一種自調(diào)心輥軸單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種自調(diào)心輥軸單元。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上生產(chǎn)和銷售的攪拌設(shè)備，攪拌軸的底部基本上都無底軸承裝置，而僅僅依靠攪拌軸頂端的單軸端固定，來達(dá)到其懸置攪拌的效果。上述攪拌軸在轉(zhuǎn)動時，或因攪拌軸的安裝誤差而導(dǎo)致軸體安裝偏斜，或因工作時作用在軸上的水平方向流體動力不均衡，或因攪拌軸上的葉輪重量產(chǎn)生徑向載荷不均等，攪拌軸的最下端都會產(chǎn)生定量擺幅。實際工作時，攪拌軸的上述偏擺量是允許處于一定范圍內(nèi)的。尤其對于采用密封裝置時的軸封而言，正常對軸封部位的偏擺量應(yīng)當(dāng)控制在0.08-0.13mm左右，機械密封應(yīng)當(dāng)控制在
0.04-0.08mm范圍內(nèi)。而一旦其偏擺量偏大，則往往直接影響到軸封的密封性能，隨之導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。另外，攪拌軸偏擺量偏大，也會導(dǎo)致攪拌器產(chǎn)生有害振動，甚至使電機等傳動部件產(chǎn)生周期性擺動，危害巨大。
[0003]由于懸置式固定的軸體的上述狀況，實際上人們也試圖通過在攪拌軸底部增設(shè)傳統(tǒng)軸承，以通過兩端固定的方式來進(jìn)行技術(shù)規(guī)避。然而，實際操作的問題在于，由于前述軸加工誤差乃至軸安裝誤差等狀況，實際安裝完成的攪拌軸必然是存在一定偏斜的。攪拌器容積越大，攪拌軸軸身越長，隨之導(dǎo)致攪拌軸固定后的底端偏斜度也就越大。若采用僅能夠?qū)崿F(xiàn)同軸固定的傳統(tǒng)的滾珠軸承，則必然會因攪拌軸的上述偏斜現(xiàn)象而發(fā)生軸承和軸的卡死狀況，從而導(dǎo)致整個攪拌裝置都無法正常工作。如若想克服上述現(xiàn)象，勢必需要從其軸承的定心部位著手，以尋求一種結(jié)構(gòu)合理而實用的軸體固定用輥軸定心單元，從而在保證其自身軸承正常轉(zhuǎn)動功能的同時，能夠保證對攪拌軸底端的穩(wěn)定定偏效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供結(jié)構(gòu)合理而實用的一種自調(diào)心輥軸單元，其可搭配常規(guī)軸承框架，來實現(xiàn)攪拌軸在允許偏擺量范圍內(nèi)的軸體固定效果，其使用壽命長而工作穩(wěn)定可靠。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種自調(diào)心輥軸單元，包括定子軸以及套設(shè)于定子軸上的可相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)套，所述定子軸上的與轉(zhuǎn)套的配合段呈兩端細(xì)而中部粗的紡錘狀構(gòu)造，轉(zhuǎn)套相應(yīng)呈具備凹球形內(nèi)腔的套筒結(jié)構(gòu)；在經(jīng)由定子軸軸線的軸向截面上，定子軸在上述配合段處的各母線直徑一致且圓心位于同一水平面上，轉(zhuǎn)套孔腔處的各母線圓心與定子軸的母線圓心同平面布置，且轉(zhuǎn)套孔腔處該母線直徑大于定子軸的上述母線直徑；定子軸與轉(zhuǎn)套的上述母線圓心同平面時，定子軸軸身與轉(zhuǎn)套孔腔的配合面在徑向方向上存在最小間隙。
[0007]定子軸軸身與轉(zhuǎn)套孔腔的配合面的上述最小間隙為0.2?2mm。
[0008]轉(zhuǎn)套孔腔壁硬度大于定子軸的配合段表面硬度，其硬度差值大于布氏硬度HB50。
[0009]所述轉(zhuǎn)套的線性膨脹系數(shù)大于定子軸的線性膨脹系數(shù)。
[0010]所述轉(zhuǎn)套上的母線直徑與定子軸的上述母線直徑差為30?200mm。
[0011]在定子軸軸向上，定子軸上的紡錘段長度大于轉(zhuǎn)套總長度，其長度差為0.3?2mm ο
[0012]本實用新型的主要優(yōu)點在于:
[0013]I)、本實用新型避免了傳統(tǒng)的滾珠定心軸承直接依靠滾珠來硬性的咬合攪拌軸，所導(dǎo)致的軸承咬死等現(xiàn)象。通過采用存在曲面間隙的“浮動”式的自定義的輥軸單元結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)對于攪拌軸軸身的直接的硬性限位效果。由于攪拌軸的傾斜偏心現(xiàn)象，直接表現(xiàn)為水平面的擺動，此時就需要依靠水平向作類似蹺板結(jié)構(gòu)的定子軸與轉(zhuǎn)套間的翹動動作，來實現(xiàn)對于攪拌軸的浮動的線接觸扶持和限位目的。
[0014]實際工作中，可直接將本實用新型裝設(shè)于常規(guī)的軸承部件內(nèi)，并將其裸露的環(huán)繞布置于攪拌軸的周向上。在攪拌軸軸身的偏擺量處于預(yù)定數(shù)值內(nèi)時，攪拌軸始終不會與本實用新型間接觸，兩者間互不干擾。而一旦攪拌軸軸身偏擺量過大，由于本實用新型的周向約束，攪拌軸會直接撞擊轉(zhuǎn)套外壁，此時轉(zhuǎn)套受力并被迫擠向定子軸。因定子軸與轉(zhuǎn)套間的配合實際上是兩端部配合間隙大而中部配合間隙小的單支點翹板結(jié)構(gòu)，因此必然轉(zhuǎn)套會沿定子軸產(chǎn)生上翹或下翹動作，直至兩者再次以穩(wěn)定的線接觸或面接觸來實現(xiàn)其可靠配合。而此時，攪拌軸不斷的在巨大動力下不停的掃過圍繞在其周圍的轉(zhuǎn)套，本實用新型又能通過轉(zhuǎn)套的翹動動作和線面接觸配合來吸收傳遞而來的動能并約束攪拌軸繼續(xù)擴大其偏擺量，最終實現(xiàn)攪拌軸在允許偏擺量范圍內(nèi)的軸體固定效果。
[0015]本實用新型其結(jié)構(gòu)合理而使用可靠穩(wěn)定，依靠輥軸部獨特的“浮動”式限偏設(shè)計，搭配常規(guī)的環(huán)式軸承框架，可實現(xiàn)其對于攪拌軸的“浮動”卸力效果，而確保兩者間不會產(chǎn)生卡死或撞擊受損現(xiàn)象；其使用壽命也可依靠轉(zhuǎn)套與定子軸間的面接觸滾動配合而得到有效保證。
[0016]2)、本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案在于:定子軸軸身與轉(zhuǎn)套孔腔的配合面最小間隙為0.2?2_，從而對定子軸軸身與轉(zhuǎn)套孔腔的配合面間隙加以限定。過寬的最小配合間隙，往往仍舊易于產(chǎn)生兩者的配合卡死；而過寬的最小配合間隙，不但增大了轉(zhuǎn)套向定子軸處的滑移接觸時間，同時也造成噪音和振動過大現(xiàn)象，都是不可取的。之所以采用上述限定間隙式的配合方式，是考慮到當(dāng)轉(zhuǎn)套放置于定子軸上時，為保證上述間隙，必須時轉(zhuǎn)套自然的在重力作用下而被擱置在定子軸的底端配合部件處。在轉(zhuǎn)套受力時，轉(zhuǎn)套首先被擠壓，而后產(chǎn)生沿底部配合部件相應(yīng)擱置面的滑移動作，同時，轉(zhuǎn)套孔腔壁也必相對定子軸軸身產(chǎn)生上行或下行的交錯動作，直至兩者間找到穩(wěn)定的支點而實現(xiàn)前述翹動現(xiàn)象，最終確保攪拌軸、定子軸和轉(zhuǎn)套三者間的線接觸式配合效果。
[0017]3)、轉(zhuǎn)套和定子軸配合面的硬度差異，保證了作為定子的定子軸和作為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)套間的軟對硬的摩擦效果，以防止兩者咬死。線性膨脹系數(shù)的差別，則為避免在攪拌軸撞擊轉(zhuǎn)套、而轉(zhuǎn)套相對定子軸的劇烈滾動摩擦動作下所產(chǎn)生的高溫環(huán)境中，因兩者熱膨脹造成抱緊鎖死，從而確保其各部件的穩(wěn)定可靠工作。定子軸的配合段長度應(yīng)當(dāng)大于轉(zhuǎn)套的長度，以在前述轉(zhuǎn)套相對定子軸的上行或下行交錯動作時，能夠提供轉(zhuǎn)套以足夠范圍內(nèi)的上下滑移余量，以確保轉(zhuǎn)套與定子軸間的可靠配合效果。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的其中一個應(yīng)用實施例圖；
[0019]圖2為本實用新型相對于攪拌軸的配合結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為定