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CN108808971B - 一种提高电机使用寿命的方法 - Google Patents

一种提高电机使用寿命的方法 Download PDF

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CN108808971B CN201810603460.1A CN201810603460A CN108808971B CN 108808971 B CN108808971 B CN 108808971B CN 201810603460 A CN201810603460 A CN 201810603460A CN 108808971 B CN108808971 B CN 108808971B
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Abstract

本发明属于电机技术领域，具体的说是一种提高电机使用寿命的方法，本方法中采用的密封轴承包括内圈、外圈、滚珠和密封端盖；外圈和内圈在两端面上均设置有圆环形凹槽；滚珠位于内外圈之间；密封端盖在一端面上同轴设置有两个圆环形凸起，密封端盖通过圆环形凸起与内外圈的圆环形凹槽安装在内外圈的左右端面上；内圈和外圈在与滚珠接触的部位分别设置有接触内环和接触外环，内圈和外圈上均设置有限位环；密封端盖在位于内圈和外圈之间的部分设置有环形凸台，环形凸台在与滚珠接触的部位设置为弧形。本方法采用的密封轴承可降低轴承给电机带来的阻力，从而提高电机的使用效率。

Description

一种提高电机使用寿命的方法
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体的说是一种提高电机使用寿命的方法。
背景技术
在轴承使用过程中，灰尘、水分、异物等有害物质易侵入轴承内部或造成轴承转动时内部润滑剂的外漏，大大降低了轴承的润滑性能，降低轴承使用寿命。传统的轴承密封是通过轴承外圈的密封槽安装着轴承密封圈。由于轴承外圈的密封槽与轴承密封圈的配合不够紧密，用户在使用轴承的时候，有些情况工作环境差，轴承被浸泡在液体中，这时液体很容易从轴承外圈与密封圈的配合处浸入，造成轴承腔内的润滑脂变质，润滑性能变差，使轴承的使用寿命降低。在高速运转的设备中，轴承润滑、密封的可靠性对设备的平稳性、安全性和工作可靠性的影响尤为重要。
电机(英文：Electric machinery，俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机的使用寿命受到轴承的使用寿命的影响较大，当轴承损坏后，如不及时更换，将会使得电机的受用寿命大大降低，而电机的维修大多费时费力，严重影响企业的实际生产。同时，电机在运行过程中会产生大量的热量，对电机的损伤较大，现有的做法是在电机转轴上安装风扇，通过风扇强制散热，然而该种方式不但会降低电机的实际输出功率，而且对于电机转轴中心处的散热效果较差，大大降低了电机的使用寿命。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种提高电机使用寿命的方法，目的在于提高电机的使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种提高电机使用寿命的方法，该方法包括以下步骤：
S1，电机转轴通过密封轴承与电机外壳连接；
S2，在S1的基础上，在电机转轴上沿轴向同轴开设轴向通孔，沿电机转轴的径向开设与轴向通孔联通的径向通孔，轴向通孔和径向通孔可将电机内部的热量导出；
上述方法中采用的密封轴承包括内圈、外圈、滚珠和密封端盖；所述外圈在两端面上设置有圆环形凹槽，外圈的内壁上沿径向设置有滑槽，外圈的滑槽与外圈的圆环形凹槽相通；所述内圈在两端面上同样设置有圆环形凹槽，内圈的外壁上沿径向设置有相同的滑槽，内圈的滑槽与内圈的圆环形凹槽相通；所述滚珠位于内圈和外圈之间；所述密封端盖为圆盘型，密封端盖在一端面上同轴设置有两个圆环形凸起，密封端盖另一端面上设置有螺纹取出孔，密封端盖数量为二，密封端盖通过圆环形凸起与内圈和外圈的圆环形凹槽安装在内圈和外圈的左右端面上，内圈与密封端盖之间能够发生相对滑动，密封端盖与内圈和外圈接触的位置设置有密封圈，密封端盖和密封圈的组合使用，实现了对轴承的密封；所述内圈在与滚珠接触的部位内置有接触内环，外圈在与滚珠接触的部位内置有接触外环，内圈的外壁上在接触内环的两侧各设置有一限位环，外圈的内壁上在接触外环的两侧各设置有一限位环；所述限位环数量为四，限位环用于防止滚珠发生轴向窜动；所述密封端盖在位于内圈和外圈之间的部分设置有环形凸台，环形凸台在与滚珠接触的部位设置为弧形。
所述限位环包括基环和耐磨衬环；所述基环分别设置在内圈和外圈上；所述耐磨衬环通过钎焊或者金属胶水的形式固定在基环的端部与滚珠接触的位置，接触内环和接触外环采用同样的方式安装在内圈和外圈上，耐磨衬环与滚珠之间间隙为0.3-0.5mm，耐磨衬环的材质为轴承钢，接触内环和接触外环同样采用轴承钢材质，接触内环和接触外环表面经磷化处理。当滚珠发生轴向窜动时，滚珠与耐磨衬环接触，阻止了滚珠的轴向位移，同时，耐磨衬环采用轴承钢材质来增强耐磨性，提高了轴承工作的稳定性。经磷化处理的接触内环和接触外环表面耐磨性和抗疲劳特性增强，提高了轴承的使用寿命。
所述密封端盖的圆环形凸起在一端面上设置有圆环形卡槽；所述基环在与内圈和外圈的滑槽相对应的位置沿径向方向设置有通孔，内圈和外圈的滑槽内设置有锁止单元，锁止单元用于实现密封端盖和限位环的定位；所述锁止单元包括定位销和压缩弹簧；所述定位销位于内圈和外圈的滑槽内，每一滑槽内设置有两个定位销，两定位销的轴线位于同一直线上，两定位销之间通过压缩弹簧实现连接，靠近密封端盖的定位销端部能够嵌入圆环形卡槽内，实现密封端盖的定位，靠近基环的定位销压缩弹簧的作用下能够延伸到基环的通孔内，实现基环的定位。首先，将基环安装在内圈和外圈上，定位销卡在内圈和外圈的通孔内，实现基环的安装；然后将密封端盖的圆环形凸起推入内圈和外圈的圆环形凹槽，在推动的过程中，密封端盖上的圆环形卡槽推动定位销向滑槽内运动，因压缩弹簧的存在，继续推动密封端盖，定位销顺利卡在密封端盖的圆环形卡槽内，实现了密封端盖的自动锁止。
所述环形凸台在与滚珠接触的弧形端面上沿轴线方向设置有滑动槽，环形凸台上的滑动槽呈圆周均匀布置，滑动槽内设置有定位单元，定位单元用于实现密封端盖与滚珠的点接触；所述定位单元包括定位座、定位弹簧和定位钢珠；所述定位座通过定位弹簧安装在环形凸台的滑动槽内，定位座能够沿着滑动槽实现移动；所述定位钢珠位于环形凸台的滑动槽内，定位钢珠一侧与滚珠接触，定位钢珠另一侧与定位座接触。为保证滚珠轴向方向的稳定，在轴向方向上滚珠的两侧通过定位钢珠与滚珠之间的挤压来实现滚珠的定位，定位钢珠通过定位弹簧来调节与滚珠之间的接触力度，避免定位钢珠之间出现过度的磨损导致轴承损坏。
所述环形凸台的滑动槽在靠近滚珠的一端设置有环形限位凸起，环形限位凸起用于阻止定位钢珠完全脱离滑动槽，从而避免定位钢珠脱落到内圈和外圈之间造成轴承卡死。
本发明的有益效果如下：
1.本方法通过采用特制的密封轴承以及采用电机转轴散热的方式，提高了电机的使用效率以及延长了电机的使用寿命，具有较好的应用价值。
2.本方法中采用的特制的密封轴承具有阻力小、造价底、密封性好、便于安装拆卸的特点，可大幅降低电机的制造成本，具有较好的经济价值，本方法采用的密封轴承可降低轴承给电机带来的阻力，从而提高电机的使用效率。
附图说明
图1是本发明采用的密封轴承的主视图；
图2是本发明图1中A处局部放大图；
图3是本发明图1中B处局部放大图；
图4是本发明图1中C处局部放大图；
图中：内圈1、圆环形凹槽11、外圈2、滑槽21、滚珠3、密封端盖4、密封圈5、接触内环6、接触外环7、限位环8、基环81、耐磨衬环82、锁止单元10、定位销101、定位单元9、定位座91、定位钢珠92、环形凸台41、环形限位凸起42、圆环形凸起43、圆环形卡槽44。
具体实施方式
使用图1-图4对本发明轴承的结构进行如下说明。
如图1所示，本发明所述的一种提高电机使用寿命的方法，该方法包括以下步骤：
S1，电机转轴通过密封轴承与电机外壳连接；
S2，在S1的基础上，在电机转轴上沿轴向同轴开设轴向通孔，沿电机转轴的径向开设与轴向通孔联通的径向通孔，轴向通孔和径向通孔可将电机内部的热量导出；
上述方法中采用的密封轴承包括内圈1、外圈2、滚珠3和密封端盖4；所述外圈2在两端面上设置有圆环形凹槽11，外圈2的内壁上沿径向设置有滑槽21，外圈2的滑槽21与外圈2的圆环形凹槽11相通；所述内圈1在两端面上同样设置有圆环形凹槽11，内圈1的外壁上沿径向设置有相同的滑槽21，内圈1的滑槽21与内圈1的圆环形凹槽11相通；所述滚珠3位于内圈1和外圈2之间；所述密封端盖4为圆盘型，密封端盖4在一端面上同轴设置有两个圆环形凸起43，密封端盖4另一端面上设置有螺纹取出孔，密封端盖4数量为二，密封端盖4通过圆环形凸起43与内圈1和外圈2的圆环形凹槽11安装在内圈1和外圈2的左右端面上，内圈1与密封端盖4之间能够发生相对滑动，密封端盖4与内圈1和外圈2接触的位置设置有密封圈5；所述内圈1在与滚珠3接触的部位内置有接触内环6，外圈2在与滚珠3接触的部位内置有接触外环7，内圈1的外壁上在接触内环6的两侧各设置有一限位环8，外圈2的内壁上在接触外环7的两侧各设置有一限位环8；所述限位环8数量为四，限位环8用于防止滚珠3发生轴向窜动；所述密封端盖4在位于内圈1和外圈2之间的部分设置有环形凸台41，环形凸台41在与滚珠3接触的部位设置为弧形。
如图1和图4所示，所述限位环8包括基环81和耐磨衬环82；所述基环81分别设置在内圈1和外圈2上；所述耐磨衬环82通过钎焊或者金属胶水的形式固定在基环81的端部与滚珠3接触的位置，接触内环6和接触外环7采用同样的方式安装在内圈1和外圈2上，耐磨衬环82与滚珠3之间间隙为0.3-0.5mm，耐磨衬环82的材质为轴承钢，接触内环6和接触外环7同样采用轴承钢材质，接触内环6和接触外环7表面经磷化处理。当滚珠3发生轴向窜动时，滚珠3与耐磨衬环82接触，阻止了滚珠3的轴向位移，同时，耐磨衬环82采用轴承钢材质来增强耐磨性，提高了轴承工作的稳定性。经磷化处理的接触内环6和接触外环7表面耐磨性和抗疲劳特性增强，提高了轴承的使用寿命。
如图1和图3所示，所述密封端盖4的圆环形凸起43在一端面上设置有圆环形卡槽44；所述基环81在与内圈1和外圈2的滑槽21相对应的位置沿径向方向设置有通孔，内圈1和外圈2的滑槽21内设置有锁止单元10，锁止单元10用于实现密封端盖4和限位环8的定位；所述锁止单元10包括定位销101和压缩弹簧；所述定位销101位于内圈1和外圈2的滑槽21内，每一滑槽21内设置有两个定位销101，两定位销101的轴线位于同一直线上，两定位销101之间通过压缩弹簧实现连接，靠近密封端盖4的定位销101端部能够嵌入圆环形卡槽44内，实现密封端盖4的定位，靠近基环81的定位销101压缩弹簧的作用下能够延伸到基环81的通孔内，实现基环81的定位。首先，将基环81安装在内圈1和外圈2上，定位销101卡在内圈1和外圈2的通孔内，实现基环81的安装；然后将密封端盖4的圆环形凸起推入内圈1和外圈2的圆环形凹槽，在推动的过程中，密封端盖4上的圆环形卡槽推动定位销101向滑槽内运动，因压缩弹簧的存在，继续推动密封端盖4，定位销101顺利卡在密封端盖4的圆环形卡槽内，实现了密封端盖4的自动锁止。
如图1和图2所示，所述环形凸台41在与滚珠3接触的弧形端面上沿轴线方向设置有滑动槽，环形凸台41上的滑动槽呈圆周均匀布置，滑动槽内设置有定位单元9，定位单元9用于实现密封端盖4与滚珠3的点接触；所述定位单元9包括定位座91、定位弹簧和定位钢珠92；所述定位座91通过定位弹簧安装在环形凸台41的滑动槽内，定位座91能够沿着滑动槽实现移动；所述定位钢珠92位于环形凸台41的滑动槽内，定位钢珠92一侧与滚珠3接触，定位钢珠92另一侧与定位座91接触。为保证滚珠3轴向方向的稳定，在轴向方向上滚珠3的两侧通过定位钢珠92与滚珠3之间的挤压来实现滚珠3的定位，定位钢珠92通过定位弹簧来调节与滚珠3之间的接触力度，避免定位钢珠92之间出现过度的磨损导致轴承损坏。
如图2所示，所述环形凸台41的滑动槽在靠近滚珠3的一端设置有环形限位凸起42，环形限位凸起42用于阻止定位钢珠92完全脱离滑动槽，从而避免定位钢珠92脱落到内圈1和外圈2之间造成轴承卡死。
使用时，首先，将基环81安装在内圈1和外圈2上，定位销101卡在内圈1和外圈2的通孔内，实现基环81的安装；然后将密封端盖4的圆环形凸起推入内圈1和外圈2的圆环形凹槽，在推动的过程中，密封端盖4上的圆环形卡槽推动定位销101向滑槽内运动，因压缩弹簧的存在，继续推动密封端盖4，定位销101顺利卡在密封端盖4的圆环形卡槽内，实现了密封端盖4的自动锁止。
当滚珠3发生轴向窜动时，滚珠3与耐磨衬环82接触，阻止了滚珠3的轴向位移，同时，耐磨衬环82采用轴承钢材质来增强耐磨性，提高了轴承工作的稳定性。经磷化处理的接触内环6和接触外环7表面耐磨性和抗疲劳特性增强，提高了轴承的使用寿命。
为保证滚珠3轴向方向的稳定，在轴向方向上滚珠3的两侧通过定位钢珠92与滚珠3之间的挤压来实现滚珠3的定位，定位钢珠92通过定位弹簧来调节与滚珠3之间的接触力度，避免定位钢珠92之间出现过度的磨损导致轴承使用寿命降低。
以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。
(A)在上述实施方式中，耐磨衬环、接触内环和接触外环的材质为轴承钢，但不限于此，耐磨衬环、接触内环和接触外环的材质也可以为高碳铬钢、高速钢或者陶瓷材料等。
(B)在上述实施方式中，耐磨衬环通过钎焊或者金属胶水的形式固定在基环的端部，但不限于此，耐磨衬环也可以通过螺纹连接或者铆接的方式固定在基环的端部。
工业实用性
根据本方法，可降低电机的维修成本及运行成本，并且显著提高电机的使用寿命，在电机领域具有运用。

Claims (5)

1.一种提高电机使用寿命的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，电机转轴通过密封轴承与电机外壳连接；
S2，在S1的基础上，在电机转轴上沿轴向同轴开设轴向通孔，沿电机转轴的径向开设与轴向通孔联通的径向通孔，轴向通孔和径向通孔可将电机内部的热量导出；
上述方法中采用的密封轴承包括内圈(1)、外圈(2)、滚珠(3)和密封端盖(4)；所述外圈(2)在两端面上设置有圆环形凹槽(11)，外圈(2)的内壁上沿径向设置有滑槽(21)，外圈(2)的滑槽(21)与外圈(2)的圆环形凹槽(11)相通；所述内圈(1)在两端面上同样设置有圆环形凹槽(11)，内圈(1)的外壁上沿径向设置有相同的滑槽(21)，内圈(1)的滑槽(21)与内圈(1)的圆环形凹槽(11)相通；所述滚珠(3)位于内圈(1)和外圈(2)之间；所述密封端盖(4)为圆盘型，密封端盖(4)在一端面上同轴设置有两个圆环形凸起(43)，密封端盖(4)另一端面上设置有螺纹取出孔，密封端盖(4)数量为二，密封端盖(4)通过圆环形凸起(43)与内圈(1)和外圈(2)的圆环形凹槽(11)安装在内圈(1)和外圈(2)的左右端面上，内圈(1)与密封端盖(4)之间能够发生相对滑动，密封端盖(4)与内圈(1)和外圈(2)接触的位置设置有密封圈(5)；所述内圈(1)在与滚珠(3)接触的部位内置有接触内环(6)，外圈(2)在与滚珠(3)接触的部位内置有接触外环(7)，内圈(1)的外壁上在接触内环(6)的两侧各设置有一限位环(8)，外圈(2)的内壁上在接触外环(7)的两侧各设置有一限位环(8)；所述限位环(8)数量为四，限位环(8)用于防止滚珠(3)发生轴向窜动；所述密封端盖(4)在位于内圈(1)和外圈(2)之间的部分设置有环形凸台(41)，环形凸台(41)在与滚珠(3)接触的部位设置为弧形。
2.根据权利要求1所述的一种提高电机使用寿命的方法，其特征在于：所述限位环(8)包括基环(81)和耐磨衬环(82)；所述基环(81)分别设置在内圈(1)和外圈(2)上；所述耐磨衬环(82)通过钎焊或者金属胶水的形式固定在基环(81)的端部与滚珠(3)接触的位置，接触内环(6)和接触外环(7)采用同样的方式安装在内圈(1)和外圈(2)上，耐磨衬环(82)与滚珠(3)之间间隙为0.3-0.5mm，耐磨衬环(82)的材质为轴承钢，接触内环(6)和接触外环(7)同样采用轴承钢材质，接触内环(6)和接触外环(7)表面经磷化处理。
3.根据权利要求2所述的一种提高电机使用寿命的方法，其特征在于：所述密封端盖(4)的圆环形凸起(43)在一端面上设置有圆环形卡槽(44)；所述基环(81)在与内圈(1)和外圈(2)的滑槽(21)相对应的位置沿径向方向设置有通孔，内圈(1)和外圈(2)的滑槽(21)内设置有锁止单元(10)，锁止单元(10)用于实现密封端盖(4)和限位环(8)的定位；所述锁止单元(10)包括定位销(101)和压缩弹簧；所述定位销(101)位于内圈(1)和外圈(2)的滑槽(21)内，每一滑槽(21)内设置有两个定位销(101)，两定位销(101)的轴线位于同一直线上，两定位销(101)之间通过压缩弹簧实现连接，靠近密封端盖(4)的定位销(101)端部能够嵌入圆环形卡槽(44)内，实现密封端盖(4)的定位，靠近基环(81)的定位销(101)压缩弹簧的作用下能够延伸到基环(81)的通孔内，实现基环(81)的定位。
4.根据权利要求1所述的一种提高电机使用寿命的方法，其特征在于：所述环形凸台(41)在与滚珠(3)接触的弧形端面上沿轴线方向设置有滑动槽，环形凸台(41)上的滑动槽呈圆周均匀布置，滑动槽内设置有定位单元(9)，定位单元(9)用于实现密封端盖(4)与滚珠(3)的点接触；所述定位单元(9)包括定位座(91)、定位弹簧和定位钢珠(92)；所述定位座(91)通过定位弹簧安装在环形凸台(41)的滑动槽内，定位座(91)能够沿着滑动槽实现移动；所述定位钢珠(92)位于环形凸台(41)的滑动槽内，定位钢珠(92)一侧与滚珠(3)接触，定位钢珠(92)另一侧与定位座(91)接触。
5.根据权利要求4所述的一种提高电机使用寿命的方法，其特征在于：所述环形凸台(41)的滑动槽在靠近滚珠(3)的一端设置有环形限位凸起(42)，环形限位凸起(42)用于阻止定位钢珠(92)完全脱离滑动槽。
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