本發(fā)明涉及一種能夠?qū)⑤S承等環(huán)狀構(gòu)件從其裝配軸上拆卸下來(lái)的軸承拉拔器裝置(bearing puller apparatus)。

背景技術(shù)：

軸承拉拔器能夠?qū)⑤S承等環(huán)狀構(gòu)件從起裝配軸(mounting shaft)上拆卸下來(lái)，因而在軸承領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在圖1所示的立體透視圖中，拉拔器1在整體上包含：足以耐受拉拔時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)內(nèi)力的支撐平臺(tái)(support platform)10；設(shè)置在支撐平臺(tái)10上的能夠?yàn)檠b配軸60提供用以擺脫軸承50的緊固作用所需的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(actuator means)20；以及在拉拔時(shí)用于確保軸承50相對(duì)于支撐平臺(tái)10保持軸向定位的保持機(jī)構(gòu)(holder means)30。

現(xiàn)有的軸承拉拔器依用途形成有多種形態(tài)結(jié)構(gòu)。圖1中所示的拉拔器是一種主要用于拆除機(jī)床主軸上的軸承的拉拔器，其用于扳扣住軸承50的保持機(jī)構(gòu)30在總體上依次包含：自支撐平臺(tái)10橫向伸出的一對(duì)側(cè)臂11和12、一對(duì)沿縱向(即軸向/長(zhǎng)度方向)延伸的抓臂31和32、以及設(shè)置在抓臂31和32縱向末端的一對(duì)拉拔塊(a pair of extractor halves)33和34。其中，抓臂31和32以鉸接的方式與側(cè)臂11和12相連，并能夠沿著開(kāi)設(shè)在側(cè)臂11和12中的滑槽13和14進(jìn)行橫向移位調(diào)整。

如圖2顯示的是在下方視角觀察下的圖1中所示的拉拔器。從圖2中可以看出，并列跨設(shè)在一對(duì)平行設(shè)置的螺紋桿35和36上的拉拔塊33和34，在彼此相向的一側(cè)形成有一對(duì)唇口(a pair of lips)37和38，該一對(duì)唇口環(huán)繞裝配軸60對(duì)稱(chēng)分布，形狀與軸承的端面大體匹配一致。例如，一對(duì)唇口37和38可以形成為近似圓形或者橢圓形。操作人員通過(guò)調(diào)整拉拔塊33和34之間的唇口間距，就能夠適應(yīng)不同的裝配軸和軸承內(nèi)徑。定位螺母39和40用于從一側(cè)限定拉拔塊33和34之間的唇口間距，從而限定出一對(duì)唇 口37和38之間的最大開(kāi)口尺寸。

以下結(jié)合圖1和2描述采用該拉拔器拆卸軸承的全過(guò)程。首先，操作人員向外旋擰螺母39和40，擴(kuò)大一對(duì)唇口37和38之間的開(kāi)口尺寸，使一對(duì)拉拔塊33和34沿縱向自上而下越過(guò)軸承50的徑向外表面，再?gòu)妮S承50的下方(如圖中箭頭方向所示)抵靠其下端面；接下來(lái)，反向旋擰螺母39和40，縮小一對(duì)唇口37和38之間的開(kāi)口口徑，直至僅略大于裝配軸60的外徑，并且與軸承50的內(nèi)圈尺寸相適應(yīng)；然后，再操作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20，使其推動(dòng)構(gòu)件21抵靠在裝配軸60的上端面上；最后，持續(xù)施加驅(qū)動(dòng)力(disengagement force)，直至推動(dòng)構(gòu)件21迫使裝配軸60從軸承50中脫出。在常見(jiàn)的軸承拉拔器中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20可以是液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(原理類(lèi)似于液壓千斤頂)，也可以是機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(原理類(lèi)似于螺旋千斤頂)，電動(dòng)或者手動(dòng)均可。

采用上述拉拔器進(jìn)行軸承拆卸時(shí)，有一個(gè)麻煩的問(wèn)題，就是必須先行擴(kuò)大一對(duì)唇口之間的開(kāi)口尺寸，允許其沿縱向跨越軸承的徑向外表面，然后再縮小一對(duì)唇口之間的開(kāi)口尺寸，使一對(duì)唇口在合攏以后扳扣在軸承內(nèi)圈的下端面上。顯然，這一過(guò)程采用螺母調(diào)節(jié)相當(dāng)耗時(shí)、不便。更糟糕的是，采用螺母定位時(shí)，螺母定位只能從一側(cè)限制拉拔塊的移動(dòng)。假如拉拔塊并未真正貼緊螺母，則在拉拔過(guò)程中實(shí)際處于不穩(wěn)定的活動(dòng)狀態(tài)，容易沿著螺紋桿向任一方向滑動(dòng)，要么向內(nèi)劃傷裝配軸的表面，要么向外扳扣在軸承的滾動(dòng)體、保持架甚至外圈上，從而導(dǎo)致事故的出現(xiàn)。

因此，業(yè)界迫切期待一種便捷可靠的拉拔器，既能夠快速找位(即快速確定唇口之間的開(kāi)口尺寸)，又能夠在找位以后可靠定位(即鎖定拉拔塊)，防止其在后續(xù)拉拔過(guò)程中意外松脫、移位。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于將環(huán)狀構(gòu)件從其裝配軸上拆卸下來(lái)的拉拔器裝置，包含支撐平臺(tái)、保持機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述支撐平臺(tái)強(qiáng)度足以承受裝置在操作過(guò)程所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。所述保持機(jī)構(gòu)在支撐平臺(tái)上獲得支撐，用于在拆卸過(guò)程中防止環(huán)狀構(gòu)件沿軸向移位。所述保持機(jī)構(gòu)在其縱向末端設(shè)有一對(duì)拉拔塊，用于在合攏以后圍繞裝配軸形成與環(huán)狀 構(gòu)件的徑向尺寸相對(duì)應(yīng)的一對(duì)唇口，能夠在拆卸過(guò)程中扳扣住環(huán)狀構(gòu)件的一側(cè)端面，防止后者在拆卸過(guò)程中隨裝配軸在軸向上移位。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在支撐平臺(tái)上獲得而支撐，用于在拆卸過(guò)程中向裝配軸施加脫離作用力，迫使后者沿軸向脫離環(huán)狀構(gòu)件。所述一對(duì)拉拔塊彼此以唇口相對(duì)，并列跨設(shè)在一對(duì)平行設(shè)置的滑桿上，其中至少一塊拉拔塊能夠沿著所述一對(duì)滑桿滑動(dòng)調(diào)整與另外一塊拉拔塊之間的間隔距離，并且能夠通定位構(gòu)件將自己以可鎖定的方式定位在該一對(duì)滑桿上。

上述拉拔器能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)一對(duì)拉拔塊的快速找位和可靠定位，因而極大地方便了軸承的拆卸操作，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。

以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式和有益效果。

附圖說(shuō)明

圖1為采用螺母定位方式的傳統(tǒng)軸承拉拔器的立體透視圖；

圖2為在下方視角觀察下的圖1中所示拉拔器的立體透視圖；

圖3為本發(fā)明所提供的軸承拉拔器的立體透視圖；

圖4為圖3中一對(duì)拉拔塊所在區(qū)域的局部放大透視圖；以及

圖5為作為定位構(gòu)件使用的彈簧定位銷(xiāo)的側(cè)視截面示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的拉拔器與傳統(tǒng)拉拔器在總體架構(gòu)上大體一致，區(qū)別僅在于所述一對(duì)拉拔塊以“滑桿+定位構(gòu)件”的定位模式來(lái)取代背景技術(shù)中所描述的“螺紋桿+定位螺母”的定位模式。

具體而言，如圖3和4所示，位于抓臂31和32縱向末端的拉拔塊33和34并列跨設(shè)在一對(duì)平行設(shè)置的滑桿41和42上，以類(lèi)似于火車(chē)車(chē)廂的串接方式設(shè)置在由一對(duì)滑桿41和42構(gòu)成的導(dǎo)軌上。通過(guò)調(diào)節(jié)位于滑桿41和42上的拉拔塊33和34之間的相對(duì)距離，可以順利調(diào)節(jié)一對(duì)拉拔塊相向唇口37和38之間的開(kāi)口尺寸。

在圖3和4所示的具體實(shí)施方式中，拉拔塊33固定設(shè)置在滑桿41和42的一端盡頭，拉拔塊34則被允許在滑桿41和42上自由滑動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)一對(duì)唇口37和38之間的尺寸調(diào)節(jié)，從而適應(yīng)不同裝配軸和軸承尺寸。在 圖中所示的具體實(shí)施方式中，拉拔塊34通過(guò)螺釘43和44實(shí)現(xiàn)在滑桿41和42上的旋緊定位。具體而言，螺釘43和44適配在開(kāi)設(shè)于拉拔塊34側(cè)壁上的螺紋通孔中，能夠以旋擰的方式調(diào)節(jié)進(jìn)入拉拔塊34側(cè)壁內(nèi)的深度。當(dāng)旋緊螺釘43和44同時(shí)觸及滑桿41和42的表面時(shí)，拔塊34即被鎖定在滑桿41和42上。

與螺紋桿35和36相比，滑桿41和41表面光潔順暢，易于拉拔塊33和34在上面滑行找位。相對(duì)而言，操作人員能夠自由便捷地調(diào)整一對(duì)唇口之間的開(kāi)口尺寸。待調(diào)整到合適的開(kāi)口口徑以后，如前所述，操作人員只要將螺釘43和44旋緊在滑桿41和42上，拉拔塊33和34即實(shí)現(xiàn)定位。與螺母定位的情形相比，螺釘鎖緊定位限制拉拔塊在滑桿上沿任意方向移動(dòng)，能夠有效避免因拉拔塊松脫而可能造成的意外。此外，相對(duì)于螺母定位模式，螺釘定位能夠消除拉拔塊與滑桿(導(dǎo)軌)之間的自由間隙，使一對(duì)拉拔塊在工作過(guò)程中處于穩(wěn)固、可靠的扳扣、施壓狀態(tài)。

作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，如圖4所示，滑桿41和42上可以進(jìn)一步設(shè)置與螺釘43和44的頂部形態(tài)相匹配的滑槽45和46。螺釘與滑槽之間的適配顯然有利于拉拔塊在滑桿上的快速移位和調(diào)整。而且，由于滑槽的存在，螺釘旋入拉拔塊側(cè)壁的深度會(huì)增加，相對(duì)不容易脫落遺失，從而避免給正常的生產(chǎn)作業(yè)的使用帶來(lái)任何不便。

從以上描述中可以看出，任何形式的定位構(gòu)件(positioning elements)(不僅僅限于上述定位螺釘)，只要能夠?qū)⒗螇K可靠鎖定在滑桿上，并且能夠按需解除鎖定狀態(tài)，都可以被用來(lái)使拉拔塊在滑桿上定位。例如，如圖5所示，所述定位構(gòu)件在典型情況下可以是一種彈簧定位銷(xiāo)(spring plunger，俗稱(chēng)“滾珠彈簧”)43/44。這種定位銷(xiāo)構(gòu)件主要由一端開(kāi)口的缸筒70、內(nèi)嵌在缸筒中的彈簧80、以及設(shè)置在缸筒開(kāi)口處內(nèi)側(cè)的球頂活塞(spherical head piston)90構(gòu)成。所述球頂活塞90在典型情況下可以直接為一個(gè)鋼球，依靠彈簧80的彈性作用抵靠在缸筒70的開(kāi)口邊緣內(nèi)側(cè)。缸筒70在其開(kāi)口邊緣相對(duì)狹小，限制球頂活塞90使其無(wú)法脫離缸筒70。為可靠固定在拉拔塊上，缸筒70的柱狀表面可以進(jìn)一步開(kāi)設(shè)有螺紋71，允許自身以螺旋適配的方式穿過(guò)拉拔塊33和34的側(cè)壁，從而使球頂活塞90彈性接觸滑桿的表面(圖中未示出)。

對(duì)應(yīng)于軸承系列的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)圈尺寸，滑桿41和42的表面上可以間隔設(shè)置多處陷入的凹槽(dents，圖中未示出)，允許定位銷(xiāo)43和44在滑動(dòng)過(guò)程中，其球頂活塞90能夠嵌入這些凹槽中。換言之，當(dāng)球頂活塞在滑動(dòng)過(guò)程中依次陷入這些凹槽中時(shí)，唇口之間的開(kāi)口尺寸正好對(duì)應(yīng)這一系列軸承的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)圈尺寸，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于系列軸承的快速找位和便捷定位(陷入即鎖定)。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，滑桿41和42上還可以設(shè)置有適于視覺(jué)觀測(cè)的尺寸標(biāo)識(shí)，例如刻度尺，用以標(biāo)示唇口37和38之間的開(kāi)口尺寸。憑借該尺寸標(biāo)識(shí)，操作人員可以直接判斷唇口之間的開(kāi)口尺寸是否對(duì)應(yīng)待拆卸的軸承的內(nèi)圈尺寸。這一點(diǎn)對(duì)大型軸承的拆卸尤其有益。以機(jī)床主軸系統(tǒng)為例，其重量往往相當(dāng)大，非人力所能搬運(yùn)。當(dāng)主軸軸承需要更換或維修時(shí)，整個(gè)軸系統(tǒng)需被先行拆卸下來(lái)，然后吊裝樹(shù)立在地面或者工作臺(tái)上。在調(diào)節(jié)唇口之間開(kāi)口尺寸時(shí)，操作人員一般需要將頭部探入拉拔塊33和34的下方(上、下方向如圖中箭頭所示)，憑借肉眼以圖2所示的角度從下向上觀測(cè)唇口37和38的開(kāi)口口徑是否合適。這時(shí)，如圖2所示，由于軸承在主軸上的位置貼近地面或者工作臺(tái)，操作人員往往難以將頭部伸入拉拔塊的下方進(jìn)行觀測(cè)，以致操作人員不得不憑借手感和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷唇口之間的開(kāi)口口徑是否充分大于裝配軸的外徑(即軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑尺寸)，但又不能超出軸承內(nèi)圈的外徑尺寸。這是因?yàn)槿绻娇谥g的開(kāi)口口徑過(guò)分接近機(jī)床主軸的外徑，則容易造成至少一側(cè)唇口劃傷主軸表面的情形。對(duì)于精密機(jī)床而言，這是絕對(duì)不允許的。反之，如果唇口之間開(kāi)口尺寸過(guò)大，超出了軸承內(nèi)圈的外徑，則勢(shì)必導(dǎo)致至少有一側(cè)唇口實(shí)際扳扣在軸承的滾動(dòng)體、保持架、甚至外圈上。這不僅會(huì)造成拉拔操作的失敗，還會(huì)導(dǎo)致軸承的損壞。

因此，采用刻度標(biāo)識(shí)來(lái)顯示唇口之間的開(kāi)口尺寸具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。操作人員可以?xún)H憑軸承型號(hào)信息直接查找或者判斷軸承的內(nèi)圈尺寸，然后根據(jù)尺寸標(biāo)識(shí)直接將唇口之間的開(kāi)口口徑調(diào)整至對(duì)應(yīng)于軸承內(nèi)圈的適宜尺寸，如此可以完全避免先前僅憑手感和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷唇口開(kāi)口尺寸的繁復(fù)操作。

以下以精密軸承7014ACD/P4A為例，詳細(xì)說(shuō)明以操作人憑借尺 寸標(biāo)識(shí)來(lái)調(diào)節(jié)唇口之間開(kāi)口尺寸的便捷優(yōu)勢(shì)。首先，根據(jù)該款軸承的型號(hào)，操作人員可以方便地在軸承型錄或樣本上查找到(或者計(jì)算出)該軸承的內(nèi)圈內(nèi)徑為14×5＝70mm。根據(jù)該尺寸信息，拆卸人員憑借滑桿上的尺寸標(biāo)示，可以直接將唇口的開(kāi)口尺寸設(shè)定為略大于70mm，例如75mm。該75毫米尺寸既保證唇口之間的開(kāi)口尺寸充分大于機(jī)床主軸的外徑70mm，因而不致劃傷主軸的表面，也不會(huì)因?yàn)榇娇谥g開(kāi)口尺寸過(guò)大，導(dǎo)致唇口實(shí)際扳扣在軸承的滾動(dòng)體、保持架、甚至外圈上。尤其待拆卸工作量較大或者軸承型號(hào)不一時(shí)，這種通過(guò)尺寸標(biāo)識(shí)直接確定唇口間距的方式能夠極大地提高工作效率，并且最大程度地避免拆卸事故的發(fā)生。

容易理解，本發(fā)明所述拉拔器不僅適于拆卸機(jī)床的主軸軸承，也適于拆卸各種軸系統(tǒng)中常規(guī)類(lèi)型的滾動(dòng)軸承。只要這些常規(guī)類(lèi)型的滾動(dòng)軸承在徑向上依次包含內(nèi)圈、外圈、以及設(shè)置內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，都可以采用本發(fā)明所述的拉拔器進(jìn)行拆卸。這樣的軸承包含但不限于圓錐滾子軸承(tapered roller bearing)、角接觸球軸承(angular contact bearing)、深溝球軸承等(deep groove ball bearing)、自調(diào)心球軸承(self-aligning ball bearing)、球面滾子軸承(spherical ball bearing)、CARB圓環(huán)滾子軸承(toroidal roller bearing)等。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，任何關(guān)于上述拉拔器的變更和改進(jìn)，只要符合隨附權(quán)利要求書(shū)的限定，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。