CN110873118B - 复合式推力圆锥滚子转盘轴承 - Google Patents

复合式推力圆锥滚子转盘轴承 Download PDF

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Abstract

本发明属于轴承技术领域，应用于矿山机械、大型运河上的桥梁等，具体涉及一种复合式推力圆锥滚子转盘轴承；包括上圈、下圈、连接杆、滚动体、隔离环、顶套、螺母、大端金属套及小端金属套；上圈与下圈之间设有若干滚动体，所述滚动体中心设有通孔，所述连接杆穿过通孔，滚动体两端与连接杆之间分别设有大端金属套及小端金属套，大端金属套及小端金属套与滚动体过盈配合，大端金属套及小端金属套与连接杆间隙配合；所述顶套套装在连接杆上，螺母螺纹连接至连接杆一端，将顶套压装在大端金属套远离小端金属套的一端，所述顶套外部固定隔离环。其承载能力高、耐磨损性能好、运转灵活性强、使用寿命长、便于在线快速维修。

Description

复合式推力圆锥滚子转盘轴承
技术领域
本发明属于轴承技术领域，应用于矿山机械、大型运河上的桥梁等，具体涉及一种复合式推力圆锥滚子转盘轴承。
背景技术
堆取料机是一种新型连续高效堆取合一的装卸设备，主要用于码头、钢厂、发电厂、矿山等散料堆场的堆存、挖取和均料。因其作业效率高，在国内外应用广泛，且逐步向万吨以上超大型堆取料机方向发展。
堆取料机轴承作为堆取料机的关键部件，带动堆取料机的斗轮旋转实现取料运走，并将来料经斗臂架带式输送机反向运行而将物料堆存到料场。随着堆取料机吨位的增加，轴承拆卸维修难度增加，一旦轴承损坏，需要将整机拆卸，才能对轴承进行维护。因此，其相配套的轴承必须具备承载能力高、耐磨损性能好、运转灵活性强、使用寿命长、便于在线快速维修等特点。
另外，运河上的大型桥梁，由于具备运河中船舶通行和运河上车辆通行要求，必须具备快速分开和闭合功能，即船舶通行时大桥旋转打开运河航道，火车通过运河时大桥快速闭合，让火车快速通过。因此支承大桥分开和闭合功能的转盘轴承成为其关键的零部件。由于大桥转盘轴承必须能够承载火车和大桥的重力及火车经过时产生的重力加速度，且转盘轴承的尺寸也要满足大桥的需求。所以运河大桥用转盘轴承必须具有超大尺寸和极大的承载能力。又受到转盘轴承运输、安装、维护、拆卸、生产制造及产品旋转精度等客观问题的制约，因此设计出一种超大型快速拆装、自调整、复合式推力圆锥滚子转盘轴承。
发明内容
鉴于背景技术存在的缺陷，本发明提供一种复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其承载能力高、耐磨损性能好、运转灵活性强、使用寿命长、便于在线快速维修。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其包括上圈、下圈、连接杆、滚动体、隔离环、顶套、螺母、大端金属套及小端金属套；上圈与下圈之间设有若干滚动体，所述滚动体中心设有通孔，所述连接杆穿过通孔，滚动体两端与连接杆之间分别设有大端金属套及小端金属套，大端金属套及小端金属套与滚动体过盈配合，大端金属套及小端金属套与连接杆间隙配合；所述顶套套装在连接杆上，螺母螺纹连接至连接杆一端，将顶套压装在大端金属套远离小端金属套的一端，所述顶套外部固定隔离环。
需要说明的是，连接杆是通过铜套（大端金属套及小端金属套）与滚动体连接，此设计的有点是：首先，铜套有自润滑作用，在缺少润滑时也会使用很长时间；其次，将铜套设计成易损件，即铜套硬度比连接杆和滚动体都低，在使用过程中不会损伤连接杆和滚动体，铜套设计结构简单更换便捷，成本低，可以大大提高轴承的使用寿命。隔离环采用金属材料，每个滚动体外侧设置一个隔离环，所述隔离环为带有通孔的圆弧板，圆弧板的通孔挂在顶套外部，相邻滚动体外侧的隔离环相互连接，隔离环的作用是保证相邻两个滚动体间隙不变。
另外，螺母和连接杆的作用是防止滚动体掉出，调整滚动体回转半径。本设计结构是滚动体采用穿销（连接杆穿过滚动体中心通孔）设计方法，此结构相比框式保持架设计结构滚动体个数要多，所以承载能力大。
进一步的，所述上圈包括3-8段弧形上圈，下圈包括3-8段弧形下圈。
基于上述技术方案，上圈和下圈采用分段设计，解决大型转盘轴承运输加工困难问题。根据轴承尺寸一般分成3-8段不等，具体根据轴承尺寸及加工条件确定，采用此种结构更适用于运河大桥用转盘轴承等大型轴承及超大型轴承
进一步的，所述上圈固定在上法兰下部，所述下圈固定在下法兰上部。
需要说明的是，所述的上法兰及下法兰是设备的一部分。
进一步的，所述连接杆另一端固定连接至轴承中心的固定件，连接杆另一端或与位于轴承中心处的设备连接。
需要说明的是，每个滚动体中心均设有一个连接杆，所有连接杆的另一端均连接至轴承中心的固定件。这样设置轴承工作时，连接至轴承中心的固定件的连接杆不动，滚动体带动大端金属套及小端金属套与连接杆发生相对转动。其中轴承中心的固定件结构可采用利于多个连接杆连接的结构任何结构，比如周向带有安装孔的柱状结构，每个安装孔固定一个连接杆，全部连接杆散射状分布。
进一步的，所述滚动体两端分别开设减重凹槽。
进一步的，所述顶套伸入大端的减重凹槽内部。
进一步的，所述大端金属套为一端带有向外延伸的环形边沿的金属套，所述顶套将环形边沿压装在所述滚动体的大端端面上。
优选的，所述大端金属套、小端金属套均为铜套。
优选的，所述上圈的下表面中部凸起并设置上滚道，内侧边缘及外侧边缘均通过螺栓与上法兰连接，下圈的上表面中部凸起并设置下滚道，内侧边缘及外侧边缘均通过螺栓与下法兰连接。
进一步的，所述上滚道及下滚道均不进行淬火处理。
对本发明的进一步说明：
1)采用轴承自我修复调整设计，即套圈滚道（上圈及下圈和滚动体接触的位置）硬度低于滚动体硬度，具体来说，套圈滚道材质一般是42CrMo4,滚道硬度在270-310HB。通过轴承旋转对套圈磨合克服轴承安装和变形引起轴承回转不好问题，提高轴承旋转精度，保证运行质量；
2)轴承内滚动体受力调节设计，人为对滚动体的受力进行调整控制，提高轴承寿命；
3)滚动体在线快速更换，为了解决此类轴承拆装难问题，设计出滚动体通过连接杆固定调节及拆卸；
4)耐磨技术设计，滚动体中心采用镶套铜套设计，提高滚动体使用寿命，降低滚动体制造精度；
5）滚动体减重提高刚性设计，通过分析滚动体受力情况，将滚动体两端进行轻量化设计，提高滚动体的刚性。
本发明的拆装过程：通过螺母与连接杆的调整可以调整滚动体回转半径，当螺母拧下来时，滚动体就可以沿径向拆解，这样滚动体就可以现在更换，解决大型转盘轴承拆卸和安装困难的问题，实现滚动体在线更换。
本发明的有益效果：其承载能力高、耐磨损性能好、运转灵活性强、使用寿命长、便于在线快速维修。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为轴承整体结构示意简图；
图3为轴承整体俯视结构示意简图；
图中：1、上圈，2、下圈，3、连接杆，4、滚动体，5、隔离环，6、顶套，7、螺母，8.1、大端金属套，8.2、小端金属套，9、上法兰，10、下法兰，11、轴承中心。
1.具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明结构进行进一步说明。
复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其包括上圈1、下圈2、连接杆3、滚动体4、隔离环5、顶套6、螺母7、大端金属套8.1、小端金属套8.2；上圈1与下圈2之间设有若干滚动体4，所述滚动体4中心设有通孔，所述连接杆3穿过通孔，滚动体4两端与连接杆3之间分别设有大端金属套8.1及小端金属套8.2；大端金属套8.1及小端金属套8.2与滚动体4过盈配合，大端金属套8.1及小端金属套8.2与连接杆3间隙配合；所述顶套6套装在连接杆3上，螺母7螺纹连接至连接杆3一端，将顶套6压装在大端金属套8.1远离小端金属套8.2的一端，所述顶套6外部固定隔离环5。
进一步的，如图3所示，所述上圈包括8段弧形上圈，下圈包括8段弧形下圈。
基于上述技术方案，上圈和下圈采用分段设计，解决大型转盘轴承运输加工困难问题。
进一步的，所述上圈1固定在上法兰9下部，所述下圈2固定在下法兰10上部。
进一步的，所述连接杆3另一端固定连接至轴承中心11的固定件。
需要说明的是，每个滚动体中心均设有一个连接杆3，所有连接杆3的另一端均连接至轴承中心11的固定件。这样设置轴承工作时，连接至轴承中心的固定件的连接杆3不动，滚动体带动大端金属套8.1、小端金属套8.2与连接杆3发生相对转动。
进一步的，每个滚动体4外侧设置一个隔离环5，所述隔离环5为带有通孔的圆弧板，圆弧板的通孔挂在顶套6外部，相邻滚动体4外侧的隔离环5相互连接，所有隔离环5相连接成环。
进一步的，所述滚动体4两端分别开设减重凹槽。
进一步的，所述顶套6伸入大端的减重凹槽内部。
进一步的，所述大端金属套8.1为一端带有向外延伸的环形边沿的金属套，所述顶套6将环形边沿压装在所述滚动体4的大端端面上。
优选的，所述大端金属套8.1、小端金属套8.2均为铜套。
优选的，所述上圈1的下表面中部凸起并设置上滚道，内侧边缘及外侧边缘均通过螺栓与上法兰9连接，下圈2的上表面中部凸起并设置下滚道，内侧边缘及外侧边缘均通过螺栓与下法兰10连接。
进一步的，所述上滚道及下滚道均不进行淬火处理。
本发明的拆装过程：通过螺母与连接杆的调整可以调整滚动体回转半径，当螺母拧下来时，滚动体就可以沿径向拆解（箭头方向），这样滚动体就可以现在更换，解决大型转盘轴承拆卸和安装困难的问题，实现滚动体在线更换。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：包括上圈、下圈、连接杆、滚动体、隔离环、顶套、螺母、大端金属套及小端金属套；上圈与下圈之间设有若干滚动体，所述滚动体中心设有通孔，所述连接杆穿过通孔，滚动体两端与连接杆之间分别设有大端金属套及小端金属套，大端金属套及小端金属套与滚动体过盈配合，大端金属套及小端金属套与连接杆间隙配合；所述顶套套装在连接杆上，螺母螺纹连接至连接杆一端，将顶套压装在大端金属套远离小端金属套的一端，所述顶套外部固定隔离环；所述大端金属套、小端金属套均为铜套。
2.根据权利要求1所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述上圈包括3-8段弧形上圈，下圈包括3-8段弧形下圈。
3.根据权利要求1所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述连接杆另一端固定连接至轴承中心的固定件或位于轴承中心处的设备。
4.根据权利要求1所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述滚动体两端分别开设减重凹槽。
5.根据权利要求4所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：每个滚动体外侧设置一个隔离环，所述隔离环为带有通孔的圆弧板，圆弧板的通孔挂在顶套外部，相邻滚动体外侧的隔离环相互连接，所有隔离环相连接成环。
6.根据权利要求4所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述顶套伸入大端的减重凹槽内部。
7.根据权利要求1所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述大端金属套为一端带有向外延伸的环形边沿的金属套，所述顶套将环形边沿压装在所述滚动体的大端端面上。
8.根据权利要求1所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述上圈的下表面中部凸起并设置上滚道，内侧边缘及外侧边缘均通过螺栓与上法兰连接，下圈的上表面中部凸起并设置下滚道，内侧边缘及外侧边缘均通过螺栓与下法兰连接。
9.根据权利要求8所述的复合式推力圆锥滚子转盘轴承，其特征在于：所述上滚道及下滚道均不进行淬火处理。
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