密封满装球轴承辅助装球装置的设计

汪定华，包建飞，汪晟昌，付绍乐

(常熟长城轴承有限公司，江苏 常熟 225200)

满装球轴承通过增加轴承内部的钢球数目，提高轴承的承载能力，同时保留了球轴承适合于高速旋转的特点，适用于高速摆动且载荷较大的场合，如纺织设备开口装置中的应用。

密封满装球轴承结构如图1所示，该类型轴承滚道内部充满钢球，无保持架等隔离元件，常为双面密封结构。轴承外圈轴向方向有一适当深度的缺口，但该缺口并未延伸至滚道底部。缺口的设计方式既保证了加工过程中滚道的完整性，又为装配时填球提供了方便。

图1 密封满装球轴承结构示意图

满装球轴承的装配通常分两步进行：(1)挤压外圈，使其沿缺口处“断裂”，即所谓的“夹断”；(2)选择合适的配套内圈，利用工装使外圈扩张变形，同时将钢球填入内外圈滚道中。传统装配方式效率低，夹断和扩张均依靠手工完成，人工劳动强度大，同时，手工操作无法准确控制变形量，存在套圈变形后难以恢复至原状的质量风险。

设计的辅助装球装置如图2所示。装配中的外圈夹断和扩张变形全部由气缸来完成，通过调节气缸在底板上的安装位置控制气缸的伸缩量，以有效地控制套圈的变形，同时大大降低了人工劳动强度。该装置运用PLC控制程序，通过脚踏装置实现如下动作：夹断气缸挤压外圈→夹断气缸回退(变形气缸同时挤压托球盘使其张开)→变形气缸回退(托球盘同时合并)。气缸的同时动作得益于气缸与托球盘间的空间位置，滑销和弹簧的共同作用使变形气缸回退后托球盘同时合并。

1—变形气缸连接板；2—顶杆；3—滑套；4—圆柱销；5—垫板；6—滑销；7—滑销座；8—托球盘；9—顶块；10—弹簧；11—球轴承外圈；12—底板；13—夹断气缸连接板；14—夹断气缸；15—变形气缸

装球时，先将合套的内外圈放置在托球盘上，脚踏触动开关，夹断气缸连杆挤断外圈，再次脚踏触动开关，夹断气缸连杆回退，变形气缸连杆挤向托球盘，托球盘带着外圈张开，将钢球装入内外圈滚道内后再次脚踏触动开关，变形气缸回退，托球盘合并，外圈恢复弹性变形，整个装球过程完成。装球机构的关键部分在于托球盘的设计，托球盘整体加工后线切割成等分的两半，托球盘一面设计有斜向止口，将外圈放在托球盘上后，该止口伸入到外圈密封槽内，轴承外圈在受挤压和张开时和托球盘结成一体，其径向和轴向自由度分别被限制，解决了装配时外圈可能出现的滑移和跳动问题。

通过生产检验，该装球装置很好地应用到了钢球装配生产中，装球效率大大提高，由原来的手工装配班产3 000件提高到6 000件以上，且装配后产品质量稳定、可靠。