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　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113134489 A (43)申请公布日 2021.07.20 (21)申请号 8.0 (22)申请日 2021.04.16 (71)申请人 西安北方光电科技防务有限公司 地址 710043 陕西省西安市长乐中路35号 (72)发明人 蔺玲马军伟张锐王荣利 张琪王军韩建魁 (74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人 吴建龙 (51)Int.Cl. B08B 3/04 (2006.01) B08B 3/08 (2006.01) B08B 3/10 (2006.01) 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (54)发明名称 一种机械陀螺轴承清洗装置及其清洗方法 (57)摘要 本发明提出一种机械陀螺轴承清洗装置，包 括：支座、升降台、顶架和水平移动机构；所述支 座上设置有升降机构；所述升降台与所述升降机 构传动连接，所述升降台上设置有轴承加速机 构；所述顶架上转动设置有惯性滚筒，所述惯性 滚筒的下端与陀螺轴承的内圈可拆卸连接；所述 水平移动机构固定在所述升降台上，所述水平移 动机构上固定有清洗缸。本发明还提出一种机械 陀螺轴承清洗方法，采用以上所述的机械陀螺轴 承清洗装置实施。 A 9 8 4 4 3 1 3 1 1 N C CN 113134489 A 权利要求书 1/2页 1.一种机械陀螺轴承清洗装置，其特征在于，包括： 支座(2)，所述支座(2)上设置有升降机构； 升降台(3)，所述升降台(3)与所述升降机构传动连接，所述升降台(3)上设置有轴承加 速机构； 顶架(4)，所述顶架(4)上转动设置有惯性滚筒(5)，所述惯性滚筒(5)的下端与陀螺轴 承(1)的内圈可拆卸连接； 水平移动机构，所述水平移动机构固定在所述升降台(3)上，所述水平移动机构上固定 有清洗缸(6)。 2.根据权利要求1所述的机械陀螺轴承清洗装置，其特征在于，所述支座(2)与所述顶 架(4)之间设置有至少一对导向柱(7)，所述升降台(3)与所述导向柱(7)滑动配合。 3.根据权利要求2所述的机械陀螺轴承清洗装置，其特征在于，所述升降机构包括： 升降电机(8)，所述升降电机(8)主轴朝下固定在支座(2)上； 竖向丝杠(10)，所述竖向丝杠(10)转动设置在所述支座(2)上，所述竖向丝杠(10)的下 端与所述升降电机(8)的主轴之间设置有链轮传动组(11)； 竖向丝杠螺母(12)，所述竖向丝杠螺母(12)固定在所述升降台(3)上，所述竖向丝杠 (10)与所述竖向丝杠螺母(12)螺纹配合。 4.根据权利要求1所述的机械陀螺轴承清洗装置，其特征在于，所述轴承加速机构包 括： 加速电机(13)，所述加速电机(13)固定在所述升降台(3)上，所述加速电机(13)的主轴 上设置有带轮(14)； 导杆(15)，所述导杆(15)竖向固定在所述升降台(3)上，所述导杆(15)的上水平设置有 支架座(16)，所述支架座(16)上转动设置有三个支轮(17)，三个所述支轮(17)呈正三角分 布； 加速筒(18)，所述加速筒(18)的周面上设置有环形轮槽，三个所述支轮(17)的轮面分 布伸入所述环形轮槽中，将所述加速筒(18)悬空支撑，并位于所述惯性滚筒(5)的正下方， 所述加速筒(18)的周面上还设置有环形带槽，所述环形带槽与所述带轮(14)通过传动带 (19)传动连接； 橡胶套(20)，所述橡胶套(20)连接在所述加速筒(18)的上端。 5.根据权利要求4所述的机械陀螺轴承清洗装置，其特征在于，所述支架座(16)通过键 孔纵向滑动装配在所述导杆(15)上，所述支架座(16)与所述升降台(3)支架设置有压缩弹 簧(21)。 6.根据权利要求1所述的机械陀螺轴承清洗装置，其特征在于，所述水平移动机构包 括： 两个丝杠座(22)，两个所述丝杠座(22)分别固定在所述升降台(3)上，两个所述丝杠座 (22)之间转动设置有横向丝杠(23)； 水平电机(24)，所述水平电机(24)固定在所述升降台(3)上，所述水平电机(24)的一端 与所述横向丝杠(23)相连接； 横向丝杠螺母(25)，所述横向丝杠螺母(25)通过螺纹套装在所述横向丝杠(23)上； 清洗台(9)，所述清洗台(9)水平设置在所述横向丝杠螺母(25)上，所述清洗缸(6)固定 2 2 CN 113134489 A 权利要求书 2/2页 在所述清洗台(9)上。 7.一种机械陀螺轴承清洗方法，其特征在于，采用权利要求1至6中所述的机械陀螺轴 承清洗装置实施，包括以下步骤： S001：将陀螺轴承的内圈固定在惯性滚筒的下端，启动升降机构带动升降台上升，使轴 承加速机构与轴承的外圈相接触，启动轴承加速机构带动陀螺轴承的外圈转动至额定转 速； S002：启动升降机构带动升降台下降，启动水平移动机构将盛有清洗液的清洗缸移动 到惯性滚筒的正下方，启动升降机构带动升降台上升，使陀螺轴承进入清洗液中转动，再通 过升降机构带动清洗缸上下往复移动三次，确保陀螺轴承一直在清洗液中转动； S003：将清洗后的陀螺轴承从惯性滚筒上取下并放入保温箱中烘干。 8.根据权利要求7所述的机械陀螺轴承清洗方法，其特征在于，在步骤S002中，在保证 陀螺轴承处于额定转速的基础上，先将陀螺轴承放入清洗液中25±1mm深度，再将陀螺轴承 以15±1mm幅度上下往复移动三次，每次上下往复运动周期为6s。 3 3 CN 113134489 A 说明书 1/5页 一种机械陀螺轴承清洗装置及其清洗方法 技术领域 [0001] 本发明属于圆材矫直技术领域，具体涉及一种机械陀螺轴承清洗装置及其清洗方 法。 背景技术 [0002] 某制导系列产品机械陀螺部件作为目标定位、进动跟踪的主要执行部件，必须保 持高精度状态，在装配过程中如果机械陀螺轴承清洗不到位会引起产品跟踪能力降低，影 响中靶精度，所以机械陀螺轴承清洗制导系列产品装配过程中的重要环节。目前对轴承的 清洗多采用刷洗、浸洗、高压洗、超声波等方式，某制导系列产品在进行陀螺轴承清洗时，由 于产品已完成陀螺指标参数的调校，无法采用高压洗、超声波洗等方式对陀螺内部轴承进 行清洗。现有的清洗方法是用手动转动陀螺轴承后放置在清洗液中，利用离心作用带出陀 螺轴承等内部机械杂质，但是用手转动陀螺轴承时转速较低，导致陀螺轴承的清洗效率低。 发明内容 [0003] 本发明提供了一种机械陀螺轴承清洗装置及其清洗方法，用于克服上述问题或者 至少部分地解决或缓解上述问题。 [0004] 本发明提出一种机械陀螺轴承清洗装置，包括： [0005] 支座，所述支座上设置有升降机构； [0006] 升降台，所述升降台与所述升降机构传动连接，所述升降台上设置有轴承加速机 构； [0007] 顶架，所述顶架上转动设置有惯性滚筒，所述惯性滚筒的下端与陀螺轴承的内圈 可拆卸连接； [0008] 水平移动机构，所述水平移动机构固定在所述升降台上，所述水平移动机构上固 定有清洗缸。 [0009] 本发明的机械陀螺轴承清洗装置还具有以下可选特征。 [0010] 优选地，所述支座与所述顶架之间设置有至少一对导向柱，所述升降台与所述导 向柱滑动配合。 [0011] 优选地，所述升降机构包括： [0012] 升降电机，所述升降电机主轴朝下固定在支座上； [0013] 竖向丝杠，所述竖向丝杠转动设置在所述支座上，所述竖向丝杠的下端与所述升 降电机的主轴之间设置有链轮传动组； [0014] 竖向丝杠螺母，所述竖向丝杠螺母固定在所述升降台上，所述竖向丝杠与所述竖 向丝杠螺母螺纹配合。 [0015] 优选地，所述轴承加速机构包括： [0016] 加速电机，所述加速电机固定在所述升降台上，所述加速电机的主轴上设置有带 轮； 4 4 CN 113134489 A 说明书 2/5页 [0017] 导杆，所述导杆竖向固定在所述升降台上，所述导杆的上水平设置有支架座，所述 支架座上转动设置有三个支轮，三个所述支轮呈正三角分布； [0018] 加速筒，所述加速筒的周面上设置有环形轮槽，三个所述支轮的轮面分布伸入所 述环形轮槽中，将所述加速筒悬空支撑，并位于所述惯性滚筒的正下方，所述加速筒的周面 上还设置有环形带槽，所述环形带槽与所述带轮通过传动带传动连接； [0019] 橡胶套，所述橡胶套连接在所述加速筒的上端。 [0020] 优选地，所述支架座通过键孔纵向滑动装配在所述导杆上，所述支架座与所述升 降台支架设置有压缩弹簧。 [0021] 优选地，所述水平移动机构包括： [0022] 两个丝杠座，两个所述丝杠座分别固定在所述升降台上，两个所述丝杠座之间转 动设置有横向丝杠； [0023] 水平电机，所述水平电机固定在所述升降台上，所述水平电机的一端与所述横向 丝杠相连接； [0024] 横向丝杠螺母，所述横向丝杠螺母通过螺纹套装在所述横向丝杠上； [0025] 清洗台，所述清洗台水平设置在所述横向丝杠螺母上，所述清洗缸固定在所述清 洗台上。 [0026] 本发明还提出一种机械陀螺轴承清洗方法，包括以下步骤： [0027] S001：将陀螺轴承的内圈固定在惯性滚筒的下端，启动升降机构带动升降台上升， 使轴承加速机构与轴承的外圈相接触，启动轴承加速机构带动陀螺轴承的外圈转动至额定 转速； [0028] S002：启动升降机构带动升降台下降，启动水平移动机构将盛有清洗液的清洗缸 移动到惯性滚筒的正下方，启动升降机构带动升降台上升，使陀螺轴承进入清洗液中转动， 再通过升降机构带动清洗缸上下往复移动三次，确保陀螺轴承一直在清洗液中转动； [0029] S003：将清洗后的陀螺轴承从惯性滚筒上取下并放入保温箱中，在50±3℃环境下 烘干1.5‑2小时。 [0030] 在步骤S001中，将陀螺轴承的外圈加速额定至4200‑4380rpm。 [0031] 在步骤S002中，清洗液中添加有清洗剂RSB‑809。 [0032] 在步骤S002中，在保证陀螺轴承处于额定转速的基础上，先将陀螺轴承放入清洗 液中25±1mm深度，再将陀螺轴承以15±1mm幅度上下往复移动三次，每次上下往复运动周 期为6s。 [0033] 本发明的机械陀螺轴承清洗装置及其清洗方法可将陀螺轴承加速到其额定转速 后在短时间内送入清洗液中，清洗液中的陀螺轴承在额定转速状态下可利用离心力作用快 速带出陀螺轴承内的机械杂质，同时使额定转速状态下的陀螺轴承在清洗液中上下往复移 动，在不改变陀螺轴承的参数的前提下进一步提高了清洗效率。 附图说明 [0034] 图1是本发明的机械陀螺轴承清洗装置的整体结构图； [0035] 图2是图1中的轴承加速机构的结构图； [0036] 图3是本发明的机械陀螺轴承清洗方法清洗陀螺轴承的时间图。 5 5 CN 113134489 A 说明书 3/5页 [0037] 在以上图中，1陀螺轴承；2支座；3升降台；4顶架；5惯性滚筒；6清洗缸；7导向柱；8 升降电机；9清洗台；10竖向丝杠；11链轮传动组；12竖向丝杠螺母；13加速电机；14带轮；15 导杆；16支架座；17支轮；18加速筒；19传动带；20橡胶套；21压缩弹簧；22丝杠座；23横向丝 杠；24水平电机；25横向丝杠螺母。 具体实施方式 [0038] 下面通过一个具体的实施例，进一步对本发明进行说明。 [0039] 实施例1 [0040] 参考图1和图2，本发明提出一种机械陀螺轴承清洗装置，包括：支座2、升降台3、顶 架4和水平移动机构；所述支座2上设置有升降机构；所述升降台3与所述升降机构传动连 接，所述升降台3上设置有轴承加速机构；所述顶架4上转动设置有惯性滚筒5，所述惯性滚 筒5的下端与陀螺轴承1的内圈可拆卸连接；所述水平移动机构固定在所述升降台3上，所述 水平移动机构上固定有清洗缸6。 [0041] 通过升降机构使升降台3升起，直至轴承加速机构与惯性滚筒5上的陀螺轴承1相 接触，再启动轴承加速机构转动，通过静摩擦力带动陀螺轴承1转动至额定转速，然后通过 升降机构使升降台3下降，轴承加速机构脱离陀螺轴承1后停止；通过水平移动机构带动盛 有清洗液的清洗缸6移动至惯性滚筒5和陀螺轴承1的正下方，再通过升降机构使升降台3升 起，使转动的陀螺轴承1沉入清洗缸6内的清洗液中，陀螺轴承1在清洗液中以额定转速旋 转，可利用离心力作用快速带出陀螺轴承1内的机械杂质，不会影响陀螺轴承1的指标参数， 而且清洗效率很高。 [0042] 实施例2 [0043] 参考图1，在实施例1的基础上，所述支座2与所述顶架4之间设置有至少一对导向 柱7，所述升降台3与所述导向柱7滑动配合。 [0044] 至少两个导向柱7与升降台3滑动配合，当升降机构带动升降台3上下移动时，导向 柱7可确保升降台3严格竖直上升或下降。 [0045] 实施例3 [0046] 参考图1，在实施例2的基础上，所述升降机构包括：升降电机8、竖向丝杠10和竖向 丝杠螺母12；所述升降电机8主轴朝下固定在支座2上；所述竖向丝杠10转动设置在所述支 座2上，所述竖向丝杠10的下端与所述升降电机8的主轴之间设置有链轮传动组11；所述竖 向丝杠螺母12固定在所述升降台3上，所述竖向丝杠10与所述竖向丝杠螺母12螺纹配合。 [0047] 通过控制升降电机8往复转动，即可带动竖向丝杠10往复旋转，进而使与竖向丝杠 螺母12相固定的升降台3上下移动。 [0048] 实施例4 [0049] 参考图1和图2，在实施例1的基础上，所述轴承加速机构包括：加速电机13、导杆 15、加速筒18和橡胶套20；所述加速电机13固定在所述升降台3上，所述加速电机13的主轴 上设置有带轮14；所述导杆15竖向固定在所述升降台3上，所述导杆15的上水平设置有支架 座16，所述支架座16上转动设置有三个支轮17，三个所述支轮17呈正三角分布；所述加速筒 18的周面上设置有环形轮槽，三个所述支轮17的轮面分布伸入所述环形轮槽中，将所述加 速筒18悬空支撑，并位于所述惯性滚筒5的正下方，所述加速筒18的周面上还设置有环形带 6 6 CN 113134489 A 说明书 4/5页 槽，所述环形带槽与所述带轮14通过传动带19传动连接；所述橡胶套20连接在所述加速筒 18的上端。 [0050] 加速电机13通过带轮14和传动带19带动加速筒18转动，可使加速电机13这种具有 磁性的装置距离陀螺轴承1达到75mm以上距离，避免陀螺轴承1被传导上磁性。加速筒18通 过环形轮槽与支架座16上的三个支轮17滚动配合，可使加速筒18处于悬空状态，能够适应 足够高的转速，以便于带动陀螺轴承1达到额定转速。 [0051] 实施例5 [0052] 参考图2，在实施例4的基础上，所述支架座16通过键孔纵向滑动装配在所述导杆 15上，所述支架座16与所述升降台3支架设置有压缩弹簧21。 [0053] 为避免陀螺轴承1对加速筒18和橡胶套20的竖向压力过大，可通过压缩弹簧21可 以对支架座16在竖直方向上进行缓冲，使支架座16可以向下移动，并使陀螺轴承1与橡胶套 20保持接触。 [0054] 实施例6 [0055] 参考图1，在实施例1的基础上，所述水平移动机构包括：两个丝杠座22、水平电机 24和清洗台9；两个所述丝杠座22分别固定在所述升降台3上，两个所述丝杠座22之间转动 设置有横向丝杠23；所述水平电机24固定在所述升降台3上，所述水平电机24的一端与所述 横向丝杠23相连接；所述横向丝杠螺母25通过螺纹套装在所述横向丝杠23上；所述清洗台9 水平设置在所述横向丝杠螺母25上，所述清洗缸6固定在所述清洗台9上。 [0056] 水平电机24带动横向丝杠23往复转动时，与丝杠螺母25相连接的清洗台9即可横 向移动，这样就可将盛有清洗液的清洗缸6移动到惯性滚筒5和陀螺轴承1的正下方。 [0057] 实施例7 [0058] 本发明的实施例提出一种机械陀螺轴承清洗方法，采用以上任一项实施例中的机 械陀螺轴承清洗装置实施，包括以下步骤：S001：将陀螺轴承1的内圈固定在惯性滚筒5的下 端，启动升降机构带动升降台3上升，使轴承加速机构与陀螺轴承1的外圈相接触，启动轴承 加速机构带动陀螺轴承1的外圈转动至额定转速；S002：启动升降机构带动升降台3下降，启 动水平移动机构将盛有清洗液的清洗缸6移动到惯性滚筒5的正下方，启动升降机构带动升 降台3上升，使陀螺轴承1进入清洗液中转动，再通过升降机构带动清洗缸6上下往复移动三 次，确保陀螺轴承1一直在清洗液中转动；S003：将清洗后的陀螺轴承1从惯性滚筒5上取下 并放入保温箱中烘干。 [0059] 清洗液中的陀螺轴承1在额定转速状态下可利用离心力作用快速带出陀螺轴承1 内的机械杂质。 [0060] 在步骤S001中，已知陀螺轴承1的额定速度为4200rpm，则可通过轴承加速机构将 陀螺轴承1的外圈加速额定至4200‑4380rpm。 [0061] 在步骤S002中，清洗液中添加有清洗剂RSB‑809。 [0062] 在步骤S003中，保温箱内部温度设定为50±3℃，将陀螺轴承1放入保温箱内烘干 1.5‑2小时，使清洗液完全蒸发。 [0063] 实施例8 [0064] 如图3所示，在步骤S002中，在保证陀螺轴承1处于额定转速的基础上，先将陀螺轴 承1放入清洗液中25±1mm深度，再将陀螺轴承1以15±1mm幅度上下往复移动三次，每次上 7 7 CN 113134489 A 说明书 5/5页 下往复运动周期为6s。 [0065] 使额定转速状态下的陀螺轴承1在清洗液中上下往复移动，使清洗液纵向冲刷陀 螺轴承1，提高清洗液对陀螺轴承1的清洗效率。具体是，先使额定转速下的陀螺轴承1进入 清洗液25±1mm深度位置1秒后，再使陀螺轴承1在2秒内竖向平移至15±1mm深度位置，保持 该位置1秒后，再在2秒内使陀螺轴承1平移至25±1mm深度位置；然后将以上过程重复三次 后，将陀螺轴承1完全移出清洗液。 [0066] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。 8 8 CN 113134489 A 说明书附图 1/2页 图1 9 9 CN 113134489 A 说明书附图 2/2页 图2 图3 10 10