[发明专利]用于旋转加工装置的轴承组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于旋转加工装置的轴承组件。

背景技术

蛤壳式管子车床一般包括第一和第二半圆形半部，所述半圆形半部被设计成拼接以环绕待加工的管子。所产生的环形组件包括变成夹紧管子的固定圈部分以及包括齿圈的邻接可旋转部分，所述齿圈附接至所述固定圈部分以便绕着同心地显露的管子旋转。电动机可操作地耦接至组件且包括齿轮传动装置，所述齿轮传动装置被设计成与车床的可旋转部分上的齿圈啮合。轴承组件通常安置在固定圈部分与可旋转部分之间。蛤壳式管子车床中使用的一种常规轴承系统是V形凹槽导引轴承系统。这些轴承系统是固持小的滚珠轴承的独立单元，所述滚珠轴承在固定轴上旋转且将载荷从车床的可旋转部分传递至固定部分。

与实际轴承大小相比，V形凹槽导引轴承占用的大小和空间不相称且限制可安装在管子车床中的轴承单元和/或元件的数目。在V形凹槽导引轴承系统中，每个轴承单元或元件可独立地调整。如果所有轴承单元或元件未恰当地调整，那么轴承单元或元件中的一些可能不会在系统内恰当地接触，从而降低轴承支撑和切削性能。另外，V形凹槽导引轴承对于重的轴向载荷的承载能力有限，因为它们仅旨在承载径向载荷。另外，V形凹槽导引轴承趋于在管子表面中形成不想要的证示线，这是由旋转部分与固定轴承元件位置在两个半部拼接的分割线处直接和重复地接触引起的。

蛤壳式管子车床中使用的另一类型的常规轴承系统是可调滑动轴承。该系统提供高的径向和轴向推力载荷和优良的表面抛光。然而，该系统受到限制，因为其无法按比例扩大管子的大小，且由于滑动表面产生的过热而不得不在较慢速度下操作。这种过热引起材料在尺寸上的改变，这会改变轴承表面之间的间隙。另外，为了克服过热问题，对这些常规滑动轴承系统的设计修改已导致重量和大小增加，这使得管子车床较难以使用且成本更高。另外，这种轴承设计(像V形导引的轴承设计)需要足够大的区域专用于容纳部件在其毗连的固定圈内的放置，因而减小整体结构的总夹紧强度。

发明内容

轴承组件是在可适应于多种构造的管子车床中描述的且具有各种特征。虽然是在这种背景下描述的，但特征可适合于除了示例性管子车床之外的其它类型的旋转加工装置。

某些特征包括轴承元件的多个集合、轴承元件保持器布置、座圈布置，和有助于改进管子车床操作员的安全性并增大轴承性能的其它特征。

轴承组件的实施例可包括第一座圈和第二座圈，所述第一座圈和第二座圈被布置成安置在管子车床的一部分内并在主轴箱与支撑壳体之间。第一座圈可包括轴承元件的第一集合，所述第一集合被布置成与主轴箱的第一部分接触并在轴承组件内再循环。第二座圈可包括轴承元件的第二集合，所述第二集合被布置成与主轴箱的第二部分接触并在轴承组件内再循环。因为轴承组件包括与主轴箱的不同部分接触的轴承元件的多个集合，所以轴承组件可减少摩擦并便于主轴箱与现有技术中相比以更紧凑且高效的方式更平滑且容易地旋转。另外，可安装在轴承组件中的轴承元件的数目比现有技术中大，这可增大轴承组件的载荷能力。

轴承元件的第一集合可在第一座圈上旋转并滚动，使得轴承元件的第一集合与主轴箱的第一部分之间的接触点是动态的(例如，瞬时的且不断变化)，且轴承元件的第二集合可在第二座圈上旋转并滚动，使得轴承元件的第二集合与主轴箱的第二部分之间的接触点是动态的，从而减少两个轴承元件同时与管子车床的分割线接触。这是有利的，因为如果两个轴承元件可同时与分割线接触，那么可产生跳过或中断，这然后可作为证示标记或波传递至工件。

证示标记或波可作为可见的线出现在工件的经加工表面上，且因为分割线与安装在固定壳体内的传统的固定V形导引轴承布置交叉而变得更糟。证示线深度和严重度随时间和机器年龄而变得更糟，因为旋转的元件会磨损。与传统V形导引轴承的固定接触点大不相同，轴承组件因为两个或两个以上轴承元件与分割线交叉而提供所述两个或两个以上轴承元件的多个动态接触位置，从而减少或消除证示标记，这允许优良的表面抛光。

与常规V形导引和滑动轴承系统相比，轴承元件的第一集合和第二集合与主轴箱之间的动态接触还可产生较少热和摩擦，从而允许管子车床在较低操作温度下操作并增大电力传输效率。

根据变型，轴承元件的第一集合和轴承元件的第二集合可被布置成承载径向和轴向载荷两者，而不是如现有技术中仅承载径向或轴向载荷，从而基本上增大轴承组件的多功能性和操作性能，这提升了管子车床的性能。