用于离心浇铸机的轴承装置.pdf

一种用于离心注模的轴承装置，包括一上模部(10)和一下模部(20)，它们分别可转动地安装在一上轴承(30)和一下轴承(40)上，所述下轴承包括：一第一扁平环(41)，固定至一机械结构(E)上并且其内部与所述下模部(30)之间具有一径向缝隙；一环形隔离圈(42)，对位于第一扁平环(41)上的球体(44)进行支承，所述环形隔离圈(42)的外部和内部分别相对于所述机械结构(E)和所述下模部(20)具有径向缝隙；以及一第二扁平环(45)，其下部位于所述环形隔离圈(42)的球体(44)上，并且其外部和内部分别相对于所述机械结构(E)和所述下模部(20)保持有径向缝隙，并且轴向支承后者。下模部(20)与一环锥形座(25)结合，当模子(M)移动至关闭位置时，与上模部(10)相结合的一环锥形导向装置(15)位于环锥形座之上。

1.  一种用于离心注模的轴承装置，包括一上模部(10)和一下模部(20)，它们可在模子开启位置与模子关闭位置之间沿轴向相对移动，并且它们分别可转动地安装至一上轴承(30)和一下轴承(40)上，所述两轴承固定于一用于离心喷射的机械结构(E)上，其特征在于，所述下轴承(40)包括：一第一扁平环(41)，固定在一机械结构(E)上，与所述下模部(20)的轴线正交，并且其内部相对于所述下模部(20)具有一径向缝隙；一环形隔离圈(42)，包括至少一个同心圆形的轴向贯通的凹部(43)，对位于所述第一扁平环(41)上的各球体(44)进行支承，所述环形隔离圈(42)的外部和内部分别相对于所述机械结构(E)和所述下模部(20)具有径向缝隙；以及一第二扁平环(45)，其下部位于其正下方的所述环形隔离圈(42)的球体(44)上，以便轴向地支承下模部(20)，并且其外部和内部分别相对于所述机械结构(E)和所述下模部(20)保持有径向缝隙，所述下模部(20)与一环锥形座(25)结合，所述锥形座与所述下模部(20)的轴线同轴正交，当将所述模子(M)被引导至闭合位置时，所述锥形座位于一环锥形导向装置(15)上，所述环锥形导向装置与所述上模部(10)结合，并与所述上模部(10)的轴线同轴正交。

2.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环形隔离圈(42)为扁平环形式，其厚度小于所述球体(44)的直径。

3.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环形隔离圈(42)具有两个同心圆形或螺旋形排列的凹部(43)。

4.  如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，还包括至少一个由另一环形隔离圈(46)形成的附加轴承组件，所述隔离圈支承着另一扁平环(47)，该扁平环的内部固定在所述下模部(20)上，并且其外部相对于机械结构(E)具有一径向缝隙，每一附加轴承组件位于其正下方的一轴承组件上，最下面的轴承组件由所述第二扁平环(45)及位于所述第一扁平环(41)上的所述下部环形隔离圈(42)限定。

5.  如权利要求4所述的装置，其特征在于，每一轴承组件的所述环形隔离圈(42，46)彼此相同。

用于离心浇铸机的轴承装置
技术领域
本发明涉及一种用于离心注入工艺中的双模子的轴承装置，其隔离圈由铝或其他合适的材料制成电动机转子的叠钢片，尤其是小型电动机的转子，例如用于小型制冷系统的封闭式压缩机中的电动机。
背景技术
由现有技术业已获知，注入过程通过转子中的铝质隔离圈的离心作用得以实现，所述隔离圈由一组设有开口的叠置环形叠钢片形成，所述开口与该组叠片的另外一些叠片的开口纵向对齐，以限定若干与该组叠片的端部叠片的外表面互连的轴向通道，并且这些通道沿环形同心设置彼此成角度隔开，该环形同心设置与叠片组的纵轴同轴，但是相对于后者的侧面沿径向背面隔开。
纵轴竖向布置的叠片组位于模子的内部，该模子的内部限定出一接近叠片下端的外表面的下环腔，以及一基本为圆柱形或截头圆锥形的上腔，其接近叠片上端的外表面，并且通向铝进入模子的入口的一通道。
在铝的注入过程中，其内之后将安装电动机轴的叠片组的中心轴向孔充满着磁心，其具有一基本与叠片组的上端叠片齐平的上端，以及上端加宽的一下部，其位于一相应的叠片组的中轴孔加宽的下端上，并且靠在限定下腔的模子部上。
铝注入下腔内，穿过叠片组的轴向通道注入下腔，依次充满下腔、轴向通道和上腔，并且当模子绕其竖向轴转动而金属冷却时，固化为径向向内式朝上的式样。
铝的注入和固化过程一旦完成，模子便被打开并将已形成的转子进行一或多次操作以清除进气通道和开通叠片组的中轴孔的邻近端，并且为铝质隔离圈的上环限定出恰当的内轮廓，该隔离圈还包括一已由模子形成的单片下环，以及若干于叠片组的轴向通道内部中所形成的杆条。
在这些转子的离心注入过程中，模子的上下腔以及叠片组本身被加热，从而使铝穿过上腔并通过叠片组的轴向通道而不会固化，当模子转动时，在重力作用下到达下腔，充满之后，从外到内以及从底朝上地开始固化。
为此，包含叠片组并从上部和下部将其锁定的注模可绕其竖向纵轴转动，模子的上、下腔分别安装在由注入装置的结构所支承的上轴承和下轴承上。
在上述类型的轴承装置中，上、下腔的轴线之间所出现的同心和并行的偏差使得模子和叠片组在模子转动过程中发生振动，该振动使得金属材料在上、下腔内固化。
在铝的固化过程中，因转动模子的振动而引起的主要问题在于，形成于叠片组的轴向通道内部的隔离圈的杆条，甚至环易于出现裂缝，所述杆条在叠片组内部横向断裂，其断裂程度通过对成品转子的外观检查并非显而易见。一或多个杆条，或隔离圈的上下环断裂或裂开将大大损害转子的质量，并因此而消弱待形成的电动机的效率。
将因铝固化过程中模子发生不适当的振动而引起的质量损失降至最小以至将其排除的可能做法之一是，将模子的两个腔仅安装在一个下轴承上，从而统一模子两部分地轴线。但是，在这种解决方案中，模子的上下腔是由固定于下腔上的柱体进行引导的。上腔由柱体引导着可轴向移动以打开和关闭模子，其中，上腔滑动地保持于柱体中，从而大大限制了模子中叠片组供料操作的自动化程度，并且除了同心和转子冲击的问题之外，还存在将离心转子取下的问题。
发明目的
为了解决现有技术提出的用于离心注模的轴承装置的不足之处，本发明提出了一种结构较为简单的轴承装置，它有效地确保在叠片组内的隔离圈固化的过程中模子保持转动平衡，避免了隔离圈的组成部件、尤其是其杆条的振动和断裂，并且基本上将同心和转子冲击的问题最小化。
本发明更为具体的目的在于提供一种如上所述的轴承装置，其具有可转动地安装于相应轴承上的模子的上下腔。
发明内容
本发明的轴承装置用于铝或其他金属合金的离心注模中，该注模适于形成若干部件，例如用于封闭式压缩机的电动机转子的隔离圈。
此类注模包括一上模部和一下模部，它们在模子开启位置与模子关闭位置之间可轴向移动，并且分别可转动地安装至固定于离心注入机械结构上的上轴承和下轴承上。
根据本发明，下轴承包括：一第一扁平环，固定至一机械结构上，与所述下模部的轴线正交，并且其内部相对于所述下模部存在一径向缝隙；一环形隔离圈，具有支承位于第一扁平环上的相应球体的轴向贯通凹部，所述环形隔离圈的外部和内部分别相对于机械结构和下模部具有径向缝隙；以及一第二扁平环，其下部置于其正下方的所述环形隔离圈的球体之上，从而在轴向支承所述下模部，并且其外部和内部分别相对于所述机械结构和所述下模部具有径向缝隙；
该建设性的装置考虑到下模部与机械结构之间的特定相对径向位移，其中球体的环形隔离圈本身在两个依顺序的扁平环之间沿径向自由调整。
这样，下模部可移动从而其轴线与上模部的轴线对齐。
为了使下模部处于与上模部对齐的工作位置，所述下模部与一环形上部锥形座结合，所述锥形座与所述下模部的轴线同轴正交，当将所述模子被引导至关闭位置时，所述锥形座位于一环锥形导向装置上，所述环锥形导向装置与所述上模部结合，并与所述上模部的轴线同轴正交。
下面将参照附图对本发明进行描述，其中：
图1为采用本发明的轴承装置的注模于关闭状态下的径向垂直剖面简图；
图2为用于图1中所示模子的自对准下轴承的径向剖面放大图；以及
图3为图1中所示模子的部分放大图，示出了环锥形导向装置坐落于环锥形座上的情况。
附图示出了应用于铝质隔离圈的离心注模的轴承装置，将所述隔离圈结合到电动机转子的叠片组中，其结构在现有技术中是众所周知的。但是应当理解的是，本发明的轴承装置也可用于其他部件所用的离心注入模，这些部件能在热注入金属固化过程中受到模子部件之间未对齐情况的负面影响。
图示模子M包括一上模部10和一下模部20，它们在上模部10的各位置之间可沿轴向相对移动，所述上模部限定一上腔11并与用于供应液态金属的上部管状突出部12相结合。为了能够在模子M内处于固化相的液态金属发生离心作用的过程中绕轴线转动，上模部10通过一包括两个滚动轴承的上轴承30安装至离心注入机的支承装置S上。
下模部20限定出一在操作上与上腔11相连的下腔21，为了限定出一压力空间，模子M刚一关闭，下腔内便充满液态金属。在图示实施例中，两个模子腔分别与待形成的转子的叠片组L的两个相对端面相连。如前所述，下模部20通过具有自对准特性的下轴承40而被安装至机械结构E上。
在图示结构中，下腔由坐落于由下模部20支承的弹簧23上的下部模子块22形成，使得后者弹性压靠在上模部10上。
本发明的下轴承40包括一通常为钢制的第一扁平环41，该扁平环被固定于机械结构E上，位于与下模部20的轴线正交的某一位置处，并且其内部相对于下模部20的邻接面具有一径向缝隙，使得后者在足以消除模子M的两部分的轴线之间的不同心度的范围内沿任意方向径向移动。
在第一扁平环41上安装有一扁平环形式的环形隔离圈42，该隔离圈设有两个同心圆形式布置的轴向贯通凹部43，该凹部可保持和支承直径大于隔离圈厚度的相应球体44，并且位于第一扁平环41之上。环形隔离圈42的大小使得其外部和内部相对于机械结构E和下模部20分别具有径向缝隙。这样，下模部20和机械结构E之间在两个模部的自对准过程中一旦发生径向相对位移，环形隔离圈42便可在扁平环41上相对径向移动。应当理解的是，环形隔离圈42可具有一个、两个或多个同心圆形或螺旋形排列的轴向贯通凹部43。
下轴承40还包括一第二扁平环45，该扁平环的外部和内部相对于机械结构E和下模部20分别具有径向缝隙，  并位于与下模部20的轴线正交且同轴的某一位置处，以便安装于就在其下方的环形隔离圈42的球体44之上，并在轴向对下模部20进行支承。
第二扁平环45的外部和内部径向缝隙使得当其位于球体44之上时，后者径向移动，从而使得模子部的轴线处于对齐状态。为了将模子M的两部分的轴线引导至对齐状态，下模部20与一环锥形座25相结合，该锥形座25与下模部20的轴线同轴正交，当模子M被引导至关闭位置时，锥形座靠在环锥形导向装置15之上，该导向装置与上模部结合，并与其轴线同轴正交。
模子M通过上模部10和下模部20直接或间接地相互定位的方式而关闭这一过程出现在环锥形导向装置位于环锥形座25上之前，因为支持下模块22的弹簧23在两个配合环锥形表面的作用下一直处于压缩状态，直至部件的端部接近，并且完成轴向几何对齐为止。
在图示实施方案中，在第二扁平环45之上安置着由另一环形隔离圈46形成的又一对轴承，该隔离圈与第一个隔离圈相当，并且其上安装有另一扁平环47，该扁平环的内部固定于下模部20上，并且其外部相对于机械结构E具有一径向缝隙。应当理解的是，本发明并不限于两对轴承，所述每一轴承由一环形隔离圈和一固定于下模部的上部扁平环限定，并且它们的下部位于固定至机械结构上的第一扁平环之上。