轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的紡杯軸承機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于紡織領(lǐng)域，尤其涉及一種使用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)提高轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的紡杯軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性及壽命的方法，包括集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，新型的紡杯軸承座，新型減震套，新型軸承外圈及一種新型紡杯軸承，新型油嘴接頭，新型紡杯軸承集中潤(rùn)滑接口方案以及軸承定位和為保護(hù)減震套彈性體而采取的密封技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]紡杯軸承空腔結(jié)構(gòu)、減震套腐蝕及潤(rùn)滑孔密封以軸承內(nèi)部空腔形態(tài)分類
[0003]目前現(xiàn)存在兩大類紡杯軸承。一種是通孔式，另一種是儲(chǔ)油槽式。
[0004]捷克的里特埃利特斯公司(Rieter Elitex AS)早在1990年提出一種高速軸承，申請(qǐng)?zhí)枮镃S475090，公開(公告)號(hào)為CZ281421B6，后來(lái)Rieter Elitex AS在中國(guó)申請(qǐng)類似專利，申請(qǐng)?zhí)枮镃N01117824，其空腔結(jié)構(gòu)基本為一個(gè)內(nèi)徑相等的直通孔。這種結(jié)構(gòu)有利于潤(rùn)滑脂的推送，但是對(duì)于稀油潤(rùn)滑來(lái)說(shuō)，由于沒有設(shè)置儲(chǔ)油槽，稀油很容易滲漏損失。后來(lái)就出現(xiàn)了帶有兩個(gè)儲(chǔ)油槽的空腔，最早可見1999年Rieter Elitex AS利用優(yōu)先權(quán)CZ29798在中國(guó)申請(qǐng)的專利CN99100764中的附圖，該專利已被授權(quán)，公告號(hào)為CN1106464C。兩個(gè)儲(chǔ)油槽連接部分具有一個(gè)容納C型塑料環(huán)的溝槽，該C型塑料環(huán)主要用于使用頂絲固定紡杯軸承。而軸承內(nèi)部的空腔結(jié)構(gòu)受到擠壓而不得不減少內(nèi)孔直徑，而最終形成了一個(gè)啞鈴型的空腔結(jié)構(gòu)。這種帶儲(chǔ)油槽的空腔更有利于稀油潤(rùn)滑中潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存。
[0005]已存在三種具有儲(chǔ)油槽的軸承設(shè)計(jì)
[0006]第一種，僅在靠近紡杯側(cè)設(shè)一個(gè)較大潤(rùn)滑孔，同時(shí)帶有C型塑料環(huán)。這種軸承只需在一個(gè)潤(rùn)滑孔加油即可潤(rùn)滑，操作簡(jiǎn)單方便，而且潤(rùn)滑孔可以豎直向上布置。缺點(diǎn)是油滴到達(dá)遠(yuǎn)離潤(rùn)滑孔的摩擦副比較困難。尤其在軸承缺油時(shí)，容易造成較大的磨損。針對(duì)失效軸承的大量測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也支持這一結(jié)論。
[0007]另外兩種在軸承兩端均設(shè)有潤(rùn)滑孔，同時(shí)帶有C型塑料環(huán)。一種是兩端都是小孔，另一種是紡杯側(cè)為大孔，龍帶側(cè)仍是小孔。兩個(gè)孔均設(shè)有一個(gè)有孔簧圈可以露出或蓋住潤(rùn)滑孔。理論上講，兩個(gè)潤(rùn)滑孔有利于對(duì)兩個(gè)儲(chǔ)油區(qū)分別加油，從而實(shí)現(xiàn)均勻潤(rùn)滑。但缺點(diǎn)就是操作麻煩。軸承外面的減震套位置狹小，由于操作順序的原因，必須把頂絲放在豎直向上的位置。這樣就沒有位置留給分布在兩端的兩個(gè)潤(rùn)滑孔了。所以適用于兩端加油的減震套開孔就只能放在頂絲位置的側(cè)面，并且人工無(wú)法直接加油。完成加油過(guò)程就意味著需要把軸承從減震套中取出，同時(shí)伴有一系列的復(fù)雜操作，工作量非常大。
[0008]在最新的產(chǎn)品中，兩端加油的軸承減震套普遍使用了一種更早的方案，一種只有頂絲孔，沒有潤(rùn)滑孔的減震套。這種方案參見1998年的專利CZ29698，該專利已被授權(quán)CZ285560B6，優(yōu)先權(quán)號(hào)為CZ29698，在中國(guó)的申請(qǐng)?zhí)枮镃N99102759，授權(quán)公告號(hào)為CN1106465C。
[0009]具有潤(rùn)滑孔的減震套有兩種，一種適用于單孔潤(rùn)滑，減震套的上部設(shè)置有頂絲孔、頂絲螺母和一個(gè)較大的潤(rùn)滑孔；軸承座與減震套之間夾持一個(gè)潤(rùn)滑套，潤(rùn)滑套是一個(gè)帶孔彈性體，潤(rùn)滑套的內(nèi)孔與減震套的潤(rùn)滑孔、軸承的潤(rùn)滑孔相通；且頂絲孔和較大的潤(rùn)滑孔大致在同一方向上，均為垂直向上分布，可以從軸承座的上部開口處進(jìn)行手動(dòng)裝卸頂絲和加潤(rùn)滑油等操作。
[0010]當(dāng)需要重新裝入單孔潤(rùn)滑的紡杯軸承的時(shí)候，很難保證紡杯軸承的潤(rùn)滑孔完全與減震套的注油孔和潤(rùn)滑套的潤(rùn)滑油通道內(nèi)孔完全重合。當(dāng)潤(rùn)滑油沿著潤(rùn)滑套內(nèi)壁流入軸承內(nèi)部時(shí)，會(huì)殘留在軸承外圈的外表面，這部分殘油在軸承與潤(rùn)滑套的結(jié)合部隨著常年高頻震動(dòng)，會(huì)逐漸的滲透并接觸到距離很近的減震套彈性體。
[0011]另一種減震套適用于雙孔潤(rùn)滑的紡杯軸承，在頂絲側(cè)面開兩個(gè)偏注油孔，雖然雙孔潤(rùn)滑軸承預(yù)先設(shè)有油孔擋圈，但基本不起什么作用，潤(rùn)滑油泄漏情況很嚴(yán)重，減震套彈性體受損也很嚴(yán)重，而且向偏在一側(cè)的潤(rùn)滑孔加油難度也很大。所以在最新生產(chǎn)的設(shè)備上使用了只有頂絲，未設(shè)置潤(rùn)滑孔的減震套加油時(shí)必須把紡杯軸承完全從減震套中取出。
[0012]潤(rùn)滑油逸出
[0013]紡杯軸承的軸桿轉(zhuǎn)速可達(dá)llOOOOrpm，已經(jīng)常使用的lOOOOOrpm為例，
[0014]直徑10mm的軸桿表面的氣流附面層的氣體分子會(huì)隨軸桿表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并不斷的受到離心力而被甩出。軸桿直徑通常為10_，這些氣體分子的瞬間被甩出的線速度可以達(dá)到
[0015]V=3.14X0.01X100000=3140 米 / 分鐘=188.4 千米 / 小時(shí)
[0016]眾多的高速氣體分子強(qiáng)烈撞擊儲(chǔ)油槽中的潤(rùn)滑油，使得軸承內(nèi)腔中的潤(rùn)滑油四處飛濺或者被擊碎為微米級(jí)的油霧顆粒而四處彌漫，從而使軸承內(nèi)部的兩個(gè)摩擦副得到很好的潤(rùn)滑。
[0017]在軸桿高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，一部分被擊碎的潤(rùn)滑油會(huì)從潤(rùn)滑孔上溯逸出，通過(guò)毛細(xì)、虹吸等作用接觸到減震套上的彈性體，在長(zhǎng)期震動(dòng)且較高溫度環(huán)境中(紡杯軸承正常工作溫度為攝氏60度左右)腐蝕彈性體。僅僅3年左右，就可以使彈性體支離破碎而失效。彈性體失效后造成的直接影響就是對(duì)軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利。所以，設(shè)備生產(chǎn)商一般會(huì)在產(chǎn)品使用手冊(cè)中要求用戶每3年更換一次軸承減震套，以保證整機(jī)的良好狀態(tài)。而當(dāng)使用者不愿付出高額成本更換減震套時(shí)，他們就不得不付出降低速度和產(chǎn)量的代價(jià)，同時(shí)軸承也會(huì)因減震套失效而更多損壞。
[0018]實(shí)踐證明減震套往往是靠近潤(rùn)滑孔的一側(cè)彈性體失效，同時(shí)遠(yuǎn)離潤(rùn)滑孔的另一端基本完好。因此，保持減震套的彈性體與潤(rùn)滑油的隔絕，是延長(zhǎng)減震套壽命的關(guān)鍵。除了使用專利CZ29698中的方案外，加強(qiáng)對(duì)軸承和減震套潤(rùn)滑孔的密封，也是解決問(wèn)題的另外一種方式。
[0019]人工潤(rùn)滑
[0020]傳統(tǒng)單孔人工潤(rùn)滑的紡杯軸承的加油循環(huán)
[0021]切斷紗線——拉出紡紗箱——摘下軸承座上蓋——5ml針筒式油槍加油
0.4ml一一蓋上軸承座上蓋一一紡紗箱復(fù)位一一紗線重新生頭
[0022]每當(dāng)為12個(gè)紡杯軸承加油后，就要對(duì)油槍重新裝填一次。而一臺(tái)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)一般具有320-500個(gè)紡杯軸承。
[0023]當(dāng)需要重新裝入單孔潤(rùn)滑的紡杯軸承的時(shí)候，很難保證紡杯軸承的潤(rùn)滑孔完全與減震套的注油孔和潤(rùn)滑套的潤(rùn)滑油通道完全重合。當(dāng)潤(rùn)滑油沿著潤(rùn)滑套內(nèi)壁流入軸承內(nèi)部時(shí)，會(huì)殘留在軸承的外表面，這部分殘油在軸承與潤(rùn)滑套的結(jié)合部隨著常年高頻震動(dòng)，會(huì)逐漸的滲透并接觸到距離很近的減震套彈性體。
[0024]傳統(tǒng)雙孔人工潤(rùn)滑的紡杯軸承加油循環(huán)
[0025]切斷紗線一一拉出紡紗箱一一摘下軸承座上蓋一一用螺絲刀旋出頂絲一一用專用工具取出紡杯軸承結(jié)合件一一分別推動(dòng)兩個(gè)油孔擋圈直至露出兩個(gè)加油小孔一一使用油槍加油每孔0.2ml一一分別推動(dòng)兩個(gè)油孔擋圈直至兩個(gè)加油小孔被擋住一一使用可以定位的安裝工具裝入紡杯軸承結(jié)合件一一擰緊頂絲，并確保頂在C型塑料環(huán)上一一蓋上軸承座上蓋--紡紗箱復(fù)位--紗線重新生頭
[0026]集中潤(rùn)滑
[0027]幾種現(xiàn)有的稀油潤(rùn)滑的紡杯軸承由于頂絲定位的需要，都必須使用C型塑料環(huán)。而C型塑料環(huán)的存在又?jǐn)D壓了軸承內(nèi)部空間。呈啞鈴形的空間嚴(yán)重限制了潤(rùn)滑油自由運(yùn)動(dòng)。紡杯軸承外圈(縱截面)圍成的空腔形成一個(gè)啞鈴形狀，其狹窄部分的主要作用是為C型塑料環(huán)留出足夠的位置。因?yàn)樵械捻斀z需要頂在一個(gè)C型塑料環(huán)上，防止軸承發(fā)生軸向竄動(dòng)而發(fā)生事故或者自行旋轉(zhuǎn)從而使加油孔錯(cuò)位。在大部分情況下，狹窄的過(guò)油狹縫與紡杯軸桿之間圍成了一個(gè)間距2mm的管形空間C，而該空間的長(zhǎng)度卻可以達(dá)到10mm。正對(duì)潤(rùn)滑孔的啞鈴頭是第一環(huán)形儲(chǔ)油槽9a。這里的油如果想到達(dá)沒有遠(yuǎn)離潤(rùn)滑孔的第二環(huán)形儲(chǔ)油槽時(shí)，需要穿過(guò)一個(gè)狹長(zhǎng)的過(guò)油狹縫，這是比較困難的，特別是當(dāng)軸承進(jìn)入缺油狀態(tài)時(shí)。長(zhǎng)期實(shí)踐證明，大部分失效的所對(duì)應(yīng)的軌道磨損量都會(huì)比大許多倍。這也是影響軸承壽命的重要因素之一。
[0028]由于密封墊片組和軸桿之間必然存在加工和配合差異。在軸桿高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，另一部分被擊碎的潤(rùn)滑油會(huì)從兩端軸承軸桿與密封墊片組的縫隙中滲出。這種滲出日積月累，會(huì)造成同一臺(tái)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)上的幾百個(gè)軸承存在程度不同的潤(rùn)滑油泄漏問(wèn)題及軌道磨損問(wèn)題。從而造成這些軸承即使按照推薦的潤(rùn)滑周期加油，也會(huì)面臨從運(yùn)轉(zhuǎn)一開始就不斷有軸承失效的問(wèn)題。
[0029]從軸承修復(fù)率角度來(lái)看，按照推薦的2000小時(shí)潤(rùn)滑周期操作的失效軸承，其失效原因多為軌道嚴(yán)重磨損，軸承修復(fù)率普遍不足10% ;而從一開始就按照700小時(shí)潤(rùn)滑周期操作的軸承，軌道磨損量大大減少，保持架損壞的比例增加，經(jīng)更換保持架、陶瓷球、潤(rùn)滑脂后的軸承修復(fù)率可達(dá)50% ;也有極個(gè)別使用者以350小時(shí)為潤(rùn)滑周期，得到的反饋是軸承損壞率更低。沒人愿意以更小的潤(rùn)滑周期進(jìn)行操作，其原因是人工加油成本昂貴。
[0030]但從摩擦副潤(rùn)滑原理而言，多次少量的添加潤(rùn)滑油以及摩擦副周圍的儲(chǔ)油槽隨時(shí)保持充足的潤(rùn)滑油量，對(duì)延長(zhǎng)軸承壽命、減少軌道磨損是有重大意義的。而定時(shí)、定量、集中、自動(dòng)潤(rùn)滑是解決潤(rùn)滑不足問(wèn)題的重要手段。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0031]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種使用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)提高轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的紡杯軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性及壽命的方法，包括集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，新型的紡杯軸承座，新型減震套，新型軸承外圈，新型油嘴接頭，新型紡杯軸承集中潤(rùn)滑接口方案以及紡杯軸承定位和為保護(hù)減震套彈性體而采取的密封技術(shù)。
[0032]本實(shí)用新型紡杯軸承機(jī)構(gòu)及集中潤(rùn)滑系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案如下:
[0033]本實(shí)用新型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的紡杯軸承機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑系統(tǒng)，包括軸承座、減震套、軸承外圈、軸桿和轉(zhuǎn)杯，所述減震套、軸承外圈和軸桿均設(shè)置在軸承座內(nèi)部，轉(zhuǎn)杯固定在軸桿端部，軸桿插入到軸承外圈內(nèi)，在軸承外圈的內(nèi)表面和軸桿的外表面各開兩個(gè)溝槽，溝槽內(nèi)由兩列保持架和滾珠進(jìn)行支撐，減震套套置在軸承外圈外部；還包括集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，所述集中潤(rùn)滑系統(tǒng)包括可卸壓的潤(rùn)滑油栗、時(shí)間程序控制裝置、螺旋油管、油嘴接頭和定量注油器，油嘴接頭通過(guò)螺旋油管與定量注油器相連接，且油嘴接頭穿過(guò)軸承座和減震套與軸承外圈內(nèi)部連通，同時(shí)油嘴接頭的前端不與軸桿接觸；可卸壓的潤(rùn)滑油栗在時(shí)間程序控制裝置的控制下，完成加壓、保持壓力、卸壓的過(guò)程，定量注油器用于在可卸壓的潤(rùn)滑油栗加壓、保持壓