CN104196879B - 一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明属于轴承制造技术领域，提出一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承；所述的组合转盘轴承包括有组合外圈（1）、第一组合内圈（2）和第二组合内圈（3）；组合外圈（1）、第一组合内圈（2）、第二组合内圈（3）均为由多段剖分段阶梯搭接连接而成的组合式结构；第一内圈剖分段的段数与第二内圈剖分段的段数相同，且与外圈剖分段的段数互质；组合外圈的剖分切口、第一组合内圈的剖分切口与主推力滚子的母线之间、组合外圈的剖分切口、第二组合内圈的剖分切口与副推力滚子的母线之间均具有夹角。本发明实现了轴承锻件的可分段锻造、轴承成品可分段装在集装箱内运输、到现场后组装的加工目标，满足了轴承载荷不断发展的使用需求。

Description

一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承
技术领域
本发明属于轴承制造技术领域，主要涉及一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承。
背景技术
三排圆柱滚子组合转盘轴承的承载能力和外形尺寸有很大关系，采用相同材料制造的轴承，直径、轴向尺寸越大，承载能力越强。一般外径5m的三排圆柱滚子组合转盘轴承，能够承受轴向力为4000kN，倾覆力矩为50000kNm的载荷。随着工程技术的进步，船用起重机等工作载荷越来越大，目前已有轴向力为32000kN，倾覆力矩为500000kNm的载荷需求，计算表明需要外径10m以上的三排圆柱滚子组合转盘轴承，才能满足这一工况。
10m以上的三排圆柱滚子组合转盘轴承，存在着加工与运输的极大困难：首先锻件的尺寸和重量超大，超出目前锻造设备的加工能力；其次，内陆的轴承制造企业，避免不了采用公路运输的方式运送轴承锻件和成品，由于道路宽度、隧道、桥梁等尺寸和安全方面的限制，这样超大尺寸的转盘轴承采用公路运输基本上是不可行的。
一方面是实际应用需求的技术牵引，另一方面是加工运输短板的掣肘，这一矛盾不解决，就无法满足不断发展的市场需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承。
本发明实现上述目的采用如下技术方案：
一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承，所述剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承包括有组合外圈、第一组合内圈和第二组合内圈；所述的组合外圈与第一组合内圈之间设置有多个主推力滚子，所述的组合外圈与第二组合内圈之间设置有多个副推力滚子和径向滚子；所述的组合外圈为由多段外圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段外圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述外圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述的第一组合内圈为由多段第一内圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段第一内圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述第一内圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述的第二组合内圈为由多段第二内圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段第二内圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述第二内圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述第一内圈剖分段的段数与第二内圈剖分段的段数相同，且所述第一内圈剖分段的段数、第二内圈剖分段的段数与外圈剖分段的段数互质，在转盘轴承旋转过程中，轴承外圈的一处剖分切口与第一组合内圈、第二组合内圈的一处剖分切口重合时，轴承外圈的其它剖分切口与第一组合内圈、第二组合内圈的其它剖分切口相互交错，减少轴承在剖分切口处由于所受载荷的不连续而造成的应力集中；组合外圈的剖分切口、第一组合内圈的剖分切口与主推力滚子的母线之间，组合外圈的剖分切口、第二组合内圈的剖分切口与副推力滚子的母线之间均具有5°～15°的夹角；用以使主推力滚子、副推力滚子能够平稳地通过组合外圈和第一组合内圈主推力滚道上的剖分切口以及组合外圈和第二组合内圈副推力滚道上的剖分切口，减小轴承运转过程中的冲击与振动；所述组合外圈的外圆面为齿形面，所述组合外圈的剖分切口切在所述齿圈的齿槽底面的中心部位。
本发明提出的一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承，在满足轴承承载能力的基础上，在轴承有限的结构空间内，内圈、外圈均采用剖分式结构，实现轴承锻件的可分段锻造、轴承成品可分段装在集装箱内运输、到现场后组装的加工目标，满足了轴承载荷不断发展的使用需求；轴承内、外圈的剖分段数互质，使得轴承在工作旋转过程中的某一瞬间，轴承内圈与轴承外圈只有一处剖分切口重合，其它剖分切口相互交错，减小了轴承在切口处由于所受载荷的不连续而造成的应力集中；组合外圈的剖分切口、第一组合内圈的剖分切口与主推力滚子的母线之间，组合外圈的剖分切口、第二组合内圈的剖分切口与副推力滚子的母线之间均具有5°～15°的夹角，用以使主推力滚子、副推力滚子能够平稳地通过组合外圈和第一组合内圈主推力滚道上的剖分切口以及组合外圈和第二组合内圈副推力滚道上的剖分切口，减小轴承运转过程中的冲击与振动；所述组合外圈的外圆面为齿形面时，所述组合外圈剖分段的剖分切口切在齿形面齿槽底的中心位置，提高了产品的使用可靠性。
附图说明
图1为剖分结构三排圆柱滚子组合转盘轴承的装配示意图。
图2为本发明中组合外圈外径方向的展开示意图。
图3为本发明中第一组合内圈内径方向展开示意图。
图4为本发明中第二组合内圈内径方向展开示意图。
图5为用铰制孔螺栓定位联接第一内圈剖分段的结构示意图。
图6为本发明中组合内圈剖分段阶梯搭接的结构示意图。
图7为本发明的三维立体图。
图8为本发明中组合外圈剖分面与推力滚道面相交所形成剖分切口的结构示意图。
图9为本发明中组合外圈剖分面与外齿轮相交所形成剖分切口的结构示意图。
图10为本发明的使用状态图。
图中：1、组合外圈，2、第一组合内圈，3、第二组合内圈，4、主推力滚子，5、副推力滚子，6、径向滚子，7、主推力滚子保持架，8、副推力滚子保持架，9、径向滚子保持架，10、密封圈，11、第二密封圈，12、第三密封圈，13、联接螺栓，14、外圈剖分段一，15、外圈剖分段二，16、外圈剖分段三，17、第一内圈剖分段一，18、第一内圈剖分段二，19、第二内圈剖分段一，20、第二内圈剖分段二，21、铰制孔螺栓，22、内圈安装螺栓，23、外圈安装螺栓，24、起重机旋转工作台，25、起重机底盘。
具体实施方式
结合附图，给出本发明的实施例如下，但是本发明不局限以下实施例。
如图1所示，一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承，所述剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承包括有组合外圈1、第一组合内圈2和第二组合内圈3；所述的组合外圈1与第一组合内圈2之间设置有多个主推力滚子4，所述的组合外圈1与第二组合内圈3之间设置有多个副推力滚子5和径向滚子6；如图2、图6所示，所述的组合外圈1为由多段外圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段外圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述外圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；组合外圈1所述外圈剖分段的结构形式有三种：外圈剖分段一14为一端端面具有用以与相邻外圈剖分段搭接连接的凹槽，另一端端面为具有用以与相邻外圈剖分段搭接连接的凸台；外圈剖分段二15的两端端面均具有用以与相邻外圈剖分段搭接连接的凹槽；外圈剖分段三16为两端端面均具有用以与相邻外圈剖分段搭接连接的凸台；如图3、图5所示，所述的第一组合内圈2为由多段第一内圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段第一内圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述第一内圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述第一内圈剖分段的结构形式有两种：第一内圈剖分段一17的两端端面均具有用以与相邻第一内圈剖分段搭接连接的凸台；第一内圈剖分段 二18的两端端面均具有用以与相邻第一内圈剖分段搭接连接的凹槽；如图4所示，所述的第二组合内圈3为由多段第二内圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段第二内圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述第二内圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述第二内圈剖分段的结构形式有两种：第二内圈剖分段一19的两端端面均具有用以与相邻第二内圈剖分段搭接连接的凸台；第二内圈剖分段二20的两端端面均具有用以与相邻第二内圈剖分段搭接连接的凹槽；所述第一内圈剖分段的段数与第二内圈剖分段的段数相同，且所述第一内圈剖分段的段数、第二内圈剖分段的段数与外圈剖分段的段数互质，该实施例中，第一内圈剖分段的段数、第二内圈剖分段的段数均为六段，外圈剖分段的段数为七段，这样轴承在工作旋转的过程中，在某一瞬间，轴承内圈与轴承外圈只有一处剖分切口重合，其它剖分切口相互交错，减小了轴承在切口处由于所受载荷的不连续而造成的应力集中；如图8所示，组合外圈的剖分切口、第一组合内圈的剖分切口与主推力滚子的母线之间，组合外圈的剖分切口、第二组合内圈的剖分切口与副推力滚子的母线之间均具有夹角，夹角为5°～15°；用以使主推力滚子、副推力滚子能够平稳地通过组合外圈和第一组合内圈主推力滚道上的剖分切口以及组合外圈和第二组合内圈副推力滚道上的剖分切口，减小轴承运转过程中的冲击与振动。如图9所示，所述组合外圈的外圆面为齿圈结构，所述组合外圈的剖分切口切在所述齿圈的齿槽底面的中心部位。
使用时，轴承水平安装，第一组合内圈2、第二组合内圈3用内圈安装螺栓22通过其上的螺纹孔与起重机旋转工作台24紧固连接在一起，组合外圈1用外圈安装螺栓23通过安装孔与起重机底盘25紧固连接在一起；轴承工作时，与起重机旋转工作台24连接在一起的驱动小齿轮与轴承的外齿啮合，小齿轮转动，从而带动自身及起重机旋转工作台24回转；起重机旋转工作台24所受的轴向力通过第一组合内圈2、主推力滚子4传递到组合外圈1及起重机底盘25；所受的倾覆力矩通过第二组合内圈3、副推力滚子5传递到组合外圈1及起重机底盘25；所受的径向力通过第二组合内圈3、径向滚子6传递到组合外圈1及起重机底盘25。

Claims (1)

1.一种剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承，所述剖分结构的三排圆柱滚子组合转盘轴承包括有组合外圈（1）、第一组合内圈（2）和第二组合内圈（3）；所述的组合外圈（1）与第一组合内圈（2）之间设置有多个主推力滚子（4），所述的组合外圈（1）与第二组合内圈（3）之间设置有多个副推力滚子（5）和径向滚子（6）；其特征在于：所述的组合外圈（1）为由多段外圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段外圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述外圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述的第一组合内圈（2）为由多段第一内圈剖分段阶梯搭接连接而成的组合式结构；相邻两段第一内圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述第一内圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述的第二组合内圈（3）为由多段第二内圈剖分段阶梯搭接而成的组合式结构；相邻两段第二内圈剖分段的结构不同，且相邻两段所述第二内圈剖分段的轴向由铰制孔螺栓定位联接；所述第一内圈剖分段的段数与第二内圈剖分段的段数相同，且所述第一内圈剖分段的段数、第二内圈剖分段的段数与外圈剖分段的段数互质，在轴承外圈的一处剖分切口与第一组合内圈、第二组合内圈的一处剖分切口重合时，轴承外圈的其它剖分切口与第一组合内圈、第二组合内圈的其它剖分切口相互交错，减少轴承在剖分切口处由于所受载荷的不连续而造成的应力集中；组合外圈的剖分切口、第一组合内圈的剖分切口与距离组合外圈的剖分切口、第一组合内圈的剖分切口最近的主推力滚子的母线之间，组合外圈的剖分切口、第二组合内圈的剖分切口与距离组合外圈的剖分切口、第二组合内圈的剖分切口最近的副推力滚子的母线之间均具有5°～15°的夹角，用以使主推力滚子、副推力滚子能够平稳地通过组合外圈和第一组合内圈主推力滚道上的剖分切口以及组合外圈和第二组合内圈副推力滚道上的剖分切口，减小轴承运转过程中的冲击与振动；所述组合外圈的外圆面为齿圈结构，所述组合外圈的剖分切口切在所述齿圈的齿槽底面的中心部位。
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