一种具有气密性的大型双向推力球轴承及其组装方法，包括第一外圈、第二外圈、内圈和套圈，内圈一端的侧壁向外沿伸形成凸台，第一外圈和第二外圈的端面贴合固定在一起，凸台与第一外圈和第二外圈的端面配合构成第一滚道和第二滚道，第一滚道和和第二滚道内安装复数个钢球，套圈套设在内圈的外侧壁上，第一外圈、第二外圈和套圈与内圈之间均采用间隙配合，内圈的内侧壁靠近第一外圈的一端上安装有挡板，挡板与第一外圈之间采用间隙配合。本发明中的轴承第一外圈和套圈采用分体式结构，方便组装，对被连接件的精度要求低，安装较为方便，轴承内圈相对于第一外圈、第二外圈存在0.5mm的径向间隙，此间隙有利于弥补主机的安装误差。
1.一种具有气密性的大型双向推力球轴承，包括第一外圈（01）、第二外圈（21）、内圈（02）和套圈（03），其特征在于：内圈（02）一端的侧壁向外延伸形成凸台，第一外圈（01）和第二外圈（21）的端面贴合并通过连接件固定成一体结构，第一外圈（01）和第二外圈（21）的内侧壁上设有与所述凸台相互配合的凹槽，凸台两端的端面分别与第一外圈（01）和第二外圈（21）的端面配合构成第一滚道和第二滚道，所述的第一滚道由开设在内圈（02）端面上的V型轨道和开设在第一外圈（01）上的直线滚道构成，内圈（02）端面上的V型轨道的夹角为
90°，第一滚道内安装复数个钢球（04），第一滚道内的钢球（04）通过第二保持架（16）均匀安装在第一滚道内，所述的第二滚道由开设在内圈（02）另一端面上的直线轨道和开设在第二外圈上V型轨道构成,第二外圈上V型轨道的夹角为90°,第二滚道内安装复数个钢球，第二滚道内的钢球通过第一保持架均匀安装在第二滚道内，套圈（03）套设在内圈（02）的外侧壁上，套圈（03）的端面与第二外圈（21）的端面间隔设置，第一外圈（01）、第二外圈（21）和套圈（03）与内圈（02）之间均采用间隙配合，内圈（02）的内侧壁靠近第一外圈（01）的一端上安装有挡板（08），挡板（08）与第一外圈（01）之间采用间隙配合，第一外圈（01）、内圈（02）和挡板（08）交汇处安装有第一密封（18），套圈（03）和内圈（02）之间安装有第二密封（28），套圈（03）远离第二外圈（21）的端面上设置有第三密封（38），第一外圈（01）远离第二外圈（21）的端面上设置有第四密封（48）。
2.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的第一外圈（01）的外侧壁上开设有减重槽，槽内设置有复数个加强筋（39）。
3.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的第一外圈（01）和第二外圈（21）通过第二连接螺栓（29）固定在一起。
4.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的套圈（03）和内圈（02）通过第一连接螺栓（19）固定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的挡板（08）通过螺钉（09）固定在内圈（02）上。
6.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的第一保持架（06）和第二保持架（16）均为整体保持架，第一保持架（06）和第二保持架（16）均采用聚四氟乙烯制成，第一保持架（06）和第二保持架（16）上均开设有复数个兜孔。
7.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的第一密封（18）为由氟橡胶制成的U形密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的第一外圈（01）、第二外圈（21）和内圈（02）之间的间隙为0.3-1mm，挡板（08）与第一外圈（01）之间的间隙为0.3-1mm。
9.根据权利要求8所述的一种具有气密性的大型双向推力球轴承，其特征在于：所述的第一外圈（01）、第二外圈（21）和内圈（02）之间的间隙为0.5mm，挡板（08）与第一外圈（01）之间的间隙为0.5mm。
10.一种如权利要求1所述具有气密性的大型双向推力球轴承的组装方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、将第二外圈（21）放置在三个水平支点上，将第一保持架（06）放在第二外圈（21）的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球（04），钢球（04）上涂抹润滑脂，第一保持架（06）内的钢球（04）位于第二外圈（21）的V型轨道内；
步骤2、吊取内圈（02） 垂直放置在步骤1中的钢球（04）上，使步骤1中的钢球（04）位于内圈（02）的直线轨道内，将第二保持架（16）放在内圈（02）的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球（04），钢球（04）上涂抹润滑脂，第二保持架（16）内的钢球（04）位于内圈（02）的V型轨道内；
步骤3、吊取第一外圈（01），调整第一外圈（01）和第二外圈（21）使两者的安装孔对应，将第一外圈（01）放置在第二外圈（21）上，第二保持架（16）上的钢球（04）位于第一外圈（01）的直线轨道内，通过第二连接螺栓（29）将第一外圈（01）和第二外圈（21）连接；
步骤4、在步骤3中第一外圈（01）和内圈（02）的端面之间安装第一密封（18），再通过螺钉（09）将挡板（08）固定在内圈（02）上；
步骤5、将步骤4中装配完成的装配体旋转180°，使第一外圈（01）的端面均匀放在三个水平支点上；
步骤6、将第二密封（28）安装在套圈（03）的密封槽中，再吊取套圈（03）与内圈（02）配合，最后通过第一连接螺栓（19）将套圈（03）与内圈（02）连接在一起；
步骤7、通过注脂孔向第一滚道和第二滚道内注适量油脂，组装完成。
一种具有气密性的大型双向推力球轴承及其组装方法
技术领域
[0001] 本发明涉及轴承技术领域，尤其是涉及一种具有气密性的大型双向推力球轴承。
背景技术
[0002] 公知的，在一些雷达、食品机械等设备上使用的大型轴承，不仅要求回转精度高、回转摩擦力矩小、回转灵活等特点，还要求轴承具有气密性好、防腐蚀、重量轻、安装方便等性能。
[0003] 目前，对于此类有特殊要求的使用工况，行业内常规双向推力球轴承具有以下不足：
[0004] 1、与其他零部件的连接，是通过轴圈、座圈的过盈配合方式连接，这种连接方式，要求轴承及其相连接的零部件加工精度较高，且安装误差不便补偿，安装不便；
[0005] 2、套圈为实体圆环，这使轴承自身重量较重，不利于设备的轻量化要求；
[0006] 3、滚道为圆弧形状，这使轴承的摩擦力矩较大；
[0007] 4、一般无密封结构，或者其密封结构不具有气密性；
[0008] 5、套圈为轴承钢，耐腐蚀性能较差。
发明内容
[0009] 本发明的目的是为解决现有双向推力球轴承的不足，提供一种具有气密性的大型双向推力球轴承。
[0010] 本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
[0011] 一种具有气密性的大型双向推力球轴承，包括第一外圈、第二外圈、内圈和套圈，内圈一端的侧壁向外延伸形成凸台，第一外圈和第二外圈的端面贴合并通过连接件固定成一体结构，第一外圈和第二外圈的内侧壁上设有与所述凸台相互配合的凹槽，凸台两端的端面分别与第一外圈和第二外圈的端面配合构成第一滚道和第二滚道，所述的第一滚道由开设在内圈端面上的V型轨道和开设在第一外圈上的直线滚道构成，内圈端面上的V型轨道的夹角为90°，第一滚道内安装复数个钢球，第一滚道内的钢球通过第二保持架均匀安装在第一滚道内，所述的第二滚道由开设在内圈另一端面上的直线轨道和开设在第二外圈上V型轨道构成,第二外圈上V型轨道的夹角为90°,第二滚道内安装复数个钢球，第二滚道内的钢球通过第一保持架均匀安装在第二滚道内，套圈套设在内圈的外侧壁上，套圈的端面与第二外圈的端面间隔设置，第一外圈、第二外圈和套圈与内圈之间均采用间隙配合，内圈的内侧壁靠近第一外圈的一端上安装有挡板，挡板与第一外圈之间采用间隙配合，第一外圈、内圈和挡板交汇处安装有第一密封，套圈和内圈之间安装有第二密封，套圈远离第二外圈的端面上设置有第三密封，第一外圈远离第二外圈的端面上设置有第四密封。
[0012] 所述的第一外圈的外侧壁上开设有减重槽，槽内设置有复数个加强筋。
[0013] 所述的第一外圈和第二外圈通过第二连接螺栓固定在一起。
[0014] 所述的套圈和内圈通过第一连接螺栓固定在一起。
[0015] 所述的挡板通过螺钉固定在内圈上。
[0016] 所述的第一保持架和第二保持架均为整体保持架，第一保持架和第二保持架均采用聚四氟乙烯制成，第一保持架和第二保持架上均开设有复数个兜孔。
[0017] 所述的第一密封为由氟橡胶制成的U形密封圈。
[0018] 所述的第一外圈、第二外圈和内圈之间的间隙为0.3-1mm，挡板与第一外圈之间的间隙为0.3-1mm。
[0019] 所述的第一外圈、第二外圈和内圈之间的间隙为0.5mm，挡板与第一外圈之间的间隙为0.5mm。
[0020] 所述具有气密性的大型双向推力球轴承的组装方法，包括如下步骤：
[0021] 步骤1、将第二外圈放置在三个水平支点上，将第一保持架放在第二外圈的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球，钢球上涂抹润滑脂，第一保持架内的钢球位于第二外圈的V型轨道内；
[0022] 步骤2、吊取内圈垂直放置在步骤1中的钢球上，使步骤1中的钢球位于内圈的直线轨道内，将第二保持架放在内圈的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球，钢球上涂抹润滑脂，第二保持架内的钢球位于内圈的V型轨道内；
[0023] 步骤3、吊取第一外圈，调整第一外圈和第二外圈使两者的安装孔对应，将第一外圈放置在第二外圈上，第二保持架上的钢球位于第一外圈的直线轨道内，通过第二连接螺栓将第一外圈和第二外圈连接；
[0024] 步骤4、在步骤3中第一外圈和内圈的端面之间安装第一密封，再通过螺钉将挡板固定在内圈上；
[0025] 步骤5、将步骤4中装配完成的装配体旋转180°，使第一外圈的端面均匀放在三个水平支点上；
[0026] 步骤6、将第二密封安装在套圈的密封槽中，再吊取套圈与内圈配合，最后通过第一连接螺栓将套圈与内圈连接在一起；
[0027] 步骤7、通过注脂孔向第一滚道和第二滚道内注适量油脂，组装完成。
[0028] 具有气密性的大型双向推力球轴承，它由内圈、第一外圈、第二外圈、套圈、钢球、保持架、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、第四密封圈、挡板、加强筋、连接螺栓、螺钉等组成。内圈与第一外圈之间，设计有一组上滚道；内圈与第二外圈之间，设计有一组下滚道。第一外圈与第二外圈、内圈与套圈通过连接螺栓连接；第一外圈及套圈上设有安装孔，可通过螺栓分别与上机架、下机架连接。保持架材料为聚四氟乙烯，防锈板材料为防锈铝。轴承内圈、第一外圈、第二外圈、套圈，除滚道部分外，均镀锌处理。
[0029] 所述内圈与第一外圈之间的上滚道，在内圈上其滚道为V形滚道，夹角90°，与其对应的第一外圈上，设计有直线滚道。内圈与第二外圈的下滚道，在内圈上为直线滚道，与其对应的第二外圈上，设计有V形滚道，夹角90°。上下两条滚道中间安装有多个钢球，多个钢球之间通过保持架分开。
[0030] 所述第一密封圈为U形密封圈，材料为氟橡胶，安装在内圈、第一外圈之间。第二、三、四密封圈为O形密封圈，材料为丁腈橡胶，分别安装在内圈与套圈之间、第一外圈和上机架之间、套圈和下机架之间。
[0031] 所述第一外圈上均布有6个M10X1的注脂孔，可通过注脂孔安装油杯对滚道进行润滑。
[0032] 所述第一外圈上设计有减重槽，并均布焊接有36个加强筋。
[0033] 本发明的有益效果是：轴承第一外圈、套圈上各设计有36个安装孔，可通过螺栓使轴承与机架连接，对被连接件的精度要求低，安装较为方便。
[0034] 轴承内圈相对于第一外圈、第二外圈存在0.5mm的径向间隙，此间隙有利于弥补主机的安装误差。
[0035] 轴承第一外圈上设计有减重槽，减轻了轴承重量，同时焊接有加强筋，加强了轴承外圈刚度。
[0036] 轴承上、下两组滚道，可承受向上或向下的双向推力；且滚道均由直线组成，保持架材料采用聚四氟乙烯，保证了轴承具有较低的摩擦力矩。
[0037] 轴承安装有第一、二、三、四密封圈，与机架连接后，轴承内径可通过压力气体，且第一密封为U形密封，当轴承内部压力增大，使U形密封张开力度增大，与内、外圈贴合更紧密，气密效果较好。
[0038] 轴承第一外圈、第二外圈、内圈、套圈经过镀锌处理，防腐效果良好。
附图说明
[0039] 图1为本发明整体结构示意图。
[0040] 图2为本发明中滚道结构放大图。
[0041] 图3为本发明中使用的第一密封圈示意图。
[0042] 图4为本发明安装后结构示意图。
[0043] 图示标记：01、第一外圈；02、内圈；03、套圈；04、钢球；06、第一保持架；08、挡板；09、螺钉；16、第二保持架；18、第一密封；19、第一螺栓；21、第二外圈；28、第二密封；29、第二连接螺栓；38、第三密封；39、加强筋；48、第四密封；50、上机架；60、下机架。
具体实施方式
[0044] 图中所示，具体实施方式如下：
[0045] 一种具有气密性的大型双向推力球轴承，包括第一外圈01、第二外圈21、内圈02和套圈03，内圈02一端的侧壁向外延伸形成凸台，第一外圈01和第二外圈21的端面贴合并通过连接件固定成一体结构，第一外圈01和第二外圈21的内侧壁上设有与所述凸台相互配合的凹槽，凸台两端的端面分别与第一外圈01和第二外圈21的端面配合构成第一滚道和第二滚道，所述的第一滚道由开设在内圈02端面上的V型轨道和开设在第一外圈01上的直线滚道构成，内圈02端面上的V型轨道的夹角为90°，第一滚道内安装复数个钢球04，第一滚道内的钢球04通过第二保持架16均匀安装在第一滚道内，所述的第二滚道由开设在内圈02另一端面上的直线轨道和开设在第二外圈上V型轨道构成,第二外圈上V型轨道的夹角为90°,第二滚道内安装复数个钢球，第二滚道内的钢球通过第一保持架均匀安装在第二滚道内，套圈03套设在内圈02的外侧壁上，套圈03的端面与第二外圈21的端面间隔设置，第一外圈01、第二外圈21和套圈03与内圈02之间均采用间隙配合，内圈02的内侧壁靠近第一外圈01的一端上安装有挡板08，挡板08与第一外圈01之间采用间隙配合，第一外圈01、内圈02和挡板08交汇处安装有第一密封18，套圈03和内圈02之间安装有第二密封28，套圈03远离第二外圈21的端面上设置有第三密封38，第一外圈01远离第二外圈21的端面上设置有第四密封48。
[0046] 所述的第一外圈01的外侧壁上开设有减重槽，槽内设置有复数个加强筋39。
[0047] 所述的第一外圈01和第二外圈21通过第二连接螺栓29固定在一起。
[0048] 所述的套圈03和内圈02通过第一连接螺栓19固定在一起。
[0049] 所述的挡板08通过螺钉09固定在内圈02上。
[0050] 所述的第一保持架06和第二保持架16均为整体保持架，第一保持架06和第二保持架16均采用聚四氟乙烯制成，第一保持架06和第二保持架16上均开设有复数个兜孔。
[0051] 所述的第一密封18为由氟橡胶制成的U形密封圈。
[0052] 所述的第一外圈01、第二外圈21和内圈02之间的间隙为0.3-1mm，挡板08与第一外圈01之间的间隙为0.3-1mm。
[0053] 所述的第一外圈01、第二外圈21和内圈02之间的间隙为0.5mm，挡板08与第一外圈01之间的间隙为0.5mm。
[0054] 所述具有气密性的大型双向推力球轴承的组装方法，包括如下步骤：
[0055] 步骤1、将第二外圈21放置在三个水平支点上，将第一保持架06放在第二外圈21的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球04，钢球04上涂抹润滑脂，第一保持架06内的钢球04位于第二外圈21的V型轨道内；
[0056] 步骤2、吊取内圈02 垂直放置在步骤1中的钢球04上，使步骤1中的钢球04位于内圈02的直线轨道内，将第二保持架16放在内圈02的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球04，钢球04上涂抹润滑脂，第二保持架16内的钢球04位于内圈02的V型轨道内；
[0057] 步骤3、吊取第一外圈01，调整第一外圈01和第二外圈21使两者的安装孔对应，将第一外圈01放置在第二外圈21上，第二保持架16上的钢球04位于第一外圈01的直线轨道内，通过第二连接螺栓29将第一外圈01和第二外圈21连接；
[0058] 步骤4、在步骤3中第一外圈01和内圈02的端面之间安装第一密封18，再通过螺钉09将挡板08固定在内圈02上；
[0059] 步骤5、将步骤4中装配完成的装配体旋转180°，使第一外圈01的端面均匀放在三个水平支点上；
[0060] 步骤6、将第二密封28安装在套圈03的密封槽中，再吊取套圈03与内圈02配合，最后通过第一连接螺栓19将套圈03与内圈02连接在一起；
[0061] 步骤7、通过注脂孔向第一滚道和第二滚道内注适量油脂，组装完成。
[0062] 如图1所示，该具有气密性的大型双向推力球轴承，包括第一外圈01、第二外圈21、内圈02、套圈03、加强筋39、第一保持架06、第二保持架16、钢球04、挡板08、第一密封18、第二密封28、第三密封38、第四密封48、螺钉09、第一连接螺栓19、第二连接螺栓29等组成。第一外圈01与第二外圈21通过连接螺栓29连接后，形成一个整体，并与内圈02配合，形成上下两条滚道，可承受上下两个方向的推力。第一外圈01和内圈02之间安装有第一密封18，挡板08通过螺钉09安装在内圈02上，并与第一外圈01存在0.5mm间隙。套圈03与内圈02间隙配合，并通过第一连接螺栓19固定，套圈03与内圈02之间安装有第二密封28，可防止轴承内径空腔的气体泄漏。
[0063] 如图2所示，轴承上/下滚道由一条直线滚道和一条V形滚道构成，V形滚道夹角90°，滚道内部安装有多个钢球04。保持架06为整体保持架，材料为聚四氟乙烯，设计有多个兜孔。钢球之间通过保持架兜孔均匀分开。该滚道结构及保持架材料，保证了轴承具有较低的摩擦力矩。
[0064] 如图3所示，第一密封圈08为U形密封圈，安装在第一外圈01与内圈02之间，当轴承内圈空腔通过压力气体时，使U形密封上下两个唇口张开，与第一外圈01、内圈02贴合更加紧密，防止气体泄漏。第一密封材料为氟橡胶，耐高温、耐腐蚀性能较好。
[0065] 轴承装配步骤：第一步，将第二外圈21放置在三个水平支点上，将第一保持架06放在第二外圈21的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球04，钢球上可涂抹少量润滑脂。第二步，吊取内圈02 垂直放置在钢球上，将第二保持架16放在内圈02的V形滚道上，然后依次在保持架兜孔内放入钢球04，钢球上可涂抹少量润滑脂。第三步，吊取第一外圈01，此时注意将第一外圈01和第二外圈21的安装孔对应起来，放置在第二外圈21上， 再通过连接螺栓29将第一外圈01和第二外圈21连接。第四步，安装第一密封圈18，再通过螺钉09将挡板08固定在内圈02上。第五步，将装配体翻面，使第一外圈的端面均匀放在在三个水平支点上。第六步，将第二密封圈28安装在套圈03的密封槽中，再吊取套圈03与内圈02配合，最后通过连接螺栓19将其连接。第七步，通过注脂孔向滚道内注适量油脂。
[0066] 如图4所示，轴承装配完成后，将第三密封圈38安装在套圈03的端面密封槽中，再吊取整套轴承使套圈03的安装孔与下机架60安装孔对应，通过螺栓与下机架连接固定；然后将第四密封圈48安装在第一外圈01的端面密封槽上，再将第一外圈01的安装孔与上机架50对应，通过螺栓与上机架连接固定，至此，本发明即完成。
[0067] 轴承第一外圈、套圈上各设计有36个安装孔，可通过螺栓使轴承与机架连接，对被连接件的精度要求低，安装较为方便。
[0068] 轴承内圈相对于第一外圈、第二外圈存在0.5mm的径向间隙，此间隙有利于弥补主机的安装误差。
[0069] 轴承第一外圈上设计有减重槽，减轻了轴承重量，同时焊接有加强筋，加强了轴承外圈刚度。
[0070] 轴承上、下两组滚道，可承受向上或向下的双向推力；且滚道均由直线组成，保持架材料采用聚四氟乙烯，保证了轴承具有较低的摩擦力矩。
[0071] 轴承安装有第一、二、三、四密封圈，与机架连接后，轴承内径可通过压力气体，且第一密封为U形密封，当轴承内部压力增大，使U形密封张开力度增大，与内、外圈贴合更紧密，气密效果较好。
[0072] 轴承第一外圈、第二外圈、内圈、套圈经过镀锌处理，防腐效果良好。
[0073] 本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。
