双捻机旋转轴系装置、具有其的双捻机及其加工装配方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双捻机旋转轴系装置、具有其的双捻机及其加工装配方法，该轴系装置包括轴承座、主轴总成和轴上零件；所述主轴总成包括主轴、转向轮装置、过线轮总成和飞轮盘总成；所述主轴轴承段设置有同步带轮、眼模和进线模座；所述轴上零件包括三个角接触球轴承、一个深沟球轴承、内隔套、外隔套、内隔圈、外隔圈、内轴套和外轴套；所述轴承座上设置有轴承座安装法兰，其内端设置有内端盖，外端设置有小轴承座盖和调整端盖；所述调整端盖与深沟球轴承之间设置有外隔圈和碟形弹簧组。该轴系装置配合本发明专利技术所提供的加工装配方法，在双捻机恶劣工况下，具有更高的稳定性和更低的故障率，提高了轴系装置的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
双捻机旋转轴系装置、具有其的双捻机及其加工装配方法
本专利技术涉及一种双捻机，特别是指一种双捻机旋转轴系装置、具有其的双捻机及其加工装配方法。
技术介绍
双捻机作为一种金属线材加工机械，具有高效、结构紧凑等优点。双捻机通常分为外放内收型与内放外收型两种机型，两种机型均有一个摇篮及左右旋转轴这样的结构。左右旋转轴通过两端摇篮轴承座支撑连接着摇篮，工作中旋转轴旋转而摇篮不旋转，从而对钢丝束进行加捻。双捻机在捻制生产时，旋转轴系工作转速高达5500rpm，且设备每天24小时连续运转，人休设备不休，工况恶劣，造成轴系装置过早出现故障，影响正常生产。通过对轴系装置的结构及其安装工艺进行优化设计是提高其使用寿命的一种有效手段。现有的双捻机轴系装置，旋转轴系工作转速最高4500rpm，轴系采用两个角接触轴承串联，加一深沟球轴承，碟簧在中间深沟球轴承和角接触轴承中间，这种结构承载力较差，同时预紧力调节完全凭靠操作工人的经验，可靠性差。轴系装置中轴承位的配合设计即轴承内圈与轴、外径与轴承座的配合非常重要。当配合过松时，配合面会产生相对滑动(即蠕变)，蠕变一旦产生会磨损配合面，损伤轴或轴承座，造成早期失效。当过盈量过大时，轴承外圈外径变小或内圈内径变大，会导致轴承内部游隙的减少，此时，轴和轴承座的加工几何精度也会影响轴承原有精度，从而影响轴承的使用寿命。目前，对于双捻机轴系装置，轴承位公差推荐等级为JS4级，轴承座轴承位公差推荐等级为JS5，实际生产中发现，上述推荐等级并不能满足双捻机恶劣工况的要求，轴系装置故障率偏高，使用寿命较短。同时，轴系的加工装配工艺也是提高轴系使用寿命的重要手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可提高轴系装置整体使用寿命的双捻机旋转轴系装置、具有其的双捻机及其加工装配方法。为实现上述目的，本专利技术所设计的双捻机旋转轴系装置，包括轴承座、主轴总成和轴上零件；所述主轴总成包括主轴、转向轮装置、过线轮总成和飞轮盘总成；所述主轴沿长度方向分为主轴轮盘段和主轴轴承段，两段轴内均设置有供钢丝穿过的过线孔；所述转向轮装置、过线轮总成安装在主轴轮盘段开设的安装槽内；所述飞轮盘总成固定在主轴轮盘段的轴头上；所述主轴轴承段的轴头通过键连接套设有同步带轮，且其轴头端部设置有眼模和进线模座；所述进线模座与主轴轴承段的轴头端部固定，并对同步带轮构成轴向限位；所述轴上零件包括三个角接触球轴承和一个深沟球轴承，三个角接触球轴承分别称为第一角接触球轴承、第二角接触球轴承、第三角接触球轴承；其中，第一角接触球轴承和第二角接触球轴承为一组，安装于主轴轴承段的内端(靠近主轴轮盘段的一端)，二者之间设置有隔开二者内外圈的内隔套和外隔套；第三角接触球轴承和深沟球轴承为第二组，安装于主轴轴承段的外端(远离主轴轮盘段的一端)，二者的内圈之间设置有内隔圈进行分隔；第二角接触球轴承与第三角接触球轴承的内外圈之间分别设置有内轴套和外轴套；所述轴承座上设置有轴承座安装法兰，其内端设置有内端盖，外端设置有小轴承座盖和调整端盖；所述内端盖对第一角接触球轴承的外圈构成轴向限位；所述小轴承座盖的内端套设在轴承座内，所述深沟球轴承的外圈套设在小轴承座盖内；所述调整端盖固定设置在小轴承座盖的外端法兰面上；所述调整端盖与所述深沟球轴承之间设置有外隔圈和碟形弹簧组，所述碟形弹簧组由多片碟形弹簧按具有递增载荷特性的方式组合而成；所述主轴的轴承位公差取(+IT4/2，0)，轴承座的轴承位公差取(+IT5/2，0)；所述内隔套和外隔套同时磨削加工以保证其沿轴向等高，所述内轴套和外轴套同时磨削加工以保证其沿轴向等高，有效保证角接触球轴承的预紧力；所述小轴承座盖与轴承座之间预留有一定的调整间隙，以保证轴承系的定位可靠。优选地，各所述角接触球轴承的内圈、深沟球轴承的内圈分别与主轴过盈配合，所述内隔套、内轴套和内隔圈分别与主轴间隙配合；各所述角接触球轴承的外圈、外隔套、外轴套、小轴承座盖分别与轴承座间隙配合。进一步地，各所述角接触球轴承的内圈、深沟球轴承的内圈与主轴之间的配合过盈量分别为0.0015～0.0065mm；各所述角接触球轴承的外圈与轴承座之间的配合间隙量分别为0.001～0.0065mm；所述外隔套、外轴套、小轴承座盖与轴承座的间隙量分别为0.1～0.2mm；所述深沟球轴承的外圈与小轴承座盖之间的配合间隙量为0.001～0.0085mm；所述小轴承座盖与轴承座外端面之间预留的调整间隙为2～3mm。优选地，所述同步带轮的内端设置有环形凸台，后者套设在主轴轴承段的轴肩外侧；所述同步带轮的内端与该处轴肩之间设置有O形密封圈。本专利技术同时公开了一种采用上述任一轴系装置的双捻机，该双捻机包括机架、摇篮和两个所述轴系装置，两个所述轴系装置分别通过其轴承座上的轴承座安装法兰固定安装在机架上，两个所述轴系装置位于飞轮盘总成一端的轴头分别通过摇篮安装轴承安装在摇篮的两端。本专利技术进一步公开了上述任一轴系装置的加工装配方法，包括如下步骤；1)模拟动平衡预先去重：在三维制图软件(Creo、CAXA或Solidworks等)中建立轴系三维模型，进行模拟动平衡实验，对主轴总成三维模型进行重心模拟，根据模拟实验结果对主轴进行动平衡预先去重，并按去重后的三维模型加工主轴；2)轴系装置组装：将组装好的主轴总成立式放置在轴承装配平台上，再完成轴上零件及轴承座的组装；3)轴系装置动平衡：将整个轴系装置通过轴承座安装法兰立式安装在立式动平衡工装上，采用全速度的双面试重标定法进行动平衡校正，动平衡平衡等级为G1.0；4)整机动平衡：将轴系装置装配到双捻机整机上后，进行整机动平衡。优选地，所述步骤2)具体包括如下步骤：2.1)对待装零件进行清洁，并在无尘环境下对轴承进行组装，以降低灰尘对轴承寿命影响，减小振动，提高装配质量；2.2)主轴总成组装：将转向轮装置、过线轮总成和飞轮盘总成安装到主轴上；2.3)轴承安装：将装配完成的主轴总成立式放置在轴承装配平台上，使其主轴轮盘段的轴头套设在轴承装配平台上的定位套筒内，再将轴承及其他轴上零件安装到主轴上；2.4)轴承座安装：将轴承座立式放入加热箱内加热到适当温度，通过吊环吊起，将轴承座装入主轴中，等冷却后，拧紧内端盖上的螺钉；2.5)轴承的预紧：所述碟形弹簧组包括多片碟形弹簧，按具有递增载荷特性的方式组合安装；采用扭力扳手在设定的扭力下拧紧调整端盖上的螺钉，对碟形弹簧组施加一定的压紧力，为各角接触球轴承提供合理预紧力，使轴承满足工作要求，提高使用寿命，且通过扭矩扳手控制碟簧压紧力达到控制轴承预紧力，更加可靠便捷。进一步地，所述步骤2.3)中，轴承的具体安装方法为：采用中频加热箱，将轴承加热到适当温度，套入主轴内，用套筒在轴承端面的圆周上施加均等的压力将轴承压入轴承位，轴承装入后涂抹润滑脂进行润滑，减少摩擦阻力及防止过度磨损。润滑脂优选美孚28润滑脂，其在高温下有优秀的保持能力和抵抗油质劣化的能力，有更好负荷承载能力。进一步地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双捻机旋转轴系装置，其特征在于：包括主轴总成(200)、轴上零件(300)和轴承座(400)；/n所述主轴总成(200)包括主轴(210)、转向轮装置(230)、过线轮装置(240)和飞轮盘总成(250)；/n所述主轴(210)沿长度方向分为主轴轮盘段(211)和主轴轴承段(212)，两段轴内均设置有供钢丝穿过的过线孔(220)；所述转向轮装置(230)、过线轮装置(240)安装在主轴轮盘段(211)开设的安装槽内；所述飞轮盘总成(250)固定在主轴轮盘段(211)的轴头上；所述主轴轴承段(212)的轴头通过键连接套设有同步带轮(370)，且其轴头端部设置有眼模(361)和进线模座(360)；所述进线模座(360)与主轴轴承段(212)的轴头端部固定，并对同步带轮(370)构成轴向限位；/n所述轴上零件(300)包括三个角接触球轴承和一个深沟球轴承(320)，三个角接触球轴承分别称为第一角接触球轴承(311)、第二角接触球轴承(312)、第三角接触球轴承(313)；其中，第一角接触球轴承(311)和第二角接触球轴承(312)为一组，安装于主轴轴承段(212)的内端，二者之间设置有隔开二者内外圈的内隔套(331)和外隔套(332)；第三角接触球轴承(313)和深沟球轴承(320)为第二组，安装于主轴轴承段(212)的外端，二者的内圈之间设置有内隔圈(341)进行分隔；第二角接触球轴承(312)与第三角接触球轴承(313)的内外圈之间分别设置有内轴套(351)和外轴套(352)；/n所述轴承座(400)上设置有轴承座安装法兰(410)，其内端设置有内端盖(430)，外端设置有小轴承座盖(440)和调整端盖(450)；所述内端盖(430)对第一角接触球轴承(311)的外圈构成轴向限位；所述小轴承座盖(440)的内端套设在轴承座(400)内，所述深沟球轴承(320)的外圈套设在小轴承座盖(440)内；所述调整端盖(450)固定设置在小轴承座盖(440)的外端法兰面上；所述调整端盖(450)与所述深沟球轴承(320)之间设置有外隔圈(342)和碟形弹簧组(460)，所述碟形弹簧组(460)由多片碟形弹簧按具有递增载荷特性的方式组合而成；/n所述主轴(210)的轴承位公差取(0，-IT4/2)，轴承座(400)的轴承位公差取(+IT5/2，0)；所述内隔套(331)和外隔套(332)同时磨削加工以保证其沿轴向等高，所述内轴套(351)和外轴套(352)同时磨削加工以保证其沿轴向等高；所述小轴承座盖(440)与轴承座(400)之间预留有一定的调整间隙，以保证轴承系的定位可靠。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双捻机旋转轴系装置，其特征在于：包括主轴总成(200)、轴上零件(300)和轴承座(400)；
所述主轴总成(200)包括主轴(210)、转向轮装置(230)、过线轮装置(240)和飞轮盘总成(250)；
所述主轴(210)沿长度方向分为主轴轮盘段(211)和主轴轴承段(212)，两段轴内均设置有供钢丝穿过的过线孔(220)；所述转向轮装置(230)、过线轮装置(240)安装在主轴轮盘段(211)开设的安装槽内；所述飞轮盘总成(250)固定在主轴轮盘段(211)的轴头上；所述主轴轴承段(212)的轴头通过键连接套设有同步带轮(370)，且其轴头端部设置有眼模(361)和进线模座(360)；所述进线模座(360)与主轴轴承段(212)的轴头端部固定，并对同步带轮(370)构成轴向限位；
所述轴上零件(300)包括三个角接触球轴承和一个深沟球轴承(320)，三个角接触球轴承分别称为第一角接触球轴承(311)、第二角接触球轴承(312)、第三角接触球轴承(313)；其中，第一角接触球轴承(311)和第二角接触球轴承(312)为一组，安装于主轴轴承段(212)的内端，二者之间设置有隔开二者内外圈的内隔套(331)和外隔套(332)；第三角接触球轴承(313)和深沟球轴承(320)为第二组，安装于主轴轴承段(212)的外端，二者的内圈之间设置有内隔圈(341)进行分隔；第二角接触球轴承(312)与第三角接触球轴承(313)的内外圈之间分别设置有内轴套(351)和外轴套(352)；
所述轴承座(400)上设置有轴承座安装法兰(410)，其内端设置有内端盖(430)，外端设置有小轴承座盖(440)和调整端盖(450)；所述内端盖(430)对第一角接触球轴承(311)的外圈构成轴向限位；所述小轴承座盖(440)的内端套设在轴承座(400)内，所述深沟球轴承(320)的外圈套设在小轴承座盖(440)内；所述调整端盖(450)固定设置在小轴承座盖(440)的外端法兰面上；所述调整端盖(450)与所述深沟球轴承(320)之间设置有外隔圈(342)和碟形弹簧组(460)，所述碟形弹簧组(460)由多片碟形弹簧按具有递增载荷特性的方式组合而成；
所述主轴(210)的轴承位公差取(0，-IT4/2)，轴承座(400)的轴承位公差取(+IT5/2，0)；所述内隔套(331)和外隔套(332)同时磨削加工以保证其沿轴向等高，所述内轴套(351)和外轴套(352)同时磨削加工以保证其沿轴向等高；所述小轴承座盖(440)与轴承座(400)之间预留有一定的调整间隙，以保证轴承系的定位可靠。


2.根据权利要求1所述的双捻机旋转轴系装置，其特征在于：各所述角接触球轴承的内圈、深沟球轴承(320)的内圈分别与主轴(210)过盈配合，所述内隔套(331)、内轴套(351)和内隔圈(341)分别与主轴(210)间隙配合，各所述角接触球轴承的外圈、外隔套(332)、外轴套(352)、小轴承座盖(440)分别与轴承座(400)间隙配合，所述深沟球轴承(320)的外圈与小轴承座盖(440)间隙配合。


3.根据权利要求2所述的双捻机旋转轴系装置，其特征在于：各所述角接触球轴承的内圈、深沟球轴承(320)的内圈与主轴(210)之间的配合过盈量分别为0.0015～0.0065mm；各所述角接触球轴承的外圈与轴承座(400)之间的配合间隙量分别为0.001～0.0065mm；所述外隔套(332)、外轴套(352)、小轴承座盖(440)与轴承座(400)的间隙量分别为0.1～0.2mm；所述深沟球轴承(320)的外圈与小轴承座盖(440)之间的配合间隙量为0.001～0.0085mm；所述小轴承座盖(440)与轴承座(400)外端面之间预留的调整间隙为2～3mm。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的双捻机旋转轴系装置，其特征在于：所述同步带轮(370)的内端设置有环形凸台(371)，后者套设在主轴轴承段(212)的轴肩外侧；所述同步带轮(370)的内端与该处轴肩之间设置有O形密封圈(390)。


5.一种具有如权利要求1～4中任一项所述轴系装置的双捻机，其特征在于：该双捻机包括机架(500)、摇篮(600)和两个所述轴系装置(100)，两个所述轴系装置(100)分别通过其轴承座(400)上的轴承座安装法兰(410)固定安装在机架(500)上，两个所述轴系装置(100)位于飞轮盘总成(250)一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖银燕，周萌，任晗，张文，董涛涛，梁刚，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42