CN201261696Y - 海上船载起重机用回转支承装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置，涉及起重、运输机械。是一种由船体、起重机转柱、回转装置和支承装置所组成。其结构在于回转装置是由船体、起重机转柱、上部径向轴承和下部径向轴承组成。上部径向轴承装在船甲板和起重机转柱之间，下部径向轴承装在靠近起重机转柱底部和船体之间。所述的支承装置是由依次装在起重机转柱底部的向心推力轴承和橡胶支座组成。橡胶支座装在船体的底部。本实用新型是一种转柱式回转支承装置，适用于船用大吨位全回转起重机的回转机构。本实用新型具有结构新颖、承载能力大、占地面积小等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型海上船载起重机用回转支承装置。

Description

海上船载起重机用回转支承装置

技术领域

本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置，涉及起重、运输机械，特别涉及海上大吨位起重机及其同类设备的回转支承装置。

背景技术

目前随着海上石油钻井平台行业的发展，对平台安装和维护用的大型起重设备提出了越来越高的要求，主要表现在：

1.基本功能参数的要求不断提高：单机起重量基本在1000t以上，最大作业幅度可达到近百米，能达到水下作业2000米的起升高度，并要求起重机能全回转。

2.对起重船舶甲板的有效作业面积也提出了更高的要求，用户往往要求起重设备所占船舶甲板面积越小越好。

3.另外，也有用户要求减小尾部回转半径，将驱动机构设置在转柱内部，并且为减小起重机的外形尺寸，不允许采用加平衡配重的方式减小倾翻力矩。

总之，海洋工程起重机的发展要求其性能越来越优越，形式越来越简洁，这些要求对起重机回转支承装置的设计制造提出了严峻的考验。为满足这些要求，回转支承通常采用转柱式，并安装在船甲板以下。

目前的转柱式回转支承，通常是由一组上部滚轮和一个底部向心推力轴承组成，由上部滚轮承受倾翻力矩产生的水平力，底部向心推力轴承既承受水平力又承受垂直力。

大吨位全回转起重机的最大起重力矩可达到10万吨米以上，在这种情况下，回转支承的水平力和垂直力都比较大，载荷可达3000t以上。

对上部滚轮，方案设计存在极大困难：单个滚轮的承载能力有限，为达到承载能力，就要采用增加滚轮直径和数量的方法，造成滚轮占用太大的甲板空间，用户不能接受；此外滚轮与轨道的摩擦系数较大，产生的回转阻力相应增大，造成回转驱动功率的增加。

对底部向心推力轴承，承受水平力和垂直力双向载荷，在现有工业条件下，还无法设计制造出能满足以上承载能力要求的向心推力轴承。现有的转柱式回转支承形式中也有将这个向心推力轴承分解为一个径向球面轴承和一个调心推力轴承，两个轴承分别承受水平力和垂直力，为保证自动调位作用，使两个轴承球面中心重合于一点。通常适用于载荷和尺寸较小的场合，并且通过机加工才能保证精度。尺寸变大后，由于机加工能力限制、制造和安装误差以及结构变形的影响，无法实现两个轴承同心，从而容易导致工作时出现轴承局部卡住，无法回转，造成轴承早期损坏，后果相当严重。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的海上船载起重机用回转支承装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的海上船载起重机用回转支承装置，从而解决大吨位全回转海上船用起重机占地面积大、以及目前的转柱式回转支承装置由于采用上部滚轮和一个底部向心推力轴承组成所造成的轴承受力不均问题。本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置是由船体、起重机转柱、回转装置和支承装置所组成。其结构在于回转装置是由船体、起重机转柱、上部径向轴承和下部径向轴承组成。上部径向轴承装在船甲板和起重机转柱之间，下部径向轴承装在靠近起重机转柱底部和船体之间。所述的支承装置是由依次装在起重机转柱底部的向心推力轴承和橡胶支座组成。橡胶支座装在船体的底部。本实用新型所述的上部径向轴承和下部径向轴承结构相同，是由外圈轴承座、外套圈、滚动体、隔离体、夹持块、内套圈、内圈轴承座、连接板组成。外圈轴承座是圆筒形，断面形状为L形，下部凸台用来支持外套圈，外圆焊接在船体结构上；外套圈上下两端用螺栓固定在外圈轴承座上。内圈轴承座也是圆筒形，内圆面焊接在起重机转柱结构上，其断面形状为反L形，下部凸台用来支持内套圈和内套圈上下两端的夹持块，夹持块用螺栓固定在内圈轴承座上。外套圈和内套圈之间装有滚动体，相邻两个滚动体之间装有隔离体，隔离体与连接板用螺钉进行连接，连接板沿滚动体的分布分段制作，为圆弧形板条，每4～5个滚动体设置一个连接板。本实用新型所述的上部径向轴承、下部径向轴承由于轴承尺寸较大，外径可达10米，外套圈和内套圈可分段制作，分段之间为斜切口过渡。

本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置是一种转柱式回转支承，适用于大吨位全回转起重机的回转机构。回转支承设置在船甲板平面以下，主要由上下两个径向轴承、一个向心推力轴承和一个橡胶支座组成。上下径向轴承承受倾翻力矩产生的水平力，底部向心推力轴承只承受设备自重及起升载荷产生的垂直力。本实用新型对下部径向轴承和底部向心推力轴承没有同心的要求，两轴承的位置可根据结构需要确定。本实用新型为释放向心推力轴承多余的水平约束，在推力轴承下部设置橡胶支座，将推力轴承浮动在橡胶支座上，允许推力轴承水平运动和偏斜，用于补偿转柱工作中摆动产生的位移，从而保证轴承的安全承载。这种橡胶支座采用桥梁支座的成型产品，可由专业供应商提供。它是由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成，具有足够的竖向刚度以承受垂直载荷，能将上部构造的压力可靠的传递给基础，有良好的弹性以适应立柱的转动，有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。橡胶支座有良好的防震作用，可减少动载对结构的冲击作用。

本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置的优点和效果：

1、本发明为大吨位全回转起重机的回转支承装置提供了一种全新的解决方案，由此可推出一种新机型，整套回转支承设置在船甲板平面以下的空间内，甲板平面上没有复杂的机械装置，外观简洁，从而为甲板平面提供了更大的有效空间，能更好地满足用户的使用要求；

2、本发明采用的径向轴承和向心推力轴承均可由专业轴承制造商生产，可满足使用要求。相比滚轮方案，具有精度高、承载能力大、外形尺寸小、传动平稳、可靠性高的优点。相同承载能力的轴承外径仅为滚轮的三分之二，结构紧凑，外观简洁；

3、由于采用滚动轴承，摩擦系数仅为滚轮的三分之一，从而减小了回转阻力，回转驱动功率可相应减小，降低能耗；

4、橡胶支座可以补偿各种制造安装误差和承载变形，并有良好的防震作用，可减少动载对结构的冲击作用，从而延长设备的使用寿命。

附图说明

本实用新型共有三张附图，其中：

图1是海上船载起重机用回转支承装置结构示意图；

图2是径向轴承的结构示意图；

图3是径向轴承的结构示意图俯视图。

图中：1、船甲板  2、转柱  3、上部径向轴承  4、下部径向轴承  5、向心推力轴承  6、橡胶支座  7、外圈轴承座  8、调整垫  9、外套圈  10、滚动体  11、隔离体  12、夹持块  13、内套圈  14、内圈轴承座  15、螺栓  16、连接板  17、螺钉。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例如附图所示，图1为海上船载起重机用回转支承装置结构示意图，现对照图1具体说明如下：本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置设置在船甲板1平面以下，起重机的回转支承由位于转柱2中部的上部径向轴承3和位于转柱1下部的下部径向轴承4承受水平力，转柱2底部的向心推力轴承5承受垂直力，橡胶支座6装在向心推力轴承5的下方，用于释放向心推力轴承5的水平约束，并可以补偿各种制造安装误差和承载变形。

本实用新型所述的海上船载起重机用回转支承装置的上部径向轴承3和下部径向轴承4的结构形式完全相同，见图2，图3为轴承俯视图。外圈轴承座7为圆筒形，内孔机加工，外圆焊接在船体结构上，断面形状为L形，下部凸台用来支持外套圈9的重量；内圈轴承座14也是圆筒形，外圆机加工，内孔焊接在转柱2结构上，随转柱2一起转动，断面形状为反L形，下部凸台用来支持内套圈13和夹持块12的重量。外圈轴承座7和内圈轴承座14分别用来固定轴承的外套圈9和内套圈13，将轴承的径向力分别传递到船体和转柱2上。轴承外套圈9为圆筒形，断面为阶梯形，上下窄边钻孔，用来安装固定用螺栓15，凸出面与滚动体10接触，承受径向载荷；内套圈13为圆筒形，断面为阶梯形，上下窄边用来与夹持块12定位，凸出面与滚动体10接触，承受径向载荷。上下布置的夹持块12是用来固定内套圈13和支持滚动体10，断面为L形，其上钻孔，通过螺栓15固定到内圈轴承座14上。滚动体10为鼓形滚子，可保证与外套圈9和内套圈13的良好接触，并有一定的调心性能。滚动体10安装在上下布置的夹持块12之间，浮动在外套圈9和内套圈13之间。为保证工作时滚动体10沿圆周分布的位置相对固定，在相邻的滚动体之间设有隔离体11，隔离体11通过两面的凹面与滚动体10的鼓面接触，起到定位的作用，隔离体11比滚动体10的高度略小，隔离体11端部钻丝孔，通过螺钉17与其上部的连接板16固定。连接板16沿滚动体10的分布圆周分段制作，为圆弧形板条，可将5个滚动体为一组设置一个连接板16，隔离体11和连接板16起到轴承保持架的作用。由于轴承尺寸较大，外径可达10米，外套圈9和内套圈13可能无法提供整体锻件，要分段制作，分段之间为斜切口过渡，以保证滚动体10经过分段接口时不产生冲击。在外套圈9和外圈轴承座7之间设调整垫8，可以进行安装调整，以保证轴承精度。

本实用新型有效解决了大吨位全回转起重设备的回转支承问题，回转支承设置在船甲板平面以下，将起重力矩产生的载荷分散到相对独立的轴承和部件上，这些轴承和部件在现有工业水平下能够保证其可靠性能。本实用新型为大吨位海上起重机提供了一种全新的回转支承形式，使整机结构紧凑，起重船舶上甲板有效作业面积大大增加，同时降低回转机构能耗，这种机型必将得到用户青睐。

Claims (3)

1、一种海上船载起重机用回转支承装置，由船体、起重机转柱(2)、回转装置和支承装置所组成；其特征在于回转装置是由船体、起重机转柱(2)、上部径向轴承(3)和下部径向轴承(4)组成；上部径向轴承(3)装在船甲板(1)和起重机转柱(2)之间，下部径向轴承(4)装在靠近起重机转柱(2)底部和船体之间；所述的支承装置是由依次装在起重机转柱(2)底部的向心推力轴承(5)和橡胶支座(6)组成；橡胶支座(6)装在船体的底部。

2、根据权利要求1所述的海上船载起重机用回转支承装置，其特征在于上部径向轴承(3)和下部径向轴承(4)结构相同，是由外圈轴承座(7)、外套圈(9)、滚动体(10)、隔离体(11)、夹持块(12)、内套圈(13)、内圈轴承座(14)、连接板(16)组成；外圈轴承座(7)是圆筒形，断面形状为L形，下部凸台用来支持外套圈(9)，外圆焊接在船体结构上；外套圈(9)上下两端用螺栓固定在外圈轴承座(7)上；内圈轴承座(14)也是圆筒形，内圆面焊接在起重机转柱(2)结构上，其断面形状为反L形，下部凸台用来支持内套圈(13)和内套圈(13)上下两端的夹持块(12)，夹持块(12)用螺栓(15)固定在内圈轴承座(14)上；外套圈(9)和内套圈(13)之间装有滚动体(10)，相邻两个滚动体(10)之间装有隔离体(11)，隔离体(11)与连接板(16)用螺钉(17)进行连接，连接板(16)沿滚动体(10)的分布分段制作，为圆弧形板条，每4～5个滚动体(10)设置一个连接板(16)。

3、根据权利要求1或2所述的海上船载起重机用回转支承装置，其特征在于上部径向轴承(3)和下部径向轴承(4)由于轴承尺寸较大，外径可达10米，外套圈(9)和内套圈(13)可分段制作，分段之间为斜切口过渡。

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