CN102748384A - 盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，包括外圈、中圈、内圈和滚子，所述内圈圆周方向能够转动且轴向止动定位于中圈内，所述内圈和中圈之间设有供滚子容置的滚道，滚子能够滚动定位于该滚道内，中圈圆周方向止动且轴向能够转动设定角度插设于外圈内，本发明允许旋转轴有一定角度的偏移量，这样可以减小螺旋机工作时由于螺旋杆摆动对轴承造成的冲击，大大的提高了螺旋机驱动轴承的使用承命，轴承的滚子采用三排滚柱式形式，既可承受螺旋机正反转工作时，土压对轴承造成的轴向推力和反推力，又可承受螺旋机旋转轴摆动及自重产生的倾覆力矩对轴承产生的径向力，外圈和中圈都采用分体结构，方便装配和拆卸。

Description

盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承
技术领域
本发明涉及一种轴承，特别涉及一种盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承。
背景技术
螺旋输送机是土压平衡盾构机排土系统中的重要组成部分，在盾构施工中， 螺旋输送机不仅有排除开挖面渣土的作用，还有控制密封仓压力，维持土压平衡的作用；螺旋机从盾构密封仓内将刀盘切削下来的泥土排出盾体，泥土通过螺旋杆输送压缩形成密封土塞，形成一定的阻力，可把密封仓内土压力稳定在预定范围内。
螺旋输送机一般安装成一定角度，从密封仓的底部向上提升渣土运送到皮带输送机的出碴点；螺旋杆的支撑一般采用减速器输出端驱动轴承处的单点悬臂式支撑方式；螺旋机工作时，驱动轴承支承处受力比较复杂，既有正反转时机壳内渣土压力对支承处形成的推力和反推力，也有渣土压力不均匀以及渣土内混杂的砂砾造成螺旋杆相对旋转轴摆动，从而对驱动轴承形成冲击力，严重影响到轴承的使用寿命，对施工顺利进行造成一定的隐患。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，该盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承能够减小螺旋机工作时由于螺旋杆摆动对轴承造成的冲击，大大的提高螺旋机驱动轴承的使用承命。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，包括外圈、中圈、内圈和滚子，所述内圈圆周方向能够转动且轴向止动定位于中圈内，所述内圈和中圈之间设有供滚子容置的滚道，滚子能够滚动定位于该滚道内，中圈圆周方向止动且轴向能够转动设定角度插设于外圈内。
作为本发明的进一步改进，所述中圈圆周方向止动且轴向能够转动设定角度插设于外圈内的结构为：所述外圈内侧壁和中圈外侧壁为配合的球面结构，外圈内侧壁上设有一圈沿其圆周方向排列的鼓形内齿，中圈外侧壁上设有一圈沿其圆周方向排列的鼓形外齿，所述内齿与外齿啮合连接，内齿的内齿面与外齿的外齿面均为球面，该球面的中心位于轴承的旋转轴线上。
作为本发明的进一步改进，所述外圈和中圈中的至少一个呈分体式结构，外圈包括沿轴向排列的外上圈和外下圈，所述外上圈和外下圈固连，中圈包括沿轴向排列的中上圈和中下圈，所述中上圈和中下圈固连，所述外上圈和外下圈的结合缝与中上圈和中下圈的结合缝分别位于鼓形内、外齿长度方向的两端。
作为本发明的进一步改进，所述外上圈和外下圈通过螺栓连接，中上圈和中下圈通过螺栓连接。
作为本发明的进一步改进，所述中圈圆周方向止动且轴向能够转动设定角度插设于外圈内的结构为：所述外圈内侧壁和中圈外侧壁为配合的球面结构，外圈内侧壁上设有键槽，中圈外侧壁上设有与该键槽匹配的键，所述键与键槽沿中圈圆周方向相互接触的侧面为相互配合的沿中圈轴向弯曲的圆弧面，所述键与键槽沿中圈轴向存在设定间隙。
作为本发明的进一步改进，所述滚子为滚柱，内圈和中圈之间的滚道包括两轴向滚道和一径向滚道，所述两轴向滚道分别位于内圈轴向两端，径向滚道位于内圈圆周外侧，所述位于轴向滚道内的滚子的轴线垂直于内圈轴线，位于径向滚道内的滚子轴线平行于内圈的轴线。
本发明的有益效果是：本发明的中圈能够相对外圈沿其轴向产生一定角度的转角，即允许旋转轴有一定角度的偏移量，这样可以减小螺旋机工作时由于螺旋杆摆动对轴承造成的冲击，大大的提高了螺旋机驱动轴承的使用承命，轴承的滚子采用三排滚柱式形式，既可承受螺旋机正反转工作时，土压对轴承造成的轴向推力和反推力，又可承受螺旋机旋转轴摆动及自重产生的倾覆力矩对轴承产生的径向力，外圈和中圈都采用分体结构，方便装配和拆卸。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图；
图2为本发明的使用状态示意图；
图3为螺旋机工作时旋转枢轴轴承自动摆动调整示意图；
图4为本发明的第一立体图；
图5为本发明的第二立体图。
具体实施方式
实施例：一种盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，包括外圈1、中圈2、内圈3和滚子4，所述内圈3圆周方向能够转动且轴向止动定位于中圈2内，所述内圈3和中圈2之间设有供滚子4容置的滚道，滚子4能够滚动定位于该滚道内，中圈2圆周方向止动且轴向能够转动设定角度α插设于外圈1内，工作时，旋转枢轴轴承200固定在螺旋机外壳300上，内圈33通过连接法兰500分别与螺旋杆400以及螺旋机马达减速器输出端100连接，这样马达减速器输出端带动连接法兰500、内圈33及螺旋杆400绕着旋转轴线转动实现排土功能，本发明的结构允许旋转轴有一定角度的偏移量，这样可以减小螺旋机工作时由于螺旋杆摆动对轴承造成的冲击，大大的提高了螺旋机驱动轴承的使用承命。
所述中圈2圆周方向止动且轴向能够转动设定角度α插设于外圈1内的结构为：所述外圈1内侧壁和中圈2外侧壁为配合的球面结构，外圈1内侧壁上设有一圈沿其圆周方向排列的鼓形内齿104，中圈2外侧壁上设有一圈沿其圆周方向排列的鼓形外齿204，所述内齿与外齿啮合连接，内齿的内齿面与外齿的外齿面均为球面，该球面的中心位于轴承的旋转轴线上鼓形齿的齿侧间隙较一般齿轮大，允许旋转轴有一定角度的偏移量，这样可以减小螺旋机工作时由于螺旋杆摆动对轴承造成的冲击，大大的提高了螺旋机驱动轴承的使用承命。
所述外圈1和中圈2中的至少一个呈分体式结构，外圈1包括沿轴向排列的外上圈102和外下圈101，所述外上圈102和外下圈101固连，中圈2包括沿轴向排列的中上圈202和中下圈201，所述中上圈202和中下圈201固连，所述外上圈102和外下圈101的结合缝与中上圈202和中下圈201的结合缝分别位于鼓形内、外齿长度方向的两端，通过分体式结构便于外圈1和中圈2的加工制造和装配。
所述外上圈102和外下圈101通过螺栓连接，中上圈202和中下圈201通过螺栓连接，在外上圈102和外下圈101上设置供螺栓螺接的螺栓孔，并通过螺栓与螺栓孔螺纹连接，也可设置通孔，通过螺母与螺栓螺接实现外上圈102和外下圈101的连接，在中上圈202上设置沉孔通孔，在中下圈201上设置螺纹孔，通过螺栓实现中上圈202和中下圈201的连接，该种分体式结构，便于安装和拆卸，发生磨损后也可直接拆卸快速更换，更换速度快，节省更换成本，当然也可以通过铆合连接。
所述中圈2圆周方向止动且轴向能够转动设定角度α插设于外圈1内的结构为：所述外圈1内侧壁和中圈2外侧壁为配合的球面结构，外圈1内侧壁上设有键槽，中圈2外侧壁上设有与该键槽匹配的键，所述键与键槽沿中圈2圆周方向相互接触的侧面为相互配合的沿中圈2轴向弯曲的圆弧面，所述键与键槽沿中圈2轴向存在设定间隙，当然还可以是外圈1内侧壁上设有若干沿圆周方向排列的凹槽，中圈2外侧壁上设有若干与之位置和大小对应的凸起，所述凸起与凹槽沿中圈2的轴向和径向存在设定间隙，此类都是本领域技术人员根据本专利很容易想到的结构，属于本专利的等同替换。
所述滚子4为滚柱，内圈3和中圈2之间的滚道包括两轴向滚道和一径向滚道，所述两轴向滚道分别位于内圈3轴向两端，径向滚道位于内圈3圆周外侧，所述位于轴向滚道内的滚子4的轴线垂直于内圈3轴线，位于径向滚道内的滚子4轴线平行于内圈3的轴线，该种三排滚柱式结构使得轴承既可承受螺旋机正反转工作时，土压对轴承造成的轴向推力和反推力，又可承受螺旋机旋转轴摆动及自重产生的倾覆力矩对轴承产生的径向力。

Claims (6)

1.一种盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，其特征在于：包括外圈（1）、中圈（2）、内圈（3）和滚子（4），所述内圈（3）圆周方向能够转动且轴向止动定位于中圈（2）内，所述内圈（3）和中圈（2）之间设有供滚子（4）容置的滚道，滚子（4）能够滚动定位于该滚道内，中圈（2）圆周方向止动且轴向能够转动设定角度（α）插设于外圈（1）内。
2.根据权利要求1所述的盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，其特征在于：所述中圈（2）圆周方向止动且轴向能够转动设定角度（α）插设于外圈（1）内的结构为：所述外圈（1）内侧壁和中圈（2）外侧壁为配合的球面结构，外圈（1）内侧壁上设有一圈沿其圆周方向排列的鼓形内齿（104），中圈（2）外侧壁上设有一圈沿其圆周方向排列的鼓形外齿（204），所述内齿与外齿啮合连接，内齿的内齿面与外齿的外齿面均为球面，该球面的中心位于轴承的旋转轴线上。
3.根据权利要求2所述的盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，其特征在于：所述外圈（1）和中圈（2）中的至少一个呈分体式结构，外圈（1）包括沿轴向排列的外上圈（102）和外下圈（101），所述外上圈（102）和外下圈（101）固连，中圈（2）包括沿轴向排列的中上圈（202）和中下圈（201），所述中上圈（202）和中下圈（201）固连，所述外上圈（102）和外下圈（101）的结合缝与中上圈（202）和中下圈（201）的结合缝分别位于鼓形内、外齿长度方向的两端。
4.根据权利要求3所述的盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，其特征在于：所述外上圈（102）和外下圈（101）通过螺栓连接，中上圈（202）和中下圈（201）通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，其特征在于：所述中圈（2）圆周方向止动且轴向能够转动设定角度（α）插设于外圈（1）内的结构为：所述外圈（1）内侧壁和中圈（2）外侧壁为配合的球面结构，外圈（1）内侧壁上设有键槽，中圈（2）外侧壁上设有与该键槽匹配的键，所述键与键槽沿中圈（2）圆周方向相互接触的侧面为相互配合的沿中圈（2）轴向弯曲的圆弧面，所述键与键槽沿中圈（2）轴向存在设定间隙。
6.根据权利要求1所述的盾构螺旋机驱动用旋转枢轴轴承，其特征在于：所述滚子（4）为滚柱，内圈（3）和中圈（2）之间的滚道包括两轴向滚道和一径向滚道，所述两轴向滚道分别位于内圈（3）轴向两端，径向滚道位于内圈（3）圆周外侧，所述位于轴向滚道内的滚子（4）的轴线垂直于内圈（3）轴线，位于径向滚道内的滚子（4）轴线平行于内圈（3）的轴线。
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