CN115302192A - 回转支承的加工方法、回转支承及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种回转支承的加工方法、回转支承及工程机械，回转支承的加工方法包括以下步骤：S10，对内圈和外圈进行粗加工，形成滚道；S20，对滚道进行热处理及校正；S30，在内圈上加工第一应力释放孔，在外圈上加工第二应力释放孔；S40，在内圈上加工第一安装孔，在外圈上加工第二安装孔；精加工滚道。通过设置第一应力释放孔和第二应力释放孔，可以在回转支承加工时，有效释放内外圈的内部应力，保证安装孔和滚道的精度；在回转支承后续使用过程中，还能够降低平台变形对回转支承的影响，防止滚道等结构发生变形，解决了现有技术中回转支承的安装孔和滚道等结构易出现变形的问题。

Description

回转支承的加工方法、回转支承及工程机械

技术领域

本发明涉及机械支承技术领域，具体涉及一种回转支承的加工方法、回转支承及工程机械。

背景技术

回转支承作为机械领域常用的基础原件，起连接和传动作用，广泛应用于起重机、挖掘机等工程机械中。具体结构方面，以单排四点接触球式回转支承为例，其主要包括内圈、外圈、钢球及隔离块。其中，在内圈和外圈上均设置有安装孔，用于连接工程机械的主机中上下两个机械部分。钢球及隔离块间隔分布在内圈和外圈包裹形成的空腔(滚道)内，隔离块用于分隔钢球。

为提高回转支承的寿命和承载能力，内外圈与钢球接触的表面需进行淬火处理，淬火过程的热输入会使内外圈受热变形，一般需回火去除应力，并校正变形。但在回火及校正工序后，内外圈内部组织仍存在一定应力，这些应力一般会在后续加工安装孔时释放，影响安装孔的分布圆位置精度及内外圈滚道椭圆度，进而影响回转支承成品精度及使用寿命。

进一步地，在回转支承使用过程中，连接工程机械主机上下不同的两个机械部分不光有相对转动，而且有轴向力及倾覆力，频繁的倾覆力会造成主机机械部分平台变形。因回转支承通过螺栓与主机机械部分平台连接，回转支承与平台接触面会随平台有一定变形，该变形会造成内外圈滚道受额外挤压，进而影响回转支承使用寿命。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中回转支承的安装孔和滚道等结构易出现变形的缺陷，从而提供一种回转支承的加工方法、回转支承及工程机械。

为了解决上述问题，本发明提供了一种回转支承的加工方法，其包括以下步骤：

S10，对内圈和外圈进行粗加工，形成滚道；

S20，对滚道进行热处理及校正；

S30，在内圈上加工第一应力释放孔，在外圈上加工第二应力释放孔；

S40，在内圈上加工第一安装孔，在外圈上加工第二安装孔；精加工滚道。

可选地，步骤S30中，在内圈的轴向端面上开设第一应力释放孔，在外圈的轴向端面上开设第二应力释放孔。

进一步地，沿内圈的径向，在内圈的轴向端面的两端均开设第一应力释放孔；沿外圈的径向，在外圈的轴向端面的两端均开设第二应力释放孔。

可选地，第一应力释放孔和第二应力释放孔均设置为盲孔。

可选地，步骤S40包括：

S41，精加工内圈和外圈的轴向端面；

S42，在内圈的轴向端面上加工第一安装孔，在外圈的轴向端面上加工第二安装孔；

S43，精加工滚道。

进一步地，回转支承的加工方法还包括以下步骤：

S50，将滚动体和保持架装入内圈和外圈之间。

本发明还提供了一种回转支承，其由如上所述的回转支承的加工方法加工而成，该回转支承包括内圈和外圈。其中，内圈上开设有第一应力释放孔和第一安装孔；外圈可转动地套设在内圈外，外圈上开设有第二应力释放孔和第二安装孔。

可选地，第一应力释放孔开设在内圈的轴向端面上，第二应力释放孔开设在外圈的轴向端面上。

进一步地，沿内圈的径向，在内圈的轴向端面的两端均开设第一应力释放孔；沿外圈的径向，在外圈的轴向端面的两端均开设第二应力释放孔。

本发明还提供了一种工程机械，其包括如上所述的回转支承。

本发明具有以下优点：

1、通过在滚道热处理和校正后，在内圈上加工第一应力释放孔，在外圈上加工第二应力释放孔，可以有效释放内外圈的内部应力，防止这些应力对后续安装孔和滚道加工造成影响，保证安装孔和滚道的精度。之后，在回转支承的使用过程中，通过第一应力释放孔和第二应力释放孔还能够释放回转支承所受的应力，降低主机平台变形对回转支承的影响，进而保护内圈和外圈中的滚道，防止滚道变形，提高回转支承的使用寿命。

2、通过将第一应力释放孔开设在内圈的轴向端面上，将第二应力释放孔开设在外圈的轴向端面上，便于加工，且能够尽量减少对回转支承自身承载能力的影响，减轻回转支承的结构重量，满足轻量化需求。

3、通过在内圈径向的两端设置第一应力释放孔，在外圈径向的两端设置第二应力释放孔，于回转支承加工过程中，可以使应力释放更加均衡；于回转支承使用过程中，可以通过第一压力释放孔和第二压力释放孔更好地抵抗倾覆力的作用，提高回转支承的防变形能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的回转支承的加工方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的回转支承的立体分解结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的回转支承组装后的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的回转支承的俯视结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的回转支承的仰视结构示意图；

图6示出了图4中A-A剖面的结构示意图；

图7示出了图4中B-B剖面的结构示意图；

图8示出了图4中C-C剖面的结构示意图。

附图标记说明：

10、内圈；11、第一应力释放孔；12、第一安装孔；13、内圈滚道；14、内圈上端面；15、内圈下端面；20、外圈；21、第二应力释放孔；22、第二安装孔；23、外圈滚道；24、外圈上端面；25、外圈下端面；26、堵塞孔；30、滚动体；40、保持架；50、密封条；60、定位销；70、封堵塞。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供了一种回转支承的加工方法，结合图1-图5所示，其包括以下步骤：

S10，对内圈10和外圈20进行粗加工，形成滚道；

S20，对滚道进行热处理及校正；

S30，在内圈10上加工第一应力释放孔11，在外圈20上加工第二应力释放孔21；

S40，在内圈10上加工第一安装孔12，在外圈20上加工第二安装孔22；精加工滚道。

按以上设置，在滚道热处理和校正后，通过在内圈10上加工第一应力释放孔11，在外圈20上加工第二应力释放孔21，可以有效释放内圈10和外圈20的内部应力，防止这些应力对后续安装孔和滚道加工造成影响，保证安装孔和滚道的精度，进而保证回转支承成品的精度及使用寿命。

之后，将由以上工艺制成的回转支承安装到工程机械的主机中，当主机机械部分平台发生变形并将变形传递给回转支承时，通过第一应力释放孔11和第二应力释放孔21还能够释放回转支承所受的应力，降低平台变形对回转支承的影响，进而保护内圈10和外圈20中的滚道，防止滚道变形(尤其是轴向变形)，提高回转支承的使用寿命。

进一步地，如图2所示，回转支承还包括滚动体30和保持架40。相应地，本实施例中的回转支承的加工方法还包括以下步骤：

S50，将滚动体30和保持架40装入内圈10和外圈20之间。

按此，可以形成完整的回转支承。

下面，按加工顺序对该回转支承的加工方法作进一步介绍。

S10，对内圈10和外圈20进行粗加工，形成滚道。

本实施例中，内圈10和外圈20初始为毛坯状态，对毛坯状态的内圈10和外圈20进行粗车加工，以车出内圈10和外圈20上的沟槽和滚道。其中，内圈10上的滚道记为内圈滚道13，外圈20上的滚道记为外圈滚道23。

S20，对滚道进行热处理及校正。

本实施例中，热处理包括淬火和回火。先对内圈滚道13和外圈滚道23进行淬火处理，以提高滚道的耐磨性、疲劳强度及韧性。之后，再对内圈滚道13和外圈滚道23进行回火处理，以消除淬火时产生的残余应力，防止滚道变形和开裂，稳定组织和尺寸，并使滚道的力学性能达到要求。最后，对内圈10和外圈20进行校正，包括对滚道进行校正，以满足后续加工要求。

本实施例中，如图2所示，内圈10还具有轮齿，在对内圈滚道13进行淬火和回火后，需要对内圈10进行切削，以加工出轮齿，再对内圈10上的轮齿进行回火处理；之后，再对内圈10进行校正。

S30，在内圈10上加工第一应力释放孔11，在外圈20上加工第二应力释放孔21。

具体位置方面，如图3-图5所示，第一应力释放孔11开设在内圈10的轴向端面上，第二应力释放孔21开设在外圈20的轴向端面上。此设置的优点是：便于加工，且可尽量减少对回转支承自身承载能力的影响，减轻回转支承的结构重量，满足轻量化需求。

进一步地，沿内圈10的径向，在内圈10的轴向端面的两端均开设有第一应力释放孔11。沿外圈20的径向，在外圈20的轴向端面的两端均开设有第二应力释放孔21。按此设置，于回转支承加工过程中，通过第一应力释放孔11和第二应力释放孔21释放应力时，可以使应力释放更加均衡；于回转支承使用过程中，在第一应力释放孔11和第二应力释放孔21的作用下，可以更好地抵抗倾覆力的作用，提高回转支承的防变形能力。

优选地，对于内圈10，如图4和图5所示，其具有相垂直的第一径向和第二径向，内圈10两侧的轴向端面分别为内圈上端面14和内圈下端面15。其中，沿第一径向，在内圈上端面14的两端分别开设有至少一个第一应力释放孔11；沿第二径向，在内圈下端面15的两端分别开设有至少一个第一应力释放孔11。

对于外圈20，如图4和图5所示，其具有相垂直的第三径向和第四径向，外圈20两侧的轴向端面分别为外圈上端面24和外圈下端面25。其中，沿第三径向，在外圈上端面24的两端分别开设有至少一个第二应力释放孔21；沿第四径向，在外圈下端面25的两端分别开设有至少一个第二应力释放孔21。

进一步地，参照图4和图5，第一应力释放孔11与第一安装孔12共圆周设置，且第一应力释放孔11和第一安装孔12间隔排布；第二应力释放孔21与第二安装孔22共圆周设置，且第二应力释放孔21和第二安装孔22间隔排布。

具体形状结构方面，参考图4、图6和图7，第一应力释放孔11和第二应力释放孔21均设置为盲孔，以有效释放应力，且无需特殊设备即可实现加工。

S40，在内圈10上加工第一安装孔12，在外圈20上加工第二安装孔22；精加工滚道。

本实施例中，参照图4和图8，第一安装孔12和第二安装孔22均为通孔，通过钻孔工艺加工而成。其它实施例中，第一安装孔12和第二安装孔22也可以为盲孔或螺纹孔。

优选地，步骤S40包括：

S41，精加工内圈10和外圈20的轴向端面，以满足尺寸及粗糙度等要求；

S42，在内圈10的轴向端面上加工第一安装孔12，在外圈20的轴向端面上加工第二安装孔22；

S43，精加工滚道，以满足尺寸及粗糙度等要求。

本实施例中，对内圈10和外圈20的轴向端面以及滚道进行精加工时，均通过车加工实现。

S50，将滚动体30和保持架40装入内圈10和外圈20之间。

可以理解的是，以单排四点接触球式回转支承为例，滚动体30即指钢球，保持架40即指隔离块。

具体地，进行S50时，应完成滚动体30和保持架40的加工。滚动体30和保持架40的加工可以独立于内圈10和外圈20的加工进行，具体加工时机可以根据需要选择，以不妨碍装配为宜。

在装入滚动体30和保持架40前，先将内圈10套设在外圈20内，使内圈滚道13和外圈滚道23相对扣合形成安装腔。之后，再通过外圈20上的堵塞孔26将滚动体30和保持架40装入安装腔内。

本实施例中，在外圈滚道23的加工前进行堵塞孔26的加工。

当将滚动体30和保持架40装入内圈10和外圈20之间后，即可最终获得回转支承成品。

本实施例还提供了一种回转支承，其由如上所述的方法加工而成。

如图2-图5所示，该回转支承包括内圈10和外圈20。其中，内圈10上开设有第一应力释放孔11和第一安装孔12；外圈20可转动地套设在内圈10外，外圈20上开设有第二应力释放孔21和第二安装孔22。

按此，在回转支承加工过程中，通过第一应力释放孔11和第二应力释放孔21可以有效释放内圈10和外圈20的内部应力，防止这些应力对后续安装孔和滚道加工造成影响，保证安装孔和滚道的精度，进而保证回转支承成品的精度及使用寿命。

在回转支承的使用过程中，通过第一应力释放孔11和第二应力释放孔21能够释放回转支承所受的应力，降低平台变形对回转支承的影响，进而保护内圈10和外圈20中的滚道，防止滚道变形，提高回转支承的使用寿命。

本实施例中，第一应力释放孔11开设在内圈10的轴向端面上，第二应力释放孔21开设在外圈20的轴向端面上。按此，可便于加工，且可尽量减少对回转支承自身承载能力的影响，减轻回转支承的结构重量，满足轻量化需求。

进一步地，沿内圈10的径向，在内圈10的轴向端面的两端均开设第一应力释放孔11；沿外圈20的径向，在外圈20的轴向端面的两端均开设第二应力释放孔21。按此，可使应力释放更加均衡，且更好地抵抗倾覆力的作用，提高防变形能力。

关于第一应力释放孔11和第二应力释放孔21的更具体的设置，可参照之前叙述，在此不再赘述。

下面，对该回转支承中其它部分进行简要介绍。

如图2所示，内圈10上设置有内圈滚道13，外圈20上设置有外圈滚道23。内圈滚道13和外圈滚道23相对扣合形成安装腔。回转支承还包括滚动体30和保持架40，保持架40安装在安装腔内，滚动体30安装在保持架40上。

进一步地，在外圈20的周向壁面上还开设有堵塞孔26，通过堵塞孔26可以将滚动体30和保持架40装入安装腔。

示例性地，该回转支承为单排四点接触球式回转支承。此时，滚动体30为钢球，保持架40为隔离块，隔离块用于分隔钢球。

进一步地，该回转支承还包括密封条50。参考图2和图6，密封条50设置有两根，两根密封条50分别位于回转支承的轴向的两侧，并安装在内圈10和外圈20的连接处，以起到防尘作用。本实施例中，在内圈10和外圈20上分别设置有沟槽，密封条50安装在沟槽中。

如图2所示，该回转支承还包括定位销60和封堵塞70。通过堵塞孔26装入滚动体30和保持架40之后，将封堵塞70塞入堵塞孔26，再将定位销60插入封堵塞70，即可将封堵塞70固定于堵塞孔26内。

本实施例还提供了一种工程机械，其包括如上所述的回转支承。具体地，该工程机械可以为挖掘机，也可以为起重机，在此不做具体限定。

进一步地，该工程机械还包括下车和上车。其中，上车通过回转支承可转动地连接在下车的上方。此时，在第一应力释放孔11和第二应力释放孔21的作用下，可以使回转支承更好地抵抗下车和上车所带来的倾覆力，更有效地防止回转支承发生变形。

具体连接方面，以挖掘机为例，下车为其下部行走机构，上车为其上部回转平台。内圈10通过第一安装孔12与下部行走机构连接，外圈20通过第二安装孔22与上部回转平台连接。

综上，本实施例提供了一种回转支承的加工方法、回转支承及工程机械，其至少具有以下优点：

(1)通过在内圈10和外圈20上设置应力释放孔，可以有效释放淬火、回火及校正带来的残余内应力，保证安装孔及滚道等结构的精度；

(2)在回转支承受主机平台频繁的倾覆力时，通过应力释放孔可以释放回转支承所受的应力，降低平台变形对回转支承的影响，防止滚道轴向变形，提高回转支承的使用寿命；

(3)在基本不改变回转支承自身承载能力的基础上，通过增设应力释放孔，可以减轻回转支承的重量，满足其适配主机的轻量化需求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种回转支承的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，对内圈(10)和外圈(20)进行粗加工，形成滚道；

S20，对所述滚道进行热处理及校正；

S30，在所述内圈(10)上加工第一应力释放孔(11)，在所述外圈(20)上加工第二应力释放孔(21)；

S40，在所述内圈(10)上加工第一安装孔(12)，在所述外圈(20)上加工第二安装孔(22)；精加工所述滚道。

2.根据权利要求1所述的回转支承的加工方法，其特征在于，所述步骤S30中，在所述内圈(10)的轴向端面上开设所述第一应力释放孔(11)，在所述外圈(20)的轴向端面上开设所述第二应力释放孔(21)。

3.根据权利要求2所述的回转支承的加工方法，其特征在于，沿所述内圈(10)的径向，在所述内圈(10)的轴向端面的两端均开设所述第一应力释放孔(11)；

沿所述外圈(20)的径向，在所述外圈(20)的轴向端面的两端均开设所述第二应力释放孔(21)。

4.根据权利要求1所述的回转支承的加工方法，其特征在于，所述第一应力释放孔(11)和所述第二应力释放孔(21)均设置为盲孔。

5.根据权利要求1所述的回转支承的加工方法，其特征在于，所述步骤S40包括：

S41，精加工所述内圈(10)和所述外圈(20)的轴向端面；

S42，在所述内圈(10)的轴向端面上加工所述第一安装孔(12)，在所述外圈(20)的轴向端面上加工所述第二安装孔(22)；

S43，精加工所述滚道。

6.根据权利要求1-5任一项所述的回转支承的加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S50，将滚动体(30)和保持架(40)装入所述内圈(10)和所述外圈(20)之间。

7.一种回转支承，其特征在于，由如权利要求1-6任一项所述的回转支承的加工方法加工而成，所述回转支承包括：

内圈(10)，所述内圈(10)上开设有第一应力释放孔(11)和第一安装孔(12)；

外圈(20)，可转动地套设在所述内圈(10)外，所述外圈(20)上开设有第二应力释放孔(21)和第二安装孔(22)。

8.根据权利要求7所述的回转支承，其特征在于，所述第一应力释放孔(11)开设在所述内圈(10)的轴向端面上，所述第二应力释放孔(21)开设在所述外圈(20)的轴向端面上。

9.根据权利要求8所述的回转支承，其特征在于，沿所述内圈(10)的径向，在所述内圈(10)的轴向端面的两端均开设所述第一应力释放孔(11)；

沿所述外圈(20)的径向，在所述外圈(20)的轴向端面的两端均开设所述第二应力释放孔(21)。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的回转支承。

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