基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及轴承检测技术领域，特别涉及基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构。


背景技术：

[0002]
滚子轴承属于滚动轴承中的一种，是现代化机械中广泛运用的部件之一，它是依靠主要元件之间的滚动接触来支撑转动零件的。滚子轴承具有启动所需力矩小、旋转精度高、选用方便等优点，因此其在诸多领域皆有使用，比如火车等，会选择双列圆锥滚子轴承作为轴箱轴承。
[0003]
其中，在轴承的生产过程中，需要对轴承进行检测，在模拟使用工况的情况下检测轴承的均方根值与峭度系数；目前在对一些轴承在检测时，需要首先将轴承内圈固定到一个驱动的机构上，然后通过外部的压紧结构压紧在外圈的外壁上，并使得内圈与外圈之间的作用力达到一定值(模拟实际工况的值)；轴承外圈压紧完成后，驱动的机构驱动内圈进行转动，同时通过外圈上的探头进行检测并传输出所需的数据。在对内圈进行驱动的结构主要包括一个可转动的辊(通过电机等结构带动)，然后在辊的一端具有限位部，另一端具有杆，在杆上螺纹连接有一个螺帽，在螺帽与辊之间有一个限位帽，转动螺帽，螺帽驱动限位帽活动，直到限位帽和限位部抵紧在内圈的两侧，从而实现了内圈与辊的固定连接。
[0004]
但是由于需要对内圈进行紧密的连接，因此在实际操作时，首先需要通过手动转动螺帽，并使得螺帽预紧的连接在干上，然后通过扳手使得螺帽与限位帽之间产生足够大的抵紧力(同时也使得限位帽和限位部与内圈两端之间产生足够大的抵紧力)，甚至还需要再在螺帽上连接套筒后，采用更长的套筒进行紧固螺帽，操作便捷性较低。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是提供基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构，旨在解决操作便捷性低的问题。
[0006]
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构，包括壳体、设置于所述壳体中的驱动电机、与所述驱动电机连接的主动齿轮、与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮以及连接于所述从动齿轮的驱动杆，所述驱动杆的端部设置有驱动套筒，所述驱动套筒上开设有驱动孔，所述驱动孔、所述驱动套筒、所述驱动杆以及所述从动齿轮的轴心均共线，所述驱动套筒位于所述壳体的外部，所述驱动杆的中部与所述壳体转动连接。
[0007]
本实用新型的进一步设置为：所述驱动杆的两端位于所述从动齿轮的两侧，所述壳体的内壁上设置有支撑体，所述驱动杆远离所述驱动套筒的一端与所述支撑体转动连接。
[0008]
本实用新型的进一步设置为：穿过所述从动齿轮并与所述从动齿轮固定连接设置有连接筒，所述驱动杆穿过所述连接筒并与所述连接筒过盈配合，所述连接筒的端部设置
有驱动凸起，所述驱动杆的外壁上设置有松开凸起，所述驱动套筒上设置有第一转速传感器，还包括有第一控制器，所述第一转速传感器以及所述驱动电机分别与所述第一控制器电连接。
[0009]
本实用新型的进一步设置为：所述驱动杆的外壁上开设有驱动槽，所述驱动槽的内壁上开设有若干条卡合槽，所述驱动槽以及所述卡合槽的一端均位于所述驱动杆的中部，另一端均穿出所述驱动杆靠近所述支撑体的一端，所述驱动杆的外壁上设置有与所述驱动槽以及所述卡合槽相配合的驱动部，所述驱动部的中部活动设置有连接螺栓，所述连接螺栓可穿过所述驱动部并与所述驱动杆螺纹连接，所述驱动部贴合于所述连接筒的内壁，所述连接筒与所述从动齿轮可分离连接。
[0010]
本实用新型的进一步设置为：所述连接筒包括有两个连接半筒，所述连接半筒的外壁上设置有连接部，依次穿过两个所述连接部以及所述从动齿轮设置有定位螺栓，两个所述连接半筒均位于所述驱动部的两端之间。
[0011]
本实用新型的进一步设置为：所述从动齿轮的侧壁上设置有主动磁体，所述驱动杆的外壁上设置有从动磁体，所述主动磁体可与所述从动磁体连接或分离，所述主动磁体背离所述从动磁体的一侧与所述从动齿轮之间设置有第一支撑部，所述从动磁体背离所述主动磁体的一侧与所述驱动杆之间设置有第二支撑部。
[0012]
本实用新型的进一步设置为：所述主动磁体设置有四个，所述从动齿轮的两侧均轴对称设置有两个。
[0013]
本实用新型的进一步设置为：位于所述从动齿轮一侧的两个所述主动磁体的连线与位于所述从动齿轮另一侧的两个所述主动磁体的连线相垂直。
[0014]
本实用新型的进一步设置为：所述从动齿轮的侧部设置有圆弧形的缓冲筒，所述缓冲筒的一端活动设置有两个相向的活动瓣膜，所述活动瓣膜的一侧与所述缓冲筒的端部连接，另一侧位于所述缓冲筒中，所述驱动杆上设置有连接杆，所述连接杆上设置有圆弧形的缓冲杆，所述缓冲杆远离所述连接杆的一端设置有缓冲板，所述缓冲板活动贴合于所述缓冲筒的内壁。
[0015]
本实用新型的进一步设置为：所述缓冲筒与所述从动磁体或所述第二支撑部之间的距离小于所述缓冲杆的长度，当所述连接杆抵触于所述从动磁体或所述第二支撑部时，所述缓冲板位于所述缓冲筒中，所述驱动杆上设置有第二转速传感器，还包括有第二控制器，所述第二转速传感器以及所述驱动电机分别与所述第二控制器电连接。
[0016]
本实用新型的有益效果是：在对轴承进行检测时，轴承的两侧分别抵触在限位部和限位帽上，手动转动螺帽，使得螺帽预紧到杆上，之后移动壳体(还包括有用于支撑壳体进行平移滑动的导轨，该导轨使得壳体只能朝向靠近螺帽或远离螺帽的方向活动)，并使得驱动套筒与螺帽端部卡合，其中螺帽端部的形状与驱动孔相配合(优选为矩形、正方形或六边形)，驱动孔与螺帽配合完成后，启动驱动电机，驱动电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮以及位于从动齿轮上的驱动杆和驱动套筒转动，该过程中驱动套筒驱动螺帽转动，螺帽活动后将限位帽抵紧在待检测轴承的侧部，最终达到将内圈完全固定的状态(其中驱动孔具有一定的长度，螺帽也具有一定的长度，在该过程中驱动套筒不活动，虽然螺帽发生了平移，但可以保证螺帽不与驱动套筒之间分离)。当螺帽固定完成后，沿着导轨后移壳体即可。
[0017]
相同，在检测完成后，只需移动壳体，使得驱动套筒与螺母连接之后，驱动电机驱动驱动套筒反向转动，即可将螺母从杆上取下，之后可依次将限位帽和轴承从辊上取下，简单方便。
[0018]
其中，由于拧紧螺母的动作是通过驱动电机进行的，且由于主动齿轮的直径小于从动齿轮的直径，因此可以使得从动齿轮和驱动套筒的扭力很大，但是转速不会过快(过快容易产生过大的作用力而损坏螺帽与杆之间的螺纹)，从而适用于对螺母进行拧紧以及松开；且由于连接和取下螺母的操作都是通过驱动电机进行的，无需工人施加作用力，操作强度更小，而且还可以保证螺帽与限位帽之间的抵紧力，检测的稳定性也更高。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]
图1是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例一一实施例的结构示意图一；
[0021]
图2是图1中a部分的放大图；
[0022]
图3是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例一一实施例的结构示意图二；
[0023]
图4是图3中b部分的放大图；
[0024]
图5是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例一一实施例的剖视图；
[0025]
图6是图5中c部分的放大图；
[0026]
图7是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例一中连接半筒和连接部一实施例的结构示意图；
[0027]
图8是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例一中驱动杆部分一实施例的结构示意图；
[0028]
图9是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例一中驱动部一实施例的结构示意图；
[0029]
图10是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例二中部分结构一实施例的结构示意图；
[0030]
图11是图10中d部分的放大图；
[0031]
图12是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例二中驱动杆部分一实施例的剖视图；
[0032]
图13是本实用新型基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构实施例二中驱动杆部分一实施例的结构示意图。
[0033]
图中，1、壳体；2、驱动电机；3、主动齿轮；4、从动齿轮；5、驱动杆；6、驱动套筒；7、驱动孔；8、支撑体；9、连接筒；10、驱动凸起；11、松开凸起；12、驱动槽；13、卡合槽；14、驱动部；15、连接螺栓；16、连接部；17、定位螺栓；18、主动磁体；19、从动磁体；20、第一支撑部；21、第
二支撑部；22、缓冲筒；23、活动瓣膜；24、连接杆；25、缓冲杆；26、缓冲板。
具体实施方式
[0034]
下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]
实施例1
[0036]
一种基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构，如图1至图9所示，包括壳体1、设置于所述壳体1中的驱动电机2(可以是常见的减速电机)、与所述驱动电机2连接的主动齿轮3、与所述主动齿轮3相啮合的从动齿轮4(从动齿轮4的直径大于主动齿轮3的直径，从而使得从动齿轮4具有较大的扭力以及较小的线速度)以及连接于所述从动齿轮4的驱动杆5，所述驱动杆5的端部设置有驱动套筒6，所述驱动套筒6上开设有驱动孔7，所述驱动孔7、所述驱动套筒6、所述驱动杆5以及所述从动齿轮4的轴心均共线，所述驱动套筒6位于所述壳体1的外部，所述驱动杆5的中部与所述壳体1转动连接。
[0037]
所述驱动杆5的两端位于所述从动齿轮4的两侧，所述壳体1的内壁上设置有支撑体8，所述驱动杆5远离所述驱动套筒6的一端与所述支撑体8转动连接。穿过所述从动齿轮4并与所述从动齿轮4固定连接设置有连接筒9，所述驱动杆5穿过所述连接筒9并与所述连接筒9过盈配合，所述连接筒9的端部设置有驱动凸起10，所述驱动杆5的外壁上设置有松开凸起11，所述驱动套筒6上设置有第一转速传感器，还包括有第一控制器，所述第一转速传感器以及所述驱动电机2分别与所述第一控制器电连接。
[0038]
所述驱动杆5的外壁上开设有驱动槽12，所述驱动槽12的内壁上开设有若干条卡合槽13，所述驱动槽12以及所述卡合槽13的一端均位于所述驱动杆5的中部，另一端均穿出所述驱动杆5靠近所述支撑体8的一端，所述驱动杆5的外壁上设置有与所述驱动槽12以及所述卡合槽13相配合的驱动部14，所述驱动部14的中部活动设置有连接螺栓15，所述连接螺栓15可穿过所述驱动部14并与所述驱动杆5螺纹连接，所述驱动部14贴合于所述连接筒9的内壁，所述连接筒9与所述从动齿轮4可分离连接。
[0039]
所述连接筒9包括有两个连接半筒，所述连接半筒的外壁上设置有连接部16，依次穿过两个所述连接部16以及所述从动齿轮4设置有定位螺栓17，两个所述连接半筒均位于所述驱动部14的两端之间。
[0040]
本实用新型提供的基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构，在对轴承进行检测时，轴承的两侧分别抵触在限位部和限位帽上，手动转动螺帽，使得螺帽预紧到杆上，之后移动壳体1(还包括有用于支撑壳体1进行平移滑动的导轨，该导轨使得壳体1只能朝向靠近螺帽或远离螺帽的方向活动)，并使得驱动套筒6与螺帽端部卡合，其中螺帽端部的形状与驱动孔7相配合(优选为矩形、正方形或六边形)，驱动孔7与螺帽配合完成后，启动驱动电机2，驱动电机2带动主动齿轮3转动，主动齿轮3带动从动齿轮4以及位于从动齿轮4上的驱动杆5和驱动套筒6转动，该过程中驱动套筒6驱动螺帽转动，螺帽活动后将限位帽抵紧在待检测轴承的侧部，最终达到将内圈完全固定的状态(其中驱动孔7具有一定的长度，螺帽也具有一定的长度，在该过程中驱动套筒6不活动，虽然螺帽发生了平移，但可以保
证螺帽不与驱动套筒6之间分离)。当螺帽固定完成后，沿着导轨后移壳体1即可。
[0041]
相同，在检测完成后，只需移动壳体1，使得驱动套筒6与螺母连接之后，驱动电机2驱动驱动套筒6反向转动，即可将螺母从杆上取下，之后可依次将限位帽和轴承从辊上取下，简单方便。
[0042]
其中，由于拧紧螺母的动作是通过驱动电机2进行的，且由于主动齿轮3的直径小于从动齿轮4的直径，因此可以使得从动齿轮4和驱动套筒6的扭力很大，但是转速不会过快(过快容易产生过大的作用力而损坏螺帽与杆之间的螺纹)，从而适用于对螺母进行拧紧以及松开；且由于连接和取下螺母的操作都是通过驱动电机2进行的，无需工人施加作用力，操作强度更小，而且还可以保证螺帽与限位帽之间的抵紧力，检测的稳定性也更高。
[0043]
驱动杆5的中部以及两侧分别与壳体1以及支撑体8转动连接，因此可以提高驱动杆5转动的稳定性；且从动齿轮4是位于支撑体8与壳体1之间的，因此当从动齿轮4的作用力传递到驱动杆5上之后，可以很好的保持住驱动杆5的位置，防止驱动杆5发生扭动或形变。
[0044]
从动齿轮4受到主动齿轮3的驱动作用之后，其同时通过连接筒9与驱动部14之间的静摩擦力带动了驱动部14和驱动杆5进行转动，同时对螺母进行拧紧。当螺母锁紧到一定程度之后，螺母施加给了驱动套筒6足够的阻力，且该阻力大于了连接筒9与驱动部14之间的最大静摩擦力，那么连接筒9就会与驱动部14之间产生相对的滑动，此时由于第一转速传感器检测到了驱动套筒6的转速降为了零，因此第一转速传感器将信号传递给第一控制器，第一控制器发出命令使得驱动电机2停止运行，完成了对螺母的固定。其中可以通过设置连接筒9和驱动部14的尺寸和材料，使得二者之间的最大静摩擦力能够接近锁紧螺母所需的力大小，因此当连接筒9与驱动部14之间发生了相对转动的时候，其就代表了螺母锁紧到了合适的程度。且由于螺母锁紧完成后，第一控制器也发出信号使得驱动电机2停止运行，工人此时便可以将壳体1朝向远离螺母的方向滑动。
[0045]
其中，随着使用时间的增加，驱动筒和驱动部14都会产生一定的磨损，此时就需要对驱动部14和连接筒9进行更换。首先通过敲击或挤压的方式使得驱动杆5从连接筒9中分离出来，然后取下驱动部14上的连接螺栓15，之后沿着驱动杆5的轴向方向滑动驱动部14，并将驱动部14从驱动槽12和卡接槽中推出即可，然后在驱动槽12和卡接槽中卡接上新的驱动部14，并再通过连接螺栓15连接二者即可。在使用过程中支撑体8与驱动部14是转动连接的，然后驱动部14与驱动杆5之间是通过卡接槽实现二者的同步转动(即二者不会发生相对的转动)。
[0046]
在将连接筒9从从动齿轮4上取下时，首先将定位螺栓17从两个连接半筒和从动齿轮4上取下，此时便可以朝向从动齿轮4的两侧向外从从动齿轮4上取下，取下后换上新的连接半筒即可，其中两个连接半筒的端部相互抵触，即可以构成一个完整筒状的连接筒9。
[0047]
在松开螺帽时，如果连接筒9与驱动部14之间发生的相对的滑动，但是此时驱动凸起10就会转动后并抵触到松开凸起11上，如此连接筒9依然可以通过驱动凸起10带动松开凸起11转动；而在从动齿轮4带动螺帽进行紧固完成后，从动齿轮4与驱动杆5之间发生相对转动时，驱动凸起10与松开凸起11之间不会产生相对的抵触(因为驱动电机2会立刻停止转动)。
[0048]
其中本实施例中优选的驱动电机2是停止供电后即可自动刹死，且停止转动的电机，下同。
[0049]
其中，第一转速传感器与第一控制器之间是通过无线或蓝牙进行连接的，因此无论驱动套筒6转动到了哪个角度，第一转速传感器都能够将转速的信号传递到第一控制器中。
[0050]
实施例2
[0051]
一种基于双列圆锥滚子轴承动态诊断用的轴端螺母装卸机构，与实施例一的不同之处在于，如图10至图13所示，所述从动齿轮4的侧壁上设置有主动磁体18，所述驱动杆5的外壁上设置有从动磁体19，所述主动磁体18可与所述从动磁体19连接或分离，所述主动磁体18背离所述从动磁体19的一侧与所述从动齿轮4之间设置有第一支撑部20，所述从动磁体19背离所述主动磁体18的一侧与所述驱动杆5之间设置有第二支撑部21。所述主动磁体18设置有四个，所述从动齿轮4的两侧均轴对称设置有两个。位于所述从动齿轮4一侧的两个所述主动磁体18的连线与位于所述从动齿轮4另一侧的两个所述主动磁体18的连线相垂直。
[0052]
所述从动齿轮4的侧部设置有圆弧形的缓冲筒22，所述缓冲筒22的一端活动设置有两个相向的活动瓣膜23，所述活动瓣膜23的一侧与所述缓冲筒22的端部连接，另一侧位于所述缓冲筒22中，所述驱动杆5上设置有连接杆24，所述连接杆24上设置有圆弧形的缓冲杆25，所述缓冲杆25远离所述连接杆24的一端设置有缓冲板26，所述缓冲板26活动贴合于所述缓冲筒22的内壁。所述缓冲筒22与所述从动磁体19或所述第二支撑部21之间的距离小于所述缓冲杆25的长度，当所述连接杆24抵触于所述从动磁体19或所述第二支撑部21时，所述缓冲板26位于所述缓冲筒22中，所述驱动杆5上设置有第二转速传感器，还包括有第二控制器，所述第二转速传感器以及所述驱动电机2分别与所述第二控制器电连接。
[0053]
首先，主动磁体18与从动磁体19之间都是具有较强的硬质磁性体，从动齿轮4在带动驱动杆5转动时，主动磁体18位于从动磁体19运动方向的前方(即主动磁体18是拉着从动磁体19活动，而并非推着从动磁体19活动)；当螺母锁紧到了合适的程度后，螺母间接的施加给从动磁体19一定的阻力，在该阻力作用下使得主动磁体18与从动磁体19之间发生了分离(同时主动磁体18与从动磁体19之间产生的作用力，结合其他结构产生的阻力等能够足以螺母连接到合适的紧固度)，分离后由于驱动套筒6不再转动，因此第二转速传感器向第二控制器发出信号，第二控制器收到信号后，发出指令给驱动电机2，使得驱动电机2停止转动，工人能够方便的将壳体1移动到远离轴承的位置。
[0054]
其中，在主动磁体18与从动磁体19分开的一瞬间或短时间内，从动齿轮4与驱动杆5之间发生相对的转动，在此过程中，缓冲筒22在继续转动，而驱动杆5、缓冲杆25以及缓冲板26都停止了转动，在该方向上，空气流入到缓冲筒22中的阻力较小(因为两个活动瓣膜23都是位于缓冲筒22的内部，因此其便于空气流入)，可以认为对从动齿轮4的转动并未产生过大的阻力，所以主动磁体18与从动磁体19的分离受到活动瓣膜23的影响可以忽略不计；
[0055]
当螺母锁紧完成后，驱动套筒6与螺母分离后，主动磁体18与从动磁体19在磁性吸附力作用下相互靠近，并且二者越是靠近，相互作用力也就越大，理论上应该速度也越大，但是由于在此过程中，缓冲板26也朝向了活动瓣膜23的方向进行活动，同时由于两片柔性的活动瓣膜23相互搭接了，因此空气流出缓冲筒22的速度较慢，同时缓冲筒22中的空气也受到了压缩，该空气压缩的作用使得从动齿轮4与驱动杆5之间相互靠近的速度能够减慢，从而防止了主动磁体18与从动磁体19之间产生过大的碰撞速度，对二者均起到了保护作
用，延长了使用寿命。
[0056]
其中，无论是主动磁体18在于从动磁体19远离或靠近时，第一支撑部20和第二支撑部21均能够起到支撑主动磁体18和从动磁体19的作用，从而防止主动磁体18和从动磁体19发生形变，延长了使用寿命。其中本实施例中优选为主动磁体18和从动磁体19均为强磁性，且具有较为恒定磁性力的人造磁体。
[0057]
四个主动磁体18分别分布在从动磁体19的两侧，且位于一侧的两个主动磁体18的连线与位于另一侧的两个主动磁体18的连线相垂直，因此在从动磁体19的轴向上，可以使得从动磁体19驱动的均匀性和稳定性均更高。
[0058]
其中，第二转速传感器与第二控制器之间是通过无线或蓝牙进行连接的，因此无论驱动套筒6转动到了哪个角度，第二转速传感器都能够将转速的信号传递到第二控制器中。
[0059]
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0060]
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

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