CN109812502A - 一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，包括外齿圈和内圈，外齿圈和内圈之间设有三排用以承受载荷的滚动体，在三排滚动体所在的环形区域内分别设置有钢制的保持架，保持架上设置有用以起到防止保持架磨损的铜质支脚件，本发明结构简单、设计合理，该轴承在保持架的工作面上固定连接铜质的支脚，以提高保持架的耐磨性能，在保证保持架刚性的同时降低了成本，延长了盾构机刀盘轴承的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于盾构机轴承设计技术领域，具体涉及一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承。
背景技术
盾构机全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术与一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高，广泛应用于城市地铁、引水隧洞、电力管廊等领域的开挖施工，主驱动装置是其核心部件。
在盾构机掘进过程中，其主轴承会承受轴向力、径向力、倾覆载荷等复合载荷，盾构机主刀盘轴承一般采用三排圆柱滚子组合结构，但是现有的刀盘轴承由于工作环境恶劣，其内部的保持架往往不能够满足轴承的使用需求，目前的保持架材质种类主要有：1、钢质，具有刚性好、耐磨性差、价廉的特点；2、塑料材质，具有耐磨、强度差、散热性不好、价廉的特点；3、铜质，具有散热性好、耐磨、刚性差、价格昂贵的特点；4、球墨铸铁材质，具有耐磨、散热性适中、强度一般、价格适中的特点。而大型的盾构机轴承因工作环境恶劣，要求保持架具有耐磨、刚性好、导热性好、低摩擦、低成本的特性，但是传统的盾构机轴承的保持架采用单一材质的结构，在使用时经常会由于耐磨性能不好而导致磨损、或者由于导热性不好导致保持架损坏等情况的出现，无法满足盾构机轴承的正常使用需求，缩短了轴承的使用寿命。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，该轴承在保持架的工作面上固定连接铜质的支脚，以提高保持架的耐磨性能，在保证保持架刚性的同时降低了成本，延长了盾构机刀盘轴承的使用寿命。
本发明所采用的技术方案是：一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，包括外齿圈和内圈，外齿圈和内圈之间设有三排用以承受载荷的滚动体，在三排滚动体所在的环形区域内分别设置有钢制的保持架，保持架上设置有用以起到防止保持架磨损的铜质支脚件。
所述滚动体包括承受轴承轴向载荷的第一滚子和第二滚子、以及用以承受轴承径向载荷的第三滚子，第一滚子所在环形区域内的保持架为第一保持架，第二滚子所在环形区域内的保持架为第二保持架，第三滚子所在环形区域内的保持架为第三保持架。
所述第一保持架在其厚度方向上开设有六组第一兜孔，六组第一兜孔绕第一保持架的中心均匀分布，每组第一兜孔的数量均为七个，相邻的两组第一兜孔之间的肋条上下两侧设置有第一支脚，每侧的第一支脚数量为两个，每个第一支脚与第一保持架相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第一支脚与第一保持架进行二次连接固定。
所述第二保持架在其厚度方向上开设有六组第二兜孔，六组第二兜孔绕第二保持架的中心均匀分布，每组第二兜孔的数量均为十个，相邻的两组第二兜孔之间的肋条上下两侧设置有第二支脚，每个第二支脚与第二保持架相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第二支脚与第二保持架进行二次连接固定。
所述第三保持架在其周向位置上开设有九组第三兜孔，其中八组第三兜孔的每组兜孔数量为六个、另外一组第三兜孔的兜孔数量为五个，每组第三兜孔之间的肋条内壁位置设置有第三支脚，每个第三支脚与第三保持架相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第三支脚与第三保持架进行二次连接固定。
所述内圈包括第一内圈和第二内圈，第一内圈和第二内圈同心设置，且通过螺栓进行紧固连接。
工作时，三排滚动体与各自的保持架置于轴承的外齿圈与内圈之间，滚动体在转动时带动各自的保持架进行转动，其中，第一保持架和第二保持架上下两侧的第一支脚和第二支脚与轴承的外齿圈、内圈相接触，由于第一支脚与第二支脚为铜质，具有良好的散热、耐磨性能，并且轴承的保持架与滚动体所在区域内会添加润滑油脂，油脂层能够位于支脚与贴合面之间的位置，形成油膜，进一步降低第一支脚与第二支脚的磨损，可延长第一保持架和第二保持架的使用寿命；同理，第三保持架上的第三支脚与第一内圈外壁接触，并在所接触的缝隙内形成油膜，同样保证第三保持架使用寿命的延长，达到轴承使用寿命延长的目的。
所述在三排滚动体所在的环形区域内分别设置有钢制的保持架，保持架上设置有用以起到防止保持架磨损的铜质支脚件；这样设置的目的是：能够在轴承工作时，保持架依靠该铜质的支脚件与轴承的内外圈相接处，由于铜质的散热性、耐磨性能好，能够替代传统的刚性件与轴承相接触的方式，可降低保持架的磨损，由于保持架为刚性材质，这样能够使得保持架的整体刚性满足使用需求，二者结合有利于保持架整体使用寿命的延长。
本发明的有益效果为：本发明结构简单、设计合理，该轴承在保持架的工作面上固定连接铜质的支脚，以提高保持架的耐磨性能，在保证保持架刚性的同时降低了成本，延长了盾构机刀盘轴承的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的局部剖视图；
图2为本发明第一保持架的平面图；
图3为本发明图2中A-A的剖视图；
图4为本发明第二保持架的平面图；
图5为本发明图4中B-B的剖视图；
图6为本发明第三保持架的平面图；
图7为本发明图6中P向视图；
图8为本发明图7中C-C的剖视图。
图中标记：1、外齿圈；2、第一内圈；3、第二内圈；4、第一滚子；5、第一保持架；501、第一兜孔；502、第一支脚；6、第二滚子；7、第二保持架；701、第二兜孔；702、第二支脚；8、第三滚子；9、第三保持架；901、第三兜孔；902、第三支脚。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图所示，一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，包括外齿圈1和内圈，其中，内圈包括第一内圈2和第二内圈3，第一内圈2和第二内圈3通过螺栓进行连接，外齿圈1和内圈之间设有三排用以承受载荷的滚动体，在三排滚动体所在的环形区域内分别设置有钢制的保持架，具体的，三个保持架分别为第一保持架5、第二保持架7和第三保持架9，保持架上设置有用以起到防止保持架磨损的铜质支脚件，分别对应为第一支脚502、第二支脚702和第三支脚902。
所述滚动体包括承受轴承轴向载荷的第一滚子4和第二滚子6、以及用以承受轴承径向载荷的第三滚子8，第一滚子4所在环形区域内的保持架为第一保持架5，第二滚子6所在环形区域内的保持架为第二保持架7，第三滚子8所在环形区域内的保持架为第三保持架9。
所述第一保持架5在其厚度方向上开设有六组第一兜孔501，六组第一兜孔501绕第一保持架5的中心均匀分布，每组第一兜孔501的数量均为七个，相邻的两组第一兜孔501之间的肋条上下两侧设置有第一支脚502，每侧的第一支脚502数量为两个，每个第一支脚502与第一保持架5相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第一支脚502与第一保持架5进行二次连接固定。
所述第二保持架7在其厚度方向上开设有六组第二兜孔701，六组第二兜孔701绕第二保持架7的中心均匀分布，每组第二兜孔701的数量均为十个，相邻的两组第二兜孔701之间的肋条上下两侧设置有第二支脚702，每个第二支脚702与第二保持架7相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第二支脚702与第二保持架7进行二次连接固定。
所述第三保持架9在其周向位置上开设有九组第三兜孔901，其中八组第三兜孔901的每组兜孔数量为六个、另外一组第三兜孔901的兜孔数量为五个，每组第三兜孔901之间的肋条内壁位置设置有第三支脚902，每个第三支脚902与第三保持架9相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第三支脚902与第三保持架9进行二次连接固定。
工作时，三排滚动体与各自的保持架置于轴承的外齿圈1与内圈之间，滚动体在转动时带动各自的保持架进行转动，其中，第一保持架5和第二保持架7上下两侧的第一支脚502和第二支脚702与轴承的外齿圈1、内圈相接触，由于第一支脚502与第二支脚702为铜质，具有良好的散热、耐磨性能，并且轴承的保持架与滚动体所在区域内会添加润滑油脂，油脂层能够位于支脚与贴合面之间的位置，形成油膜，进一步降低第一支脚502与第二支脚702的磨损，可延长第一保持架5和第二保持架7的使用寿命；同理，第三保持架9上的第三支脚902与第一内圈2外壁接触，并在所接触的缝隙内形成油膜，同样保证第三保持架9使用寿命的延长，达到轴承使用寿命延长的目的。
Claims (6)
1.一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，其特征在于：包括外齿圈和内圈，外齿圈和内圈之间设有三排用以承受载荷的滚动体，在三排滚动体所在的环形区域内分别设置有钢制的保持架，保持架上设置有用以起到防止保持架磨损的铜质支脚件。
2.根据权利要求1所述的一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，其特征在于：滚动体包括承受轴承轴向载荷的第一滚子和第二滚子、以及用以承受轴承径向载荷的第三滚子，第一滚子所在环形区域内的保持架为第一保持架，第二滚子所在环形区域内的保持架为第二保持架，第三滚子所在环形区域内的保持架为第三保持架。
3.根据权利要求2所述的一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，其特征在于：第一保持架在其厚度方向上开设有六组第一兜孔，六组第一兜孔绕第一保持架的中心均匀分布，每组第一兜孔的数量均为七个，相邻的两组第一兜孔之间的肋条上下两侧设置有第一支脚，每侧的第一支脚数量为两个，每个第一支脚与第一保持架相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第一支脚与第一保持架进行二次连接固定。
4.根据权利要求2所述的一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，其特征在于：第二保持架在其厚度方向上开设有六组第二兜孔，六组第二兜孔绕第二保持架的中心均匀分布，每组第二兜孔的数量均为十个，相邻的两组第二兜孔之间的肋条上下两侧设置有第二支脚，每个第二支脚与第二保持架相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第二支脚与第二保持架进行二次连接固定。
5.根据权利要求2所述的一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，其特征在于：第三保持架在其周向位置上开设有九组第三兜孔，其中八组第三兜孔的每组兜孔数量为六个、另外一组第三兜孔的兜孔数量为五个，每组第三兜孔之间的肋条内壁位置设置有第三支脚，每个第三支脚与第三保持架相互焊接、且通过内六角圆柱头螺钉将第三支脚与第三保持架进行二次连接固定。
6.根据权利要求1所述的一种双金属保持架的三排圆柱滚子盾构机刀盘轴承，其特征在于：内圈包括第一内圈和第二内圈，第一内圈和第二内圈同心设置，且通过螺栓进行紧固连接。
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