石油機械軸承方孔保持架的結構改進

丁世平，林濤

(西北軸承股份有限公司 開發部工裝室，銀川 750021)

1 原方孔保持架及其存在的問題

圖1為某石油機械用軸承結構示意圖，此類軸承要求能承受較大的徑向載荷。由于軸承的裝機空間位置有限，所以在設計時，軸承內、外圈壁厚及寬度均取最小極限值。為了保證軸承的徑向承載能力，通常設計的滾子數量都較多。

1—外圈；2—內圈；3—滾子；4—保持架；5—鉚釘

方孔保持架結構如圖2所示。兜孔孔梁較窄，保持架引導其回轉時，孔梁與滾子為線接觸，故引導穩定性較差。鉚釘孔在兜孔端面中間位置，為了鎖住滾子，需要在滾子兩端面加工凹穴，將鉚釘插入凹穴中引導滾子回轉。當bc尺寸大于上偏差時，滾子將與鉚釘發生摩擦，鉚釘容易受到磨損產生松動。又因受到軸承寬度的限制，保持架寬度也比同類型保持架小。

圖2 原保持架

保持架原加工工藝為：粗車內徑面、外徑面、端面→細車內徑面、外徑面、切離→平切離面→劃線→鉆孔→粗銑兜孔→精銑兜孔→插床清根→整形→鉆鉚釘孔→去毛刺→外觀處理→終檢→包裝入庫。加工過程存在如下問題：

(1)在鉆孔、銑孔及插孔時，每加工一個孔都要進行一次裝夾，該類保持架兜孔等分數相對較多，需經過多次裝夾，易造成產品的變形以及碰、卡傷，同時增加了工人的勞動強度和輔助工作時間。

(2)在粗、精銑兜孔時，因受加工設備的限制，每次進給量有限，每個兜孔要銑4次才能達到工藝尺寸要求，生產效率低。

(3)保持架所用材質相對較軟，在用插床清根時，保持架受到徑向沖擊力的作用極易發生變形，尤其是加工最后幾個孔時變形較大。故需要對保持架進行一次整圓，以使其符合工藝尺寸的要求。

(4)鉆鉚釘孔時，垂直差易超出工藝尺寸的要求，軸承運行時兩端面的鉚釘孔同軸度不能滿足設計要求，使滾子的凹穴與鉚釘發生摩擦，造成鉚釘磨損或者斷裂。當對軸承部件進行檢修時，滾子會與保持架組件脫離。加工滾子(圖3)時必須保證滾子凹穴與外徑的同軸度，給滾子的加工帶來一定難度。受現有設備及加工工藝的限制，此類方孔保持架尚不能進行大批量生產。

圖3 滾子

2 改進后保持架

改進后的保持架結構如圖4所示，為兩體式結構，在軸向方向上鏜兜孔，鉚釘孔鉆在孔梁中間。加工工藝過程為：粗車內徑面、外徑面、端面、切離→細車外徑面→細車內徑面→切蓋→鏜孔→鉆鉚釘孔→鉆沉孔→手挫→外觀處理→終檢→包裝入庫。改進后的保持架具有以下優點：

(1)將兩端面鉚釘孔設計成沉孔，可以防止鉚釘頭高出軸承端面。

(2)保持架配車止口槽，并設計成外止口槽，能有效防止孔梁向內收縮變形，以免影響保持架的回轉。

(3)鉚釘孔鉆在保持架的孔梁上，鉚釘不再限制滾子的回轉中心位置，此種兜孔能最大面積包容滾子，保持架引導滾子在滾道中回轉性能良好，滾子兩端無需再加工凹穴。

(4)可避免鎖滾子的鉚釘松動脫落，且省去了滾子兩端面盲孔的加工。

(5)可以在半自動高速兜孔鏜床或數控鏜床上進行大批量生產，生產效率大幅度提高，并且產品質量穩定。

圖4 改進后的保持架

3 結束語

改進后所加工的保持架完全符合設計要求，并可進行大批量生產。通過對該類軸承的裝機運行測試，發現該類軸承性能穩定，運轉良好。