CN208431264U - 一种高承载的自润滑式回转支承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高承载的自润滑回转支承，它包括回转支承外圈、滚动体、隔离装置、密封条、回转支承内圈，回转支承外圈和回转支承内圈之间设置有滚道，隔离装置设置在滚道内，滚动体设置在隔离装置内、并与滚道相接触，滚动体与滚道的接触角α＝35°‑40°，滚道曲率比为1.03。本新型回转支承的承载能力较现有回转支承有明显提高，可以适用于重载领域。同时，本新型回转支承可以实现免润滑，可以避免普通回转支承中因为油脂干掉导致回转支承过早损坏现象的发生；也可以适用于转速高、润滑油脂消耗快的行业，尤其在不允许油脂渗漏的食品机械行业里优势特别明显。

Description

一种高承载的自润滑式回转支承

技术领域

本实用新型属于回转支承的结构设计，尤其涉及一种自润滑式的回转支承，属于工程机械领域。

背景技术

回转支承(也称转盘轴承)作为工程机械和建筑机械的重要基础元件，除了各种工程机械之外，回转支承的应用范围已经在逐渐扩大，污水处理、海洋开发、石油勘探、医药卫生、食品工业、化工、轻纺工业、灌装设备、电力及科研国防军事技术等领域等许多行业领域已经开始大范围使用回转支承代替原始轴承。上述这些领域的工作环境普遍存在转速高、高温、干摩擦、易生锈等特殊工况，特别是在不允许油脂渗漏的食品机械行业里。而依据现有的技术，现有的回转支承适用于低速、常温及频繁润滑等工况，无法满足日益多元化的主机需求。同时，海洋开发、石油勘探等行业也需要回转支承有较高的承载能力。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种高承载的自润滑回转支承，其承载能力较现有回转支承有明显提高，可以适用于重载领域。同时，本新型回转支承可以实现免润滑，可以避免普通回转支承中因为油脂干掉导致回转支承过早损坏现象的发生；也可以适用于转速高、润滑油脂消耗快的行业，尤其在不允许油脂渗漏的食品机械行业里优势特别明显。另外，本新型回转支承寿命长，且能更好地适应更高转速及高温环境。总之，本实用新型回转支承自润滑、长寿命，应用领域极为广泛。

本实用新型一种高承载的自润滑式回转支承，它包括回转支承外圈、滚动体、隔离装置、密封条、回转支承内圈，回转支承外圈和回转支承内圈之间设置有滚道，隔离装置设置在滚道内，滚动体设置在隔离装置内、并与滚道相接触，滚动体与滚道的接触角α＝35°-40°，滚道曲率比为1.03。

进一步地，滚动体与滚道的接触角α＝40°。

进一步地，滚动体为陶瓷滚动体。

进一步地，滚道粗糙度Ra＝0.8μm。

进一步地，隔离装置为隔离环，上面设置有若干个均布的圆孔，里面放置有滚动体。

进一步地，隔离装置为不锈钢材料。

进一步地，回转支承外圈高于回转支承内圈，在两者的上平面之间、下平面之间均设置有密封条；上部的密封条的外部卡在回转支承外圈内表面上的槽内，其内部紧压在回转支承内圈的上平面上；下部的密封条的内部卡在回转支承内圈外表面上的槽内，其外部紧压在回转支承外圈的下平面上。

本实用新型回转支承具有以下技术效果：一、通过改变回转支承滚道的结构，即通过改变滚道接触角，提高了回转支承的径向承载能力，从而可以承受很大的径向力；二、通过将滚动体材质改为陶瓷材料，使回转支承可以不加任何油脂而工作，这样就避免了普通回转支承中因为油脂干掉导致回转支承过早损坏现象的发生；在一些轻工机械以及高空设备上，由于平时转速高，润滑脂的消耗特别快，润滑周期特别短，而这些设备加注油脂不方便，使用本新型回转支承可以很好的解决这一问题；同时，本新型回转支承在不允许油脂渗漏的食品机械行业里优势特别明显，根本不可能出现油脂渗漏；三、通过改变回转支承内外圈滚道的粗糙度值，减少滚道对陶瓷滚动体的磨损，提高回转支承寿命；四、通过将隔离装置改为不锈钢隔离环，使其与滚动体相匹配，同时，不锈钢隔离环可以更好地适应更高转速及高温环境，从而扩大其适用范围。

附图说明

图1为本实用新型自润滑式回转支承的结构示意图；

图2为本实用新型回转支承滚道的结构图；

图3为本实用新型回转支承隔离环的结构图；

图4为本实用新型回转支承隔离环的展开图。

图中：1：回转支承外圈；2：滚动体；3：隔离装置；4：密封条；5：回转支承内圈。

具体实施方式

实施例1

本实用新型一种高承载的自润滑式回转支承，它包括回转支承外圈1、滚动体2、隔离装置3、密封条4、回转支承内圈5，回转支承外圈1和回转支承内圈5之间设置有滚道，隔离装置3设置在滚道内，滚动体2设置在隔离装置3内、并与滚道相接触，滚动体2与滚道的接触角α＝35°-40°，滚道曲率比为1.03。

作为一种优选方式，滚动体2与滚道的接触角α＝40°。

当本实用新型回转支承中的滚道接触角为40°(如图2所示)，滚道曲率比为1.03时，其额定径向静容量

C_Or＝0.174×D_O×do^0.5×COS40°/COS45°×1.2＝1.3×0.174×D_O×do^0.5

其中，D_O───滚道中心直径，mm；do───钢球公称直径，mm。

现在的接触角为45°的回转支承的额定径向静容量C_Or＝0.174×D_O×do^0.5

从上面可以看出，本实用新型回转支承在滚道接触角为40°、滚道曲率比为1.03的情况下，其径向承载能力可提高30％左右。因此，本实用新型回转支承可以承受很大的径向力，从而使用范围更加广泛，满足各种行业各种设备的使用要求。而现有的接触角为45°的普通四点接触球式滚道显然不能满足要求。

从上面可以看出，滚道接触角与径向承载能力成反比关系，但是并不是接触角越小越好。如果原始接触角小于35°以后，随着滚道的磨损间隙将会增大，那么钢球的落点向滚道边缘靠近而造成滚道边缘压溃，造成回转支承失效。因此，本新型中滚动体与滚道的接触角α优选为40°。

实施例2

做为本实用新型的一种改进方式，本实用新型回转支承中的滚动体2为陶瓷滚动体。

由于陶瓷材料具有无油自润滑属性，因此本新型的回转支承可以在不加任何油脂的情况下工作，即实现了免润滑。也就是说即使油脂干掉，回转支承还是可以工作的，这样就避免了普通回转支承中因为油脂干掉导致回转支承过早损坏现象的发生。另外，在一些轻工机械以及高空设备上，由于平时转速高，润滑脂的消耗特别快，润滑周期特别短，而这些设备加注油脂不方便，使用本新型回转支承可以很好的解决这一问题。同时，本新型回转支承在不允许油脂渗漏的食品机械行业里优势特别明显，根本不可能出现油脂渗漏。

实施例3

做为本实用新型的一种改进方式，本实用新型回转支承中的滚道粗糙度值Ra＝0.8μm。

当本实用新型回转支承的滚动体采用陶瓷材料后，由于陶瓷摩擦系数小，因此回转支承滚道的粗糙度值Ra为0.8μm，这样可以减少滚道对陶瓷滚动体的磨损，提高回转支承寿命。

实施例4

做为本实用新型的一种改进方式，本实用新型回转支承中的隔离装置3为隔离环，上面设置有若干个均布的圆孔，里面放置有滚动体2。

现有回转支承的隔离装置一般均为一个个分离的尼龙材质隔离块，在支承转速较高的情况下，分离的隔离装置易使滚动体聚集且间距不均匀，导致滚道摩擦阻力矩加大及过热现象，有可能发生温度过高使尼龙隔离块融化。同时在高速旋转时，滚动体离心力过大产生的热膨胀会导致滚道间隙减小而加速滚道的磨损，因此现有的尼龙隔离块装置不适合于高速环境。本新型将尼龙隔离块装置的形式改成了一个整体的隔离环，滚动体放置于间距均匀的圆孔内，既避免了隔离装置的过热失效也大大降低了滚道在高速旋转的磨损速度，从而适合于高速环境。

实施例5

做为本实用新型的一种改进方式，本实用新型回转支承中的隔离装置3为不锈钢材料。

由于滚动体为陶瓷材料，为了使隔离环更好的适应高温及无润滑的环境，隔离装置3优选为不锈钢隔离环。因此，本新型回转支承可以适用高转速及高温环境，应用范围广泛。

实施例6

做为本实用新型的一种优选方式，本实用新型回转支承中：回转支承外圈1高于回转支承内圈5，在两者的上平面之间、下平面之间均设置有密封条4；上部的密封条4的外部卡在回转支承外圈1内表面上的槽内，其内部紧压在回转支承内圈5的上平面上；下部的密封条4的内部卡在回转支承内圈5外表面上的槽内，其外部紧压在回转支承外圈1的下平面上。

本新型回转支承中外圈和内圈相对的位置关系、密封条的密封方式可以很好地防止外界的灰尘等进入到回转支承中，从而使支承的使用寿命延长。

本新型回转支承加工时：首先是应用数控车床进行回转支承内外套圈的半精加工，然后应用中频感应加热的方法对半精加工的滚道进行表面热处理，淬火硬度为57～62HRC，淬硬层深度大于3.0mm；接着对半精车后的滚道进行成形磨削加工或采用以车代磨，注意控制回转支承的接触角为40°。对该回转支承进行组装时，注意先装好隔离环，再将陶瓷滚动体装入；同时需要控制回转支承轴向、径向间隙、轴向圆跳动、径向圆跳动均在一个合理的范围内，从而保证种自润滑式回转支承在运转过程中的平稳性及高效性。

总之，本实用新型回转支承的优点为：

(1)免润滑：陶瓷球具有无油自润滑属性，回转支承可以在不加任何油脂的情况下工作，特别是用在不允许油脂渗漏的食品机械行业里优势特别明显。

(2)耐高温和稳定性：陶瓷球热膨胀系数小，在高温环境下不会因为温度的原因导致球膨胀，热膨胀系数小有助于减小对温度变化的敏感性，从而防止卡死。这样大大提高了整个回转支承的使用温度，普通回转支承的温度在70度左右，陶瓷球的可以达到160℃，即在高达160℃高温环境中仍能稳定保持其机械性能。

(3)转速高：回转支承采用不锈钢隔离环。同时由于陶瓷球材料密度低，摩擦系数小，离心载荷小，从而可在更高转速下工作，而且产生热量较少。本新型回转支承是普通回转支承的1.5倍以上的转速。

总之，本新型通过改变回转支承滚道结构、滚动体材质采用陶瓷材料，改变回转支承内外圈滚道的粗糙度值、隔离环采用不锈钢材质、改变滚动体装配方式等，可以实现回转支承的免润滑、高转速、耐高温，能够扩大回转支承的应用领域，从而提高回转支承的市场竞争力。因此，本实用新型回转支承具有普通回转支承无法比拟的优异性能，在各种特殊环境、恶劣环境下得到广泛的应用。特别是在不允许油脂渗漏的食品机械行业里，可以完全解决油脂渗漏的问题。同时，本新型回转支承可显著提高轴承接触疲劳寿命，极大拓展了回转支承的应用领域。

Claims (7)

1.一种高承载的自润滑式回转支承，它包括回转支承外圈(1)、滚动体(2)、隔离装置(3)、密封条(4)、回转支承内圈(5)，其特征是：回转支承外圈(1)和回转支承内圈(5)之间设置有滚道，隔离装置(3)设置在滚道内，滚动体(2)设置在隔离装置(3)内，并与滚道相接触，滚动体(2)与滚道的接触角α＝35°-40°，滚道曲率比为1.03。

2.根据权利要求1所述的自润滑式回转支承，其特征是：滚动体(2)与滚道的接触角α＝40°。

3.根据权利要求1或2所述的自润滑式回转支承，其特征是：滚动体(2)为陶瓷滚动体。

4.根据权利要求1所述的自润滑式回转支承，其特征是：滚道粗糙度Ra＝0.8μm。

5.根据权利要求3所述的自润滑式回转支承，其特征是：所述的隔离装置(3)为隔离环，上面设置有若干个均布的圆孔，里面放置有滚动体(2)。

6.根据权利要求1所述的自润滑式回转支承，其特征是：隔离装置(3)为不锈钢材料。

7.根据权利要求1所述的自润滑式回转支承，其特征是：回转支承外圈(1)高于回转支承内圈(5)，在两者的上平面之间、下平面之间均设置有密封条(4)；上部的密封条(4)的外部卡在回转支承外圈(1)内表面上的槽内，其内部紧压在回转支承内圈(5)的上平面上；下部的密封条(4)的内部卡在回转支承内圈(5)外表面上的槽内，其外部紧压在回转支承外圈(1)的下平面上。