[发明专利]一种液氧泵主轴轴承用金属加强型保持架及其制备工艺

说明书

一种液氧泵主轴轴承用金属加强型保持架及其制备工艺，该保持架包括若干个保持架块、固定圈和铆钉套管，每个兜孔均有相邻的两个保持架块构成，每一个保持架块的两侧分别设有凸形定位结构，在固定圈的端面上沿周向均匀设有形状与凸形定位结构相匹配的限位凹槽，所述固定圈设置在若干个保持架块的两侧并通过其上的限位凹槽与所述凸形定位结构配合连接，所述铆钉套管安装在每一个保持架块的铆钉孔内，并通过若干个铆钉杆进行固定。本方案可以解决聚四氟乙烯材料线膨胀系数较大对保持架引导挡边的引导间隙、兜孔与钢球间隙的影响，保证保持架低温下的结构稳定性、可靠性和高速性能，可以适用于液氧泵的低温、高速工况，同时可以尽量降低保持架重量。

技术领域

本发明涉及轴承设计技术领域，主要涉及一种用于液氧环境、高速工况的大尺寸三点接触球轴承，具体为一种液氧泵主轴轴承用金属加强型保持架及其制备工艺。

背景技术

用于航天器液氧泵主轴的某型三点接触球轴承，内径120mm，外径215mm，dn值达到2.3×10⁶。轴承工作时，浸泡于-192℃～-143℃的液氧中，由液氧提供润滑和冷却。保持架是轴承的重要部件，聚四氟乙烯材质因具有耐高温、耐低温、耐腐蚀等特性，且静摩擦系数小等优点，已在部分液氧泵用的小尺寸轴承中用作保持架材料。聚四氟乙烯线膨胀系数与轴承套圈、钢球材料的线膨胀系数相差较大，对于尺寸较小的轴承，保持架从常温(20℃)到低温(-192℃～-143℃)的尺寸变化量相对套圈和钢球变化量仍较小，不会引起保持架引导间隙、兜孔间隙的巨量变化从而影响轴承液氧环境下工作。但对于尺寸较大的轴承，以内径120mm的轴承为例，聚四氟乙烯保持架的径向尺寸减小量不小于1mm，会严重影响保持架与挡边的间隙，从而影响保持架转动平稳性和高速转动能力，严重时甚至与内圈挡边抱死；兜孔尺寸减小量约0.16mm，使兜孔与钢球间隙减小，不利于散热和高速性能，严重时可能使钢球抱死。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种液氧泵主轴轴承用金属加强型保持架及其制备工艺。

本发明采用的技术方案是：一种液氧泵主轴轴承用金属加强型保持架，包括若干个保持架块、固定圈、铆钉套管和铆钉杆，每个兜孔均有相邻的两个保持架块构成，每一个保持架块的两侧分别设有凸形定位结构，在固定圈的端面上沿周向均匀设有形状与凸形定位结构相匹配的限位凹槽，所述固定圈设置在若干个保持架块的两侧并通过其上的限位凹槽与所述凸形定位结构配合连接，所述铆钉套管安装在每一个保持架块的铆钉孔内，若干个保持架块、固定圈以及铆钉套管通过若干个铆钉杆进行固定。

作为优选方案，所述凸形定位结构的形状为圆柱体结构。

作为优选方案，所述铆钉套管的长度和保持架块的宽度相同，铆钉套管所采用的材料和铆钉杆的材料相同。

作为优选方案，所述固定圈上的限位凹槽与所述凸形定位结构以过盈配合方式连接。

作为优选方案，所述保持架块采用聚四氟乙烯材质制成。

作为优选方案，所述的固定圈采用金属材质制成。

作为优选方案，所述保持架块的内径面上设有球兜结构，相邻的两个保持架块的球兜结构可形成自锁，以实现钢球放入保持架兜孔后不会从保持架内径掉出。

作为优选方案，所述球兜结构，相邻的两个保持架块形成的兜孔，钢球装入所述兜孔内不会凸出保持架外径。

一种具有新型结构的金属加强型保持架的制备工艺，步骤如下：

S1、根据液氧泵主轴三点接触球轴承的结构参数，制作多个聚四氟乙烯保持架块，多个聚四氟乙烯保持架块构成一个环形的保持架体，各个保持架块长度需要满足每个兜孔均由相邻的两个保持架块构成；