CN109296630B - 一种径向滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油及天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种用于将军柱式起重机上起回转作用的径向滑动轴承，包括：外支撑环，所述外支撑环与起重机的回转体固定连接；内支承环，所述内支承环与起重机的将军柱固定连接，所述内支撑环套接在所述外支撑环内；压板，所述压板与所述外支撑环固定连接；楔形键，所述楔形键与所述外支撑环或内支撑环滑动连接，所述楔形键还与所述压板固定连接，所述楔形键的数量为M，M≥2；滑板，所述滑板置于所述外支撑环和内支撑环之间，所述滑板的数量为N，N≥2，所述滑板为弧形与所述外支承环的内圆面及内支撑环的外圆面匹配，该径向滑动轴承结构简单，能够避免卡阻的情况出现，维护起来操作简单步骤少，可大大减少投入维护操作的时间与人力，从而降低维护成本，显著地降低了径向滑动轴承的使用成本。

Description

一种径向滑动轴承

技术领域

本发明涉及石油及天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种用于将军柱式起重机上起回转作用的径向滑动轴承。

背景技术

将军柱式起重机具有良好的抵抗极端恶劣气候的安全能力，因此越来越广泛地被使用在海上各类固定及浮式平台上，其主要结构包括固定安装于平台上的将军柱及可绕将军柱回转的回转体，吊臂、控制室、动力室及绞车等均安装于回转体上，回转体通过设置于将军柱头部及下部的轴承与将军柱接触，同时回转体通过头部及下部的轴承将吊臂等传过来的力最终传递到将军柱上。

一般位于将军柱头部的轴承包括一个止推滑动轴承和一个径向滑动轴承，而下部轴承单为一个径向滑动轴承，上下径向滑动轴承的轴瓦一般都由数个滑板或分块组成，而轴一般直接由将军柱充当，在回转过程中滑板或分块与回转体相对位置保持不变，而与将军柱之间产生相对滑动，正常工作时，上下径向滑动轴承会受到倾覆力矩产生的较大径向力作用，同时在回转时，上下径向滑动轴承承受滑动摩擦力，受力状况均比较恶劣，经过一段时间的工作后，上下径向滑动轴承就可能会积累较大磨损量，而当磨损量大到影响起重机的正常工作时，就需对滑板(分块)的磨损进行补偿或对其进行更换等维护操作。

上下径向轴承所承受的径向力，因吊臂及吊重重力产生的倾覆力矩贡献了绝大部分，而吊臂及吊重重力始终使整个起重机具有向前倾覆的趋势，因此头部径向滑动轴承受到的径向力始终沿远离吊臂侧指向吊臂侧，而远离吊臂侧的滑板或分块始终承受挤压力的作用，下部径向轴承受到的径向力方向正好相反，始终沿吊臂侧指向远离吊臂侧，而吊臂侧的滑板或分块始终受挤压力的作用，所以一般需要首先需要进行磨损补偿及更换等维护工作的是受挤压侧的滑板或分块，并且由于挤压力的作用，实施磨损补偿及更换等维护操作时，需要使用特定的方法先抵消或转移受挤压侧的滑板或分块所受到的挤压力，并在获得一定的滑板或分块与将军柱之间的间隙后才可实施增加垫片以补偿磨损或直接取出滑板或分块进行更换等维护操作。

现有将军柱起重机的设计，大都需要借助如外部起重机、液压千斤顶等辅助设备的帮助才能获得必要的上述间隙进行维护操作。但由于进行此维护操作时，起重机一般都位于海上，能借助的辅助工具设备相当有限，如一般没有外部起重机可以使用，且即使有，操作也相当的繁琐并费时费力，相当不经济；而如使用液压千斤顶等工具，则也需要在将军柱或回转体上提前增加必要的相应支撑结构，这也会给操作带来额外的工作量，且也会增加起重机结构的复杂度。

现有技术存在以下问题：

1、现有技术中，当需要进行磨损补偿或更换滑板/分块时，需要借助辅助设备才能进行相关操作，维护成本高；

2、现有技术中，在进行磨损补偿或更换滑板/分块时，需要在将军柱或回转体上提前增加必要的相应支撑结构，增加了起重机结构的复杂度并降低了工作效率。

为解决上述问题，需要发明一种径向滑动轴承，用于保证在进行磨损补偿或更换滑板/分块时不需要借助外部的辅助设备及额外的支撑结构就可以实现相应的操作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种不需要借助外部的辅助设备及额外的支撑结构就可以实现磨损补偿或更换滑板/分块操作的径向滑动轴承。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案。

一种径向滑动轴承，包括：

外支承环，所述外支承环与起重机的回转体固定连接，所述外支承环随所述回转体回转；

内支承环，所述内支承环与起重机的将军柱固定连接，所述内支承环套接在所述外支承环内；

压板，所述压板与所述外支承环固定连接；

楔形键，所述楔形键与所述外支承环和内支承环滑动连接，所述楔形键还与所述压板固定连接，所述楔形键的数量为M，M≥2；

滑板，所述滑板置于所述外支承环和内支承环之间，所述滑板的数量为N，N≥2，所述滑板为弧形与所述外支承环的内圆面及内支承环的外圆面匹配，所述滑板的材料为具有一定弹性的金属或非金属材料。

作为本发明的优选方案，所述外支承环的内圆面底部加工有凸台，所述外支承环的内圆面上等距加工有键槽一，所述键槽一与所述凸台交接面上加工有键安装槽一，所述楔形键与所述键槽一和键安装槽一匹配，所述楔形键安装在所述键槽一内。

作为本发明的优选方案，所述内支承环的外圆面上等距加工有所述键槽二，所述键槽二底部安装有键安装块，所述键安装块上加工有键安装槽二，所述楔形键与所述键槽二和键安装槽二匹配。

作为本发明的优选方案，所述压板上开设有螺栓安装孔，所述外支承环和楔形键的顶面上均开设有与所述螺栓安装孔匹配的螺纹孔，所述压板分别与所述外支承环和楔形键通过螺钉进行固定连接，所述螺钉安装在所述螺栓安装孔和螺纹孔内。

作为本发明的优选方案，所述楔形键由公楔形键和母楔形键组成，所述公楔形键与所述母楔形键接触的一面为斜面，所述公楔形键和母楔形键的斜面的角度相同倾斜方向相反，所述公楔形键和母楔形键底部均加工有定位凸台，所述定位凸台安装在所述键安装槽一或键安装槽二内，所述定位凸台插入所述键安装槽一或键安装槽二内起定位固定作用。

作为本发明的优选方案，每两个楔形键之间安装有至少一个所述滑板。

作为本发明的优选方案，每个所述滑板内部加工有油槽，所述滑板顶部安装有注油装置，所述压板上开设有与所述注油装置匹配的缺口，每个所述滑板顶部安装的所述注油装置的数量为L，L≥1，所述注油装置的数量由所述滑板的弧长决定。

维护过程：

正常工作时，所述楔形键安装于所述键槽一内，带动所述滑板与所述回转体一起绕所述内支承环及将军柱旋转。

正常工作时，一部分所述滑板处于被压紧状态，另一部分所述滑板则与所述内支承环具有一定的间隙处于松弛状态，处于松弛状态的所述滑板可直接在无需借助外部辅助设备的情况下进行维护操作。

当需要对处于被压紧状态的所述滑板进行更换时，则将所述楔形键键移动安装于所述键槽二内，这时再旋转所述回转体和外支承环时，所属外支承环不再带动所述滑板一起绕所述内支承环及将军柱旋转，并可改变承受径向力作用的所述滑板，使被压紧状态的所述滑板不再处于压紧状态并与所述内支承环之间逐渐产生一定的间隙，之后则可在无需借助外部辅助设备的情况下对被压紧状态的所述滑板实施维护操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、每个所述键槽一内安装的楔形键是由具有倾斜角度相等，倾斜方向相反的斜面的公楔形键和母楔形键组成，将公楔形键和母楔形键的斜面相对贴合安装，可通过调节公楔形键和母楔形键之间的相对高度，进而调节公楔形键和母楔形键组对后的整体宽度，再进而可调节公楔形键和母楔形键对滑板的压紧程度，方便地对滑板进行灵活的周向定位，另外由于斜面的存在，在维护时可很轻松地将公楔形键和母楔形键向上取出，从而轻松地取出滑板，避免卡阻的情况出现；

2、无需借助外部辅助设备即可很方便轻松完成对径向滑动轴承中所有的滑板或分块的维护操作，操作简单步骤少，可大大减少投入维护操作的时间与人力，从而降低维护成本；

3、可以很方便地改变径向滑动轴承的受力位置，可使每块滑板都充分得到利用，另由于轴瓦采用分块式滑板的形式，在维护时，可只对其中不达使用要求的滑板进行维护，而不必对所有的滑板都进行维护，显著地降低了径向滑动轴承的使用成本。

附图说明

图1为本发明径向滑动轴承爆炸图；

图2为本发明径向滑动轴承局部立体图；

图3为本发明外支承环立体图；

图4为本发明内支承环立体图；

图5为本发明滑板立体图；

图6为本发明滑板正视图；

图7为本发明发滑板A-A剖视图；

图8为本发明楔形键立体图一；

图9为本发明楔形键立体图二；

图10为本发明径向滑动轴承正常工作时的正视图；

图11为本发明径向滑动轴承进行维护操作时的正视图；

图12为本发明径向滑动轴承应用产品图。

图中标记：1-外支承环，11-键槽一，12-凸台，13-键安装槽一，2-内支承环，21-键槽二，22-键安装块，23-键安装槽二，3-压板，31-缺口，4-楔形键，41-公楔形键，411-定位凸台一，42-母楔形键，421-定位凸台二，5-滑板，51-油槽，52-注油嘴，6-螺栓安装孔，7-螺纹孔，1’-径向滑动轴承，2’-回转体，3’-将军柱。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主体的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1-2所示，径向滑动轴承由外支承环1、内支承环2、压板3、楔形键4及滑板5组成，外支承环1套接在内支承环2上，楔形键4安装在外支承环1的内圆面上与外支承环1的内圆面滑动连接，滑板5安装在外支承环1和内支承环2之间，压板3与外支承环1和楔形键4通过螺钉进行固定连接，本实施例中楔形键4的数量为4个，滑板5的数量为4个，压板3上开设有螺栓安装孔6。

如图1-3所示，外支承环1的内圆面底部设计有凸台12，凸台12沿外支承环1的内圆面底部一圈分布使得整个外支承环1呈阶梯状，外支承环1的内圆面上等距加工有4个键槽一11，每个键槽一11与凸台12的接触面上加工有键安装槽一13，外支承环1的顶面加工有螺纹孔7，螺纹孔7与螺栓安装孔6匹配。

如图1、2和4所示，内支承环2的外圆面上等距加工有4个键槽二21，每个键槽二21的底部安装有键安装块22，键安装块22的顶部加工有键安装槽二23。

如图1、2、5-7所示，滑板5内置于外支承环1和内支承环2之间，滑板5上加工有油槽51，在滑板5的顶部设置有注油嘴52，注油嘴52与油槽51连通，滑板5与外支承环1和内支承环2滑动连接。

如图1、2、8-9所示，楔形键4由公楔形键41和母楔形键42组成，公楔形键41和母楔形键42接触匹配的一面是斜面，斜面的角度相同，方向相反，公楔形键41和母楔形键42的顶部均开设有与螺栓安装孔6匹配的螺纹孔7，公楔形键41和母楔形键42的底部分别加工有定位凸台一411和定位凸台二421，定位凸台一411和定位凸台二421用于插入键安装槽13和键安装槽23中起定位固定的作用，工作时楔形键4安装在键槽一11中，定位凸台一411和定位凸台二421插入键安装槽13，在维护时楔形键4安装在键槽二21中，定位凸台一411和定位凸台二421插入键安装槽23.

如图10-11所示，图10-11为径向滑动轴承在不同状态时受力状态，详细内容见前述的维护过程，在此不多赘述。

如图12所示，径向滑动轴承1’应用在将军柱式起重机中的立体图，其中径向滑动轴承1’分别安装在将军柱3’的顶部和底部，回转体2’套接在将军柱3’上，径向滑动轴承1’的外支承环1与回转体2’固定连接，径向滑动轴承1’的内支承环2与将军柱3’固定连接。

Claims (6)

1.一种径向滑动轴承，其特征在于，包括：

外支承环，所述外支承环与起重机的回转体固定连接，所述外支承环内圆面上加工有键槽一；

内支承环，所述内支承环与起重机的将军柱固定连接，所述内支承环套接在所述外支承环内，所述内支承环外圆面上加工有键槽二；

压板，所述压板与所述外支承环固定连接；

楔形键，工作时，所述楔形键安装在所述键槽一内，所述楔形键还与所述压板固定连接；维护时，所述楔形键安装在所述键槽二内并与其滑动连接，所述楔形键还与所述压板固定连接；

所述楔形键由公楔形键和母楔形键组成，所述公楔形键与所述母楔形键接触的一面为斜面，将公楔形键和母楔形键的斜面相对贴合安装；

所述楔形键的数量为M，M≥2；

滑板，所述滑板置于所述外支承环和内支承环之间，所述滑板的数量为N，N≥2，所述滑板为弧形与所述外支承环的内圆面及内支承环的外圆面匹配，所述楔形键位于两个所述滑板之间。

2.根据权利要求1所述的一种径向滑动轴承，其特征在于：所述外支承环的内圆面底部加工有凸台，所述外支承环的内圆面上等距加工有键槽一，所述键槽一与所述凸台交接面上加工有键安装槽一，所述楔形键与所述键槽一和键安装槽一匹配，所述楔形键安装在所述键槽一内；

所述内支承环的外圆面上等距加工有所述键槽二，所述键槽二底部安装有键安装块，所述键安装块上加工有键安装槽二，所述楔形键与所述键槽二和键安装槽二匹配。

3.根据权利要求2所述的一种径向滑动轴承，其特征在于：所述压板上开设有螺栓安装孔，所述外支承环和楔形键的顶面上均开设有与所述螺栓安装孔匹配的螺纹孔，工作时，所述压板分别与所述外支承环和楔形键通过螺钉进行固定连接，所述螺钉安装在所述螺栓安装孔和螺纹孔内。

4.根据权利要求3所述的一种径向滑动轴承，其特征在于：所述公楔形键和母楔形键底部均加工有定位凸台，所述定位凸台安装在所述键安装槽一或键安装槽二内。

5.根据权利要求1所述的一种径向滑动轴承，其特征在于：每两个楔形键之间安装有至少一个所述滑板。

6.根据权利要求5所述的一种径向滑动轴承，其特征在于：每个所述滑板内部加工有油槽，所述滑板顶部安装有注油装置，所述压板上开设有与所述注油装置匹配的缺口，所述注油装置的数量为L，L≥1。