RU2015264C1 - Turntable - Google Patents

Abstract

FIELD: turntables of earth-moving and hoisting machines. SUBSTANCE: turntable includes upper rail ring 1 and lower rail ring 2 with supporting surfaces, main inserts 3 and 4, additional inserts 5 with two concave cylindrical surfaces 6 and 7 whose symmetry axes are mutually perpendicular and located in parallel planes. Additional inserts 5 are installed for interaction with their cylindrical surfaces 6 and 7 with inserts 3 and 4 that provides for maintaining constant area irrespective of deformation of rail rings. Inserts on one rail ring, e.g., ring 1 is attached radially. Inserts 4 have stops to prevent sliding off additional inserts 5. Inserts 3 and 4 and additional inserts 5 are made of polymeric material, or of coated metals. Design makes it possible to redistribute loads acting on turntable in occurrence of longitudinal and transverse deformations in two mutually perpendicular planes caused by forces arising in various operations of machine working cycle. EFFECT: prevented point contact between members of turntable due to redistribution of load in occurrence of longitudinal and transverse deformations of rail rings. 3 dwg

Description

Изобретение относится к механизмам поворота платформ землеройных и грузоподъемных машин, а более конкретно - к опорно-поворотным кругам. The invention relates to mechanisms for turning platforms of earthmoving and lifting machines, and more particularly to slewing rings.

Известен опорно-поворотный круг (ОПК), включающий центральную цапфу, круги катания и расположенные между ними катки, выполненные в виде ступицы, образующей с невращающейся осью пару скольжения, и обода, причем ступица с ободом соединена упругой связью [1]. Known rotary circle (DPC), including a central pin, skating circles and rollers located between them, made in the form of a hub, forming a slip pair with a non-rotating axis, and a rim, with the hub and rim connected by an elastic coupling [1].

Недостаток известной конструкции - возникновение продольно-поперечных деформаций обода при восприятии нагрузок и появление точечного контакта между элементами ОПК. A disadvantage of the known design is the occurrence of longitudinal-transverse deformations of the rim during the perception of loads and the appearance of point contact between the elements of the OPK.

Наиболее близким из известных конструкций является ОПК, включающий верхний и нижний рельсовые круги с опорными поверхностями и вкладыши, взаимодействующие друг с другом [2]. The closest of the known structures is the OPK, including the upper and lower rail circles with supporting surfaces and inserts interacting with each other [2].

Недостаток этого устройства - возникновение точечного контакта между элементами ОПК при продольно-поперечных деформациях рельсовых кругов. The disadvantage of this device is the occurrence of point contact between the elements of the defense industry during longitudinal-transverse deformations of rail circles.

Цель изобретения - предотвращение точечного контакта между элементами ОПК за счет перераспределения нагрузки при возникновении продольно-поперечных деформаций рельсовых кругов. The purpose of the invention is the prevention of point contact between the elements of the defense industry due to the redistribution of the load in the event of longitudinal-transverse deformations of rail circles.

Цель достигается тем, что ОПК, включающий верхний и нижний рельсовые круги с опорными поверхностями и вкладыши, снабжен дополнительными вкладышами с двумя вогнутыми цилиндрическими опорными поверхностями, оси симметрии которых взаимно перпендикулярны и расположены в параллельных плоскостях. Дополнительные вкладыши установлены с возможностью взаимодействия с вкладышами, а вкладыши на одном из рельсовых кругов закреплены радиально. The goal is achieved in that the DPC, including the upper and lower rail circles with supporting surfaces and liners, is equipped with additional liners with two concave cylindrical supporting surfaces, the axis of symmetry of which are mutually perpendicular and are located in parallel planes. Additional liners are installed with the possibility of interaction with the liners, and liners on one of the rail circles are fixed radially.

Предлагаемый ОПК соответствует требованию "изобретательский уровень", т.к. в известных конструкциях заявляемые признаки, направленные на достижение поставленного технического результата, не выявлены. The proposed defense industry meets the requirement of "inventive step", because in the known designs of the claimed features aimed at achieving the set technical result, not identified.

Сущность изобретения заключается в том, что установка дополнительных вкладышей между верхним и нижним рельсовыми кругами, выполненных с цилиндрическими опорными поверхностями для взаимодействия с вкладышами, обеспечивает сохранение постоянной контактной площади независимо от вида деформации рельсовых кругов. Выполнение дополнительных вкладышей с цилиндрическими опорными поверхностями, оси симметрии которых взаимно перпендикулярны, и закрепление вкладышей на одном из рельсовых кругов радиально позволяют перераспределять нагрузки, действующие на ОПК, при возникновении как продольных, так и поперечных деформаций в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, от действия сил при различных операциях рабочего цикла машины. The essence of the invention lies in the fact that the installation of additional liners between the upper and lower rail circles, made with cylindrical supporting surfaces for interaction with the liners, provides a constant contact area regardless of the type of deformation of the rail circles. The implementation of additional liners with cylindrical supporting surfaces, the axis of symmetry of which are mutually perpendicular, and fixing the liners on one of the rail circles radially allow you to redistribute the loads acting on the DPC, when both longitudinal and transverse deformations occur in two mutually perpendicular planes, from the action of forces at various operations of the duty cycle of the machine.

Предлагаемая конструкция позволяет создать схему, при которой между контактирующими поверхностями элементов ОПК появляется дополнительная степень свободы. Обеспечение постоянной площади контакта между элементами ОПК приводит к предотвращению точечного контакта и равномерной передачи давления по контактным площадям. The proposed design allows you to create a scheme in which between the contact surfaces of the elements of the defense industry appears an additional degree of freedom. Providing a constant contact area between the elements of the DPC leads to the prevention of point contact and uniform transmission of pressure across the contact areas.

На фиг. 1 изображена конструкция ОПК; на фиг. 2 - поперечные деформации; на фиг. 3 - продольные деформации. In FIG. 1 shows the construction of the defense industry complex; in FIG. 2 - transverse strains; in FIG. 3 - longitudinal deformation.

Опорно-поворотный круг включает верхний 1 и нижний 2 рельсовые круги с опорными поверхностями, основные вкладыши 3 и 4, дополнительные вкладыши 5, установленные между верхним 1 и нижним 2 рельсовыми кругами, имеющими вогнутые цилиндрические поверхности 6 и 7. Вкладыши 3 и 4 расположены с возможностью взаимодействия с цилиндрическими поверхностями 6 и 7 дополнительных вкладышей 5, а вкладыши на одном из рельсовых кругов, например вкладыши 3 верхнего рельсового круга 1, закреплены радиально. Вкладыши и дополнительные вкладыши выполняются либо из полимерных материалов, либо из металла с полимерным покрытием. На вкладышах 4 предусмотрены упоры для предупреждения соскальзывания с дополнительных вкладышей 5. The slewing ring includes upper 1 and lower 2 rail circles with supporting surfaces, main liners 3 and 4, additional liners 5 installed between the upper 1 and lower 2 rail circles having concave cylindrical surfaces 6 and 7. Liners 3 and 4 are located with the possibility of interaction with the cylindrical surfaces 6 and 7 of the additional liners 5, and the liners on one of the rail circles, for example liners 3 of the upper rail circle 1, are mounted radially. Inserts and additional inserts are made either of polymeric materials or of metal with a polymer coating. On the liners 4, stops are provided to prevent slipping from the additional liners 5.

Изобретение может быть использовано на машинах, имеющих поворотную часть, следовательно, оно является промышленно применимым. The invention can be used on machines having a rotary part, therefore, it is industrially applicable.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В процессе работы экскаватора на ОПК действуют нагрузки, вызывающие деформации как верхнего, так и нижнего рельсовых кругов. Эти нагрузки подразделяются на активные - от сил тяжести стрелы и ковша с грунтом, от инерционных сил, а также от усилий в тяговых и подъемных канатах, и на весовые - от силы тяжести механизмов и узлов металлоконструкций, имеющих постоянные значения. Кроме того, деформация участков опорной рамы, а следовательно, нижнего рельсового круга существенно зависят от условий ее опирания на грунт. During the operation of the excavator, the OPK is subject to loads that cause deformations of both the upper and lower rail circles. These loads are divided into active - from the gravity of the boom and bucket with soil, from inertial forces, as well as from the forces in the traction and lifting ropes, and by weight - from the gravity of the mechanisms and components of metal structures that have constant values. In addition, the deformation of the sections of the support frame, and hence the lower rail circle, significantly depend on the conditions of its support on the ground.

Уровень контактных напряжений зависит от площади контакта, определяемой формой контактирующих тел, и от уровня нагрузки на контактирующее соединение. При копании экскаватора в поворотной платформе, а следовательно, в верхнем рельсовом круге 1 от активных сил и от постоянных весовых нагрузок возникают продольные деформации, а при повороте ковша на разгрузку в опорной раме и, следовательно, нижнем рельсовом круге 2 возникают поперечные деформации, т.к. опорная рама, установленная на неровном забое, копирует эти неровности. Эти же деформации возникают и при перемещении экскаватора по забою. Поворот экскаватора осуществляется механизмом поворота. Благодаря этому осуществляется поворот поворотной платформы относительно опорной рамы экскаватора, между которыми расположен опорно-поворотный круг. Поворотная платформа опирается через верхний рельсовый круг 1 с вкладышами 3, дополнительные вкладыши 5, которые воспринимают нагрузки от поворотной платформы и передают их на нижний рельсовый круг 2, на котором расположены вкладыши 4, опорной раме экскаватора. Возникающие деформации компенсируются дополнительными вкладышами 5, имеющими две вогнутые цилиндрические поверхности 6 и 7, которые расположены в параллельных плоскостях и взаимодействуют с вкладышами 3 и 4 рельсовых кругов 1 и 2. Вкладыши одного рельсового круга, например 1, расположены и закреплены на нем радиально. При повороте поворотной платформы вкладыши 3 верхнего рельсового круга, находящиеся во взаимодействии с цилиндрической поверхностью 6 дополнительных вкладышей 5, перемещают их вместе с верхним рельсовым кругом 1. Дополнительные вкладыши 5 одновременно своими цилиндрическими поверхностями 7 находятся во взаимодействии с вкладышами 4, которые скользят по нижнему рельсовому кругу 2, при этом происходит поворот экскаватора. The level of contact stress depends on the contact area, determined by the shape of the contacting bodies, and on the level of load on the contacting joint. When digging an excavator in a turntable, and therefore in the upper rail circle 1, longitudinal deformations occur due to active forces and constant weight loads, and when the bucket is rotated for unloading, transverse deformations occur in the support frame and, therefore, the lower rail circle 2, t. to. a support frame mounted on an uneven bottom copies these irregularities. The same deformations occur when the excavator moves along the bottom. The rotation of the excavator is carried out by the rotation mechanism. Due to this, the turntable is rotated relative to the supporting frame of the excavator, between which the supporting turntable is located. The turntable is supported through the upper rail 1 with the liners 3, additional liners 5, which absorb the loads from the turntable and transfer them to the lower rail 2, on which the liners 4 are located, the supporting frame of the excavator. The resulting deformations are compensated by additional inserts 5, having two concave cylindrical surfaces 6 and 7, which are located in parallel planes and interact with the inserts 3 and 4 of rail circles 1 and 2. The liners of one rail circle, for example 1, are arranged and mounted radially on it. When turning the turntable, the liners 3 of the upper rail circle interacting with the cylindrical surface 6 of the additional liners 5 move them together with the upper rail circle 1. The additional liners 5 simultaneously with their cylindrical surfaces 7 interact with the liners 4 that slide along the lower rail circle 2, while the excavator is turning.

Данное устройство обеспечивает постоянную площадь контакта по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям вкладышей и дополнительных вкладышей и, следовательно, исключает точечный контакт при любых рабочих операциях экскаватора вследствие перераспределения нагрузок, действующих на рельсовые круги при возникновении пространственных деформаций опорной рамы и поворотной платформы. This device provides a constant contact area along the mating cylindrical surfaces of the liners and additional liners and, therefore, eliminates point contact during any operation of the excavator due to the redistribution of loads acting on the rail circles in the event of spatial deformations of the support frame and turntable.

Преимущество предложенной конструкции состоит в том, что данное устройство повышает надежность работы опорно-поворотного круга и машины в целом вследствие того, что она позволяет компенсировать все виды деформаций, возникающих на верхнем и нижнем рельсовых кругах. Повышается производительность машины за счет сокращения простоев в ремонтах, связанных с отказами ОПК. The advantage of the proposed design is that this device improves the reliability of the turntable and the machine as a whole due to the fact that it allows you to compensate for all types of deformations that occur on the upper and lower rail circles. Increases machine productivity by reducing downtime in repairs associated with failures of the defense industry.

По сравнению с прототипом [2] данная конструкция повышает производительность экскаватора-драглайна в 1,1-1,2 раза. Compared with the prototype [2], this design increases the productivity of a dragline excavator 1.1-1.2 times.

Claims (1)

ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЙ КРУГ, включающий верхний и нижний рельсовые круги с опорными поверхностями и вкладыши, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными вкладышами, выполненными с двумя вогнутыми цилиндрическими опорными поверхностями, оси симметрии которых взаимно перпендикулярны и расположены в параллельных плоскостях, при этом дополнительные вкладыши установлены с возможностью взаимодействия с основными вкладышами, которые на одном из рельсовых кругов закреплены радиально. SUSPENSION CIRCLE, including upper and lower rail circles with supporting surfaces and liners, characterized in that it is equipped with additional liners made with two concave cylindrical supporting surfaces, the axis of symmetry of which are mutually perpendicular and are located in parallel planes, with additional liners installed with the possibility of interaction with the main liners, which are mounted radially on one of the rail circles.

Images