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回转支承轴承

2020-06-06 22:45

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  回转支承轴承又叫转盘轴承,有些人也称其为:旋转支承 、 回旋支承。英文名字叫: slewing bearing 或 slewing ring bearing 又或 turntable bearing。

  回转支承是近四十年在世界范围内逐渐兴起的新型机械零部件,它有内外圈、滚动体等构成,我国定型生产的回转支承,主要是80年代初由机械工业部指定天津工程机械研究所组织引进原联邦德国Rothe Erde公司的设计和制造技术。1984年12月20日发布了中华人民共和国机械工业部标准:JB/2300-84《回转支承型式、基本参数和技术要求》,主要由机械电子工业部天津工程机械研究所、徐州海林回转支承厂负责起草,后来国家又在1991年发布了建筑机械标准:JB36.1-36.3-91,在1999年和2011年先后发布新的机械行业标准JB/2300-1999及JB/2300-2011。

  回转支承,是一种能够承受综合载荷的大型轴承,可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩。回转支承轴承一般带有安装孔、内齿轮或外齿轮、润滑油孔和密封装置,因而能使主机设计结构紧凑,引导简便,维护容易。回转支承轴承有无齿式,外齿式和内齿式的四点接触球轴承、双排角接触式球轴承交叉圆柱滚子轴承、交叉圆锥滚子轴承和三排圆柱滚子复合轴承四个系列,其中四点接触球轴承具有较高的静负荷能力,交叉圆柱滚子具有较高的动负荷能力,交叉圆锥滚子轴承的预过盈能使轴承具有较大的支撑刚性和回转精度,三排圆柱滚子组合轴承由于承载能力的提高引向轴承高度,各种力量分别由不同滚道承受,所以同样受力情况下,其轴承直径可大大缩小,因而有使主机更加紧凑的特点是一种高承载能力的回转支承轴承。回转支承轴承广泛用于起重机械、采掘机械、建筑机械、港口机械、船舶机具以及高精度的雷达机械和导弹发射架等设备的大型回转装置上。同时也可以根据用户的具体要求设计、开发、生产各种特殊结构回转支承轴承。

  回转驱动通常由蜗杆、回转支承、壳体、马达等部件构成。由于核心部件采用回转支承,因此可以同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩。 其形式很多,但结构组成基本大同小异。

  1.外圈(有齿或无齿)2.密封带 3.滚动体(滚球或滚柱) 4.加油嘴

  1.堵塞 2.堵塞销 3.内圈(有齿或无齿) 4.隔离块或保持架 5.安装孔(丝孔或光孔)

  回转支承在现实工业中应用很广泛,被人们称为:“机器的关节”,其主要应用在被广泛应用于:汽车起重机、铁路起重机、港口起重机、船用起重机、冶金起重机、集装箱起重机、挖掘机、灌装机、以及CT机驻波治疗仪、航海仪、雷达天线座、导弹发射架、坦克、机器人以及旋转餐厅等等方面。

  回转支承应用广泛,工程机械是回转支承最初应用也是应用最广泛的地方,如土方机械、挖掘机、解体机、堆取料机、平地机、压路机、强夯机、凿岩机械、掘进机等。其他的还有:

  起重机械:轮式起重机、履带式起重机、门座式起重机、塔式起重机、叉式起重机、随吊机、龙门起重机 地基处理机械:冲击式反循环钻机、回转式钻机、冲击式回转式钻机、旋挖钻机、反循环回转钻机、正循环回转钻机、长螺旋工程钻机、潜水工程钻机、静压桩机、打桩机

  专用车:桥梁检测车、消防车、擦窗机、平板运梁车、高空作业车、自行式高空作业平台

  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,类似港口设备、冶金设备、钻进平台等设备平台已经开始大范围使用回转支承代替原始轴承。

  一般情况下,回转支承滚动体采用整体淬硬的碳铬轴承钢。牌号为GCr15或GCr15SiMn钢制造;回转支承套圈则采用表面淬硬钢,当用户无特殊要求时,一般选用50Mn钢制造,但有时为了满足部分特殊应用场合主机的需要,也可根据用户提供的具体使用条件选用其它牌号的表面淬硬钢,如42CrMo、5CrMnMo等。

  回转支承用保持架有整体式、分段式、隔离块式等结构形式。其中整体式和分段式保持架用20号钢或ZL102铸造铝合金制造。隔离块式采用聚酰胺1010树脂,ZL102铸造铝合金等制造。近年来随着材料工业的不断发展尼龙GRPA66.25也在分段保持架的设计中得以推广应用。

  套圈材料及毛坯供应状态的代号按表的规定,表中“T”表示套圈毛坯为调质状态供应,“Z”则表示套圈毛坯以正火状态供应。

  滚动体中心圆直径为3150mm,球径为75mm,齿轮模数m=20mm,套圈材料用50Mn,毛坯材料为正火状态制造的内齿式四点接触球回转支承轴承表示为013.75.3150.12

  三排滚柱式回转支承具有三个座圈上下及径向滚道各自分开,使得每一排滚柱的负载都能确切地加以确定,能够同时承受各种载荷,是四种产品中承载能力最大的一种,轴、径向尺寸都较大结构牢固,特别适用于要求较大直径的重型机械,如斗轮式挖掘机、轮式起重机、船用起重机、钢包回转及大吨位汽车起重机等机械上。

  双排球式回转支承具有三个座圈,钢球和隔离块可直接排入上下滚道,根据受力状况,安排了上下两排直径不同的钢球。

  这种开式装配非常方便,上下圆弧滚道的承载角都为90°,0.01能承受很大的轴向力和倾翻力矩。当径向力大于0.1倍的轴向力时滚道须特殊设计。双排球式回转支承的轴向、径向尺寸都比较大,结构坚固,特别适用于要求中等以上直径的塔式起重机、汽车起重机等装卸机械上。

  单排交叉滚柱式回转支承,由两个座圈组成,结构紧凑、重量轻、制造精度高,装配间隙小,对安装精度要求高,滚柱为1:1交叉排列, 能同时承受轴向力、较大径向力和倾翻力矩。被广泛用于起重运输、工程机械和军工产品。

  单排四点接触球轴承回转支承由两个座圈组成,结构紧凑、重量轻、钢球与圆弧滚道四点接触,能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩。回转式输送机、焊接操作机、中小型起重机和挖掘机等工程机械均可选用。

  回转支内有尘埃等异物,会发生非周期性的振动,所谓尘埃声,其振动与噪声的大小不定,而且或有或无。

  尘埃声的控制方法:改善回转支承/转盘轴承的清洗方法,安装前将轴承、轴、座孔以及相配零件全部严格清洗洁净;清除润滑剂内的异物;改善轴承的密封;避免使用材料不纯或嵌有异物的塑料保持架。

  回转支承的滚动表面如有裂纹、压痕或锈蚀,就会发生像铆接铆钉那样周期性的振动和噪声,其周期可能固定不变但大多与转速成一定的对应关系,伤痕在沟道上会连续发生,伤痕在钢球上就时隐时现,而且这种噪声随安装和润滑条件而有一定的变化。

  这类噪声的控制方法:安装时不可敲击轴承,将轴承与轴组装后再装入轴承座中时防止轴承装斜;库存时防止轴承锈蚀和运输时防止冲击振动;使用粘度高的润滑脂。

  润滑剂选用错误、润滑剂不足或发生老化硬结,都能导致回转支承/转盘轴承产生振动和噪声,而且这种噪声没有一定的规律。对于这种情况,只有选用合适的润滑剂,调整其润滑剂量,延长润滑剂的使用寿命并合理确定更换周期。

  这种噪声并非单纯由轴承引起,因而单从轴承方面去寻找原因是无效的,应对主机全面加以注意,必要时要提高主机的性能。现主要叙述电动机中常见的蜂鸣声和机架谐振声。

  电机轴的轴向振动会引起很大的高频噪声——蜂鸣声,其频率与轴向振动频率相同,可以是不变的也可以是变化的。蜂鸣声的防止办法与防止轴向振动的方法相同。

  前述外圈质量系轴向固有振动引起轴承架的轴向弯曲固有振动时,一种被称为谐振声的噪声便随之产生。增加预紧的方法可以提高外圈质量系的轴向固有频率,破坏谐振条件,降低噪声

  尹富先. 回转支承轴承:, CN 201448366 U[P]. 2010.

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