一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承的制作方法

1.本实用新型涉及城市轨道交通车辆技术领域，具体为一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承。


背景技术：

2.对于城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承的开发和研究，由于国内起步较晚，在技术和质量上，尚不能完全满足牵引电机绝缘轴承的耐腐蚀、耐高温低温、防磁、防电蚀等高性能需求，城市轨道交通车辆用牵引电机主要失效模式为疲劳、磨损、腐蚀、电蚀、断裂等，其中电蚀破坏是最常见的失效形式。流过电机轴承的电流主要包括电机磁场不平衡产生的低频感生电流、脉宽调制变频器产生的高频感生电流，电流对轴承产生的主要损害是电蚀，电蚀是运转中轴承内部有电流通过，穿过滚动接触部位非常薄的油膜从而产生电火花现象，造成内外圈滚道和滚动体金属表面局部形成大量的微小的电蚀凹痕，轴承在这种情况下运转，很快就会由于磨损而失效，一旦轴承出现故障，轻则造成机损事故，影响车辆正点运行，重则发生车辆热轴、切轴、颠覆等重大事故；
3.本项目研究轨道交通牵引电机绝缘轴承的失效类型分析，研究轴承原材料、热处理技术、以及产品设计制造技术，研究套圈表面绝缘层喷涂技术对轴承绝缘性能、耐磨性及耐腐性性能以及轴承使用性能及使用寿命的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，包括驱动端轴承和非驱动段轴承；驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，非驱动端轴承采用深沟球轴承。
6.优选的，所述圆柱滚子轴承包括外圈、滚动体、内圈、保持架组件a和保持架组件b，还包括外径面、端面、滚道面、内径面、兜孔、铆接头和铆接孔；所述滚动体为滚子，所述滚子安装在保持架组件a和保持架组件b的兜孔中，所述滚子一侧延伸出保持架组件a和保持架组件b一部分，另一侧与内圈滚道接触。
7.优选的，所述深沟球轴承包括外圈、滚动体、内圈、保持架组件a和保持架组件b，还包括外径面、端面、沟道面、内径面、兜孔、铆钉；所述滚动体为钢球，所述钢球安装在保持架组件a和保持架组件b的兜孔中，所述钢球一侧延伸出保持架组件a和保持架组件b一部分，另一侧与内圈滚道接触。
8.优选的，所述滚动体均匀分布于保持架组件a和保持架组件b的兜孔内，兜孔设计有锁点，限制滚动体的位移量，确保每粒滚动体与外圈和内圈的滚道或者沟道接触几何精度，防止滚动体在运行过程中偏离预定轨迹，导致轴承损坏。
9.优选的，所述外圈和内圈均为gcr15真空脱气高碳铬轴承钢材质制成，热处理采用
淬火，高温回火处理。
10.优选的，所述滚动体材质为gcr15真空脱气高碳铬轴承钢，热处理采用淬火，常规回火处理，热处理后能到得到高硬度、高耐磨性、高接触疲劳强度及抗冲击的马氏体组织，极大程度上提高了轴承的使用寿命。
11.优选的，所述保持架组件a和保持架组件b均为铸造铝青铜合金材质制成，具有较高的强度和硬度，同时具有较好的延展性、抗疲劳性能、耐磨、耐腐蚀特点。
12.优选的，所述铆钉具有一定锥度，大端直径大于保持架组件钉孔，小端尺寸刚好与钉孔相同，确保在两半保持架铆接过程中不会造成两部分保持架组件之间发生相对位移而导致保持架组件a和保持架组件b失效。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用轴承选用gcr15真空脱气高碳铬轴承钢，套圈、滚动体整体采用淬火、回火热处理，经冷处理，表面特殊处理和粗磨后稳定处理等技术，采用等离子热喷涂技术，将金属或陶瓷粉末加热至熔融状态，高速喷射沉积到轴承外圈外径面、两端面及倒角面上，形成一种特殊形貌的涂层，使得轴承表面具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、电绝缘、隔热、减摩和密封性能要求。
附图说明
14.图1为圆柱滚子轴承横截面示意图；
15.图2为圆柱滚子轴承外圈示意图；
16.图3为圆柱滚子轴承内圈示意图；
17.图4为圆柱滚子轴承滚子结构示意图；
18.图5为圆柱滚子轴承保持架组件示意图；
19.图6为圆柱滚子轴承保持架组件剖视图；
20.图7为深沟球轴承横截面示意图；
21.图8为深沟球轴承外圈示意图；
22.图9为深沟球轴承内圈示意图；
23.图10为深沟球轴承钢球示意图；
24.图11为深沟球轴承保持架组件示意图；
25.图12为本实用新型铆钉示意图。
26.图中：1、外圈；2、滚动体(滚子、钢球)；3、内圈；4、保持架组件a；5、保持架组件b；6、铆钉。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1-12，本实用新型提供一种技术方案：一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，包括外圈1、滚动体(滚子、钢球)2、内圈3、保持架组件a4和保持架组件b5、铆钉6；保持架组件a4和保持架组件b5兜孔安装滚动体(滚子、钢球)2，端面高度低于外
圈1和内圈3；滚动体(滚子、钢球)2超出保持架部分一侧与外圈1滚道(沟道)接触，另一侧与内圈3滚道(沟道)接触；铆钉6将深沟球轴承的两半保持架铆合在一起，形成一个完整的保持架组件a4和保持架组件b5；
29.滚动体(滚子、钢球)2均匀分布于保持架组件a4和保持架组件b5的兜孔内，兜孔设计有锁点，限制滚动体(滚子、钢球)2位移量，确保每粒滚动体(滚子、钢球)2与外圈1和内圈3的滚道(沟道)接触几何精度，防止滚动体(滚子、钢球)2在运行过程中偏离预定轨迹，导致轴承损坏；
30.外圈1和图3中内圈3材质均为gcr15真空脱气高碳铬轴承钢，热处理采用淬火，高温回火处理；
31.滚动体(滚子、钢球)材质均为gcr15真空脱气高碳铬轴承钢，热处理采用淬火，常规回火处理；该种材料的特点是热处理后能到得到高硬度、高耐磨性、高接触疲劳强度及抗冲击的马氏体组织，极大程度上提高了轴承的使用寿命；
32.保持架组件a4和保持架组件b5材质均为铸造铝青铜合金，相对于普通铜合金，所述材料的特点是，具有较高的强度和硬度，同时具有较好的延展性、抗疲劳性能、耐磨、耐腐蚀等特点；
33.铆钉具有一定锥度，大端直径大于保持架钉孔，小端尺寸刚好与钉孔相同，这样确保在两半保持架铆接过程中不会造成两部分保持架之间发生相对位移而导致保持架组件a4和保持架组件b5失效。
34.其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
35.在使用该新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承时，首先对该绝缘轴承进行安装，在安装过程中，必须确保轴承内径、外径面清洁，无划痕、磕碰伤等不良缺陷，内径及外径断面都设计有安装倒角，安装前先检查轴及轴孔尺寸是否符合产品设计要求，以免安装过程出现卡死、装配不到位等不良情况，并防止轴承外圈外径面、两端面及倒角面的陶瓷绝缘涂层开裂、破损，直接导致轴承报废或设备损坏。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，其特征在于，包括驱动端轴承和非驱动段轴承；驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，非驱动端轴承采用深沟球轴承；所述圆柱滚子轴承包括外圈(1)、滚动体(2)、内圈(3)、保持架组件a(4)和保持架组件b(5)，还包括外径面、端面、滚道面、内径面、兜孔、铆接头和铆接孔；所述滚动体(2)为滚子，所述滚子安装在保持架组件a(4)和保持架组件b(5)的兜孔中，所述滚子一侧延伸出保持架组件a(4)和保持架组件b(5)一部分，另一侧与内圈(3)滚道接触，所述外圈(1)和内圈(3)均为gcr15真空脱气高碳铬轴承钢材质制成，热处理采用淬火，高温回火处理，所述滚动体(2)材质为gcr15真空脱气高碳铬轴承钢，热处理采用淬火，常规回火处理。2.根据权利要求1所述的一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，其特征在于：所述深沟球轴承包括外圈(1)、滚动体(2)、内圈(3)、保持架组件a(4)和保持架组件b(5)，还包括外径面、端面、沟道面、内径面、兜孔、铆钉(6)；所述滚动体(2)为钢球，所述钢球安装在保持架组件a(4)和保持架组件b(5)的兜孔中，所述钢球一侧延伸出保持架组件a(4)和保持架组件b(5)一部分，另一侧与内圈(3)滚道接触。3.根据权利要求2所述的一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，其特征在于：所述滚动体(2)均匀分布于保持架组件a(4)和保持架组件b(5)的兜孔内，兜孔设计有锁点，限制滚动体(2)的位移量，确保每粒滚动体(2)与外圈(1)和内圈(3) 的滚道或者沟道接触几何精度，防止滚动体(2)在运行过程中偏离预定轨迹，导致轴承损坏。4.根据权利要求2或3所述的一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，其特征在于：所述保持架组件a(4)和保持架组件b(5)均为铸造铝青铜合金材质制成。5.根据权利要求2或3所述的一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，其特征在于：所述铆钉(6)具有一定锥度，大端直径大于保持架组件钉孔，小端尺寸刚好与钉孔相同，确保在两半保持架铆接过程中不会造成两部分保持架组件之间发生相对位移而导致保持架组件a(4)和保持架组件b(5)失效。

技术总结
本实用新型公开了一种新型的城市轨道交通车辆用牵引电机绝缘轴承，包括驱动端轴承和非驱动段轴承；驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，非驱动端轴承采用深沟球轴承，所述圆柱滚子轴承包括外圈、滚动体、内圈、保持架组件A和保持架组件B，还包括外径面、端面、滚道面、内径面、兜孔、铆接头和铆接孔。本实用轴承选用GCr15真空脱气高碳铬轴承钢，套圈、滚动体整体采用淬火、回火热处理，经冷处理，表面特殊处理和粗磨后稳定处理等技术，采用等离子热喷涂技术，将金属或陶瓷粉末加热至熔融状态，高速喷射沉积到轴承外圈外径面、两端面及倒角面上，形成一种特殊形貌的涂层，使得轴承表面具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、电绝缘、隔热、减摩和密封性能要求。求。求。


技术研发人员：火红岩 包顺毅 何亚超 杨春敏
受保护的技术使用者：南京天马轴承有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/5/25