后端蓋及螺釘進行清洗；在清洗軸承時，將軸承帶有鎖口的端面朝下，并使軸承的內外圈相對旋轉地在清洗液中進行清洗，清洗次數至少為兩次；在清洗殼體時，殼體內的油路和水路需要徹底清洗，先通過毛刷清除表面雜質，再利用沖洗針管將清洗液加壓注入到油路和水路中，并將油路和水路內的雜質全部排出，最后利用壓縮空氣將油路和水路內殘留的清洗液全部吹出；等到所有零件都完成清洗后，再利用壓縮空氣進行吹干，或者進行自然晾干；

步驟二：配置前軸承和后軸承

對前軸承進行配置，首先將前軸承的裝配形式設定為整體背對背裝配形式，并將遠離轉子的前軸承記為①號前軸承，同時將靠近轉子的前軸承記為②號前軸承；調整與前軸承配套的內圈擋環和外圈擋環，使①號前軸承/②號前軸承的軸承內圈與軸承外圈等高，保證①號前軸承/②號前軸承所受載荷的均勻性，并使①號前軸承/②號前軸承的軸承內圈與內圈擋環之間的受力均勻性，同時使①號前軸承/②號前軸承的軸承外圈與外圈擋環之間的受力均勻性；

對后軸承進行配置，首先將后軸承的裝配形式設定為整體背對背裝配形式，并將遠離轉子的后軸承記為①號后軸承，同時將靠近轉子的后軸承記為②號后軸承；調整與后軸承配套的內圈擋環和外圈擋環，使①號后軸承/②號后軸承的軸承內圈與軸承外圈等高，保證①號后軸承/②號后軸承所受載荷的均勻性，并使①號后軸承/②號后軸承的軸承內圈與內圈擋環之間的受力均勻性，同時使①號后軸承/②號后軸承的軸承外圈與外圈擋環之間的受力均勻性；

當前軸承和后軸承全部配置好后，再次對前軸承和后軸承進行清洗，清洗后吹干或自然晾干，最后對前軸承和后軸承進行油潤滑或脂潤滑；

步驟三：裝配主軸

先將主軸由殼體后端穿入殼體中，再將穿有主軸的殼體豎直立起，殼體前端朝上，殼體后端朝下，主軸下端由墊塊墊起，以使殼體后端與拆裝工作臺上表面相互分離；

步驟四：安裝前軸承

先安裝②號前軸承，首先將O型電阻絲放置到前軸承座內、②號前軸承的軸承內圈表面，再由軸承加熱器為O型電阻絲通電使其發熱，利用O型電阻絲對前軸承座、②號前軸承的軸承內圈進行加熱，同時利用液氮對主軸進行冷卻，之后將高溫狀態的②號前軸承套入主軸，由于軸承內圈及前軸承座受熱膨脹，同時主軸遇冷收縮，使②號前軸承的軸承內圈與主軸之間形成安裝間隙，也使②號前軸承的軸承外圈與前軸承座之間形成安裝間隙，在②號前軸承套入主軸的過程中，利用尼龍套筒將②號前軸承壓至主軸軸肩處，同時②號前軸承的軸承外圈也同步進入前軸承座內；

當②號前軸承安裝完畢后，再將內圈擋環和外圈擋環套入主軸上并安裝到位；

接下來安裝①號前軸承，首先將O型電阻絲放置到前軸承座內、①號前軸承的軸承內圈表面，再由軸承加熱器為O型電阻絲通電，使電阻絲發熱，利用O型電阻絲對前軸承座、①號前軸承的軸承內圈進行加熱，同時利用液氮對主軸進行冷卻，之后將高溫狀態的①號前軸承套入主軸，由于軸承內圈及前軸承座受熱膨脹，同時主軸遇冷收縮，使①號前軸承的軸承內圈與主軸之間形成安裝間隙，也使①號前軸承的軸承外圈與前軸承座之間形成安裝間隙，在①號前軸承套入主軸的過程中，利用尼龍套筒將①號前軸承壓至主軸內/外圈擋環處，同時①號前軸承的軸承外圈也同步進入前軸承座內；

步驟五：安裝前小蓋和前軸承鎖緊螺母

將前小蓋套入主軸，使前小蓋內的導油槽槽口朝向殼體后端的進水口，然后利用螺釘將前小蓋與殼體固連在一起，通過前小蓋壓緊在①號前軸承的軸承外圈上；

將前軸承鎖緊螺母套入主軸，利用可調式開口扳手將主軸固定，然后通過可調式開口兩爪扳手將前軸承鎖緊螺母擰緊，通過前軸承鎖緊螺母壓緊在①號前軸承的軸承內圈上；

步驟六：安裝預緊力彈簧和后軸承座

先測量預緊力彈簧的剛度系數，在設定預緊力下，確定預緊力彈簧所需要的壓縮量；然后將正在裝配的電主軸平放到拆裝工作臺上，使殼體后端朝向工作人員，并將預緊力彈簧表面涂抹黃油后放入后軸承座的彈簧安裝孔中；再將軸承座導套套入后軸承座，最后將軸承座導套與后軸承座一同送入殼體中，同時保證后軸承座上的進油口與電主軸殼體后端面上的進油口連線經過主軸軸心；

步驟七：安裝后軸承

先安裝②號后軸承，首先將O型電阻絲放置到后軸承座內、②號后軸承的軸承內圈表面，再由軸承加熱器為O型電阻絲通電使其發熱，利用O型電阻絲對后軸承座、②號后軸承的軸承內圈進行加熱，同時利用液氮對主軸進行冷卻，之后將高溫狀態的②號后軸承套入主軸，由于軸承內圈及后軸承座受熱膨脹，同時主軸遇冷收縮，使②號后軸承的軸承內圈與主軸之間形成安裝間隙，也使②號后軸承的軸承外圈與后軸承座之間形成安裝間隙，在②號后軸承套入主軸的過程中，利用尼龍套筒將②號后軸承壓至主軸軸肩處，同時②號后軸承的軸承外圈也同步進入后軸承座內；

當②號后軸承安裝完畢后，再將內圈擋環和外圈擋環套入主軸上并安裝到位；

接下來安裝①號后軸承，首先將O型電阻絲放置到后軸承座內、①號后軸承的軸承內圈表面，再由軸承加熱器為O型電阻絲通電，使電阻絲發熱，利用O型電阻絲對后軸承座、①號后軸承的軸承內圈進行加熱，同時利用液氮對主軸進行冷卻，之后將高溫狀態的①號后軸承套入主軸，由于軸承內圈及后軸承座受熱膨脹，同時主軸遇冷收縮，使①號后軸承的軸承內圈與主軸之間形成安裝間隙，也使①號后軸承的軸承外圈與后軸承座之間形成安裝間隙，在①號后軸承套入主軸的過程中，利用尼龍套筒將①號后軸承壓至主軸內/外圈擋環處，同時①號后軸承的軸承外圈也同步進入后軸承座內；

步驟八：安裝后軸承鎖緊螺母

將后軸承鎖緊螺母套入主軸，利用可調式開口扳手將主軸固定，然后通過可調式開口兩爪扳手將后軸承鎖緊螺母擰緊，通過后軸承鎖緊螺母壓緊在①號后軸承的軸承內圈上，同時確保所加預緊力有效；

步驟九：安裝后端蓋

首先在殼體的油口、進水口及出水口處安裝密封圈，并在后軸承座的油口放入導油密封管，然后將定子導線從后端蓋的出線口引出，再將后端蓋準確扣裝到殼體上，同時保證后端蓋上的油口、進水口及出水口與殼體的油口、進水口及出水口一一對應，最后利用螺釘將后端蓋與殼體進行固定；

步驟十：靜態精度測試

首先利用杠桿千分表對主軸前端徑向跳動進行測量，確保主軸徑向跳動在設計要求的范圍內，如果首次測量的主軸徑向跳動不合格，則調整前小蓋對前軸承的壓力，直至主軸徑向跳動合格為止；

步驟十一：安裝防塵蓋

將防塵蓋套入主軸，使防塵蓋上圓周側的導油孔與前小蓋上的導油槽槽口準確對應，最后利用螺釘將防塵蓋與殼體進行固定；

拆卸方法的步驟為：

步驟一：拆防塵蓋

先將電主軸平放到拆裝工作臺上，再卸去防塵蓋與殼體之間連接的螺釘，最后將防塵蓋從殼體上取下；

步驟二：拆前軸承鎖緊螺母和前小蓋

先利用可調式開口扳手將主軸固定，然后通過可調式開口兩爪扳手將前軸承鎖緊螺母松開并從主軸上取下，再卸去前小蓋與殼體之間連接的螺釘，最后將前小蓋從殼體上取下；

步驟三：拆后端蓋

卸去后端蓋與殼體之間連接的螺釘，然后將后端蓋從殼體上取下；

步驟四：拆后軸承鎖緊螺母

先利用可調式開口扳手將主軸固定，然后通過可調式開口兩爪扳手將后軸承鎖緊螺母松開并從主軸上取下；

步驟五：拆主軸和后軸承座

先對前軸承和后軸承的軸承內圈進行加熱，因熱傳導作用主軸也會受熱，此時利用液氮對主軸和前軸承和后軸承進行同時冷卻，利用陶瓷材料與鋼材料的收縮率差異，使主軸與前軸承和后軸承的軸承內圈之間產生間隙，此時將主軸連同后軸承座一同拉出殼體；

步驟六：拆前軸承

對前軸承和前軸承座進行整體加熱，利用陶瓷材料與鋼材料的熱變形差異，使前軸承的軸承外圈與前軸承座之間產生間隙，然后依次將①號前軸承、內/外圈擋環、②號前軸承從前軸承座上取下；

步驟七：拆后軸承

利用液氮對后軸承和主軸進行整體冷卻，利用陶瓷材料與鋼材料的收縮率差異，使后軸承的軸承內圈與主軸之間產生間隙，然后依次將①號后軸承、內/外圈擋環、②號后軸承從主軸上取下。

2.根據權利要求1所述的一種全陶瓷軸承電主軸拆裝方法，其特征在于：在裝配方法的步驟二中，當①號前軸承/②號前軸承/①號后軸承/②號后軸承的軸承內圈與軸承外圈不等高時，采用如下調整方法：

當軸承內圈高于軸承外圈時，說明軸承外圈與外圈擋環的間隙過大，則需要對內圈擋環進行研磨，首先測量軸承內圈與軸承外圈的高度差，以確定內圈擋環的研磨量，然后采用150#砂紙對內圈擋環進行單面研磨，直到軸承內圈與軸承外圈達到等高要求；

當軸承外圈高于軸承內圈時，說明軸承內圈與內圈擋環的間隙過大，則需要對外圈擋環進行研磨，首先測量軸承內圈與軸承外圈的高度差，以確定外圈擋環的研磨量，然后采用150#砂紙對外圈擋環進行單面研磨，直到軸承內圈與軸承外圈達到等高要求。