回轉支承是近四十年在世界范圍內逐漸興起的新型機械零部件,它有內外圈、滾動(dòng)體等構成,目前,我國定型生產(chǎn)的回轉支承,主要是80年代初由機械工業(yè)部指定天津工程機械研究所組織引進(jìn)原聯(lián)邦德國Rothe Erde公司的設計和制造技術(shù)。1984年12月20日發(fā)布了中華人民共和國機械工業(yè)部標準:JB/2300-84《回轉支承型式、基本參數和技術(shù)要求》,主要由機械電子工業(yè)部天津工程機械研究所、徐州海林回轉支承廠(chǎng)負責起草,后來(lái)國家又在1991年發(fā)布了建筑機械標準:JB36.1-36.3-91,在1999年和2011年先后發(fā)布新的機械行業(yè)標準JB/2300-1999及JB/2300-2011。
回轉支承,是一種能夠承受綜合載荷的大型軸承,可以同時(shí)承受較大的軸向、徑向負荷和傾覆力矩?;剞D支承軸承一般帶有安裝孔、內齒輪或外齒輪、潤滑油孔和密封裝置,因而能使主機設計結構緊湊,引導簡(jiǎn)便,維護容易?;剞D支承軸承有無(wú)齒式,外齒式和內齒式的四點(diǎn)接觸球軸承、雙排角接觸式球軸承交叉圓柱滾子軸承、交叉圓錐滾子軸承和三排圓柱滾子復合軸承四個(gè)系列,其中四點(diǎn)接觸球軸承具有較高的靜負荷能力,交叉圓柱滾子具有較高的動(dòng)負荷能力,交叉圓錐滾子軸承的預過(guò)盈能使軸承具有較大的支撐剛性和回轉精度,三排圓柱滾子組合軸承由于承載能力的提高引向軸承高度,各種力量分別由不同滾道承受,所以同樣受力情況下,其軸承直徑可大大縮小,因而有使主機更加緊湊的特點(diǎn)是一種高承載能力的回轉支承軸承?;剞D支承軸承廣泛用于起重機械、采掘機械、建筑機械、港口機械、船舶機具以及高精度的雷達機械和導彈發(fā)射架等設備的大型回轉裝置上。同時(shí)也可以根據用戶(hù)的具體要求設計、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)各種特殊結構回轉支承軸承。
回轉驅動(dòng)通常由蝸桿、回轉支承、殼體、馬達等部件構成。由于核心部件采用回轉支承,因此可以同時(shí)承受軸向力、徑向力、傾翻力矩。 其形式很多,但結構組成基本大同小異。
由左及右分別是(上部分): 1.外圈(有齒或無(wú)齒)2.密封帶 3.滾動(dòng)體(滾球或滾柱) 4.加油嘴
由左及右分別是(下部分): 1.堵塞 2.堵塞銷(xiāo) 3.內圈(有齒或無(wú)齒) 4.隔離塊或保持架 5.安裝孔(絲孔或光孔)
回轉支承在現實(shí)工業(yè)中應用很廣泛,被人們稱(chēng)為:"機器的關(guān)節",其主要應用在被廣泛應用于:汽車(chē)起重機、鐵路起重機、港口起重機、船用起重機、冶金起重機、集裝箱起重機、挖掘機、灌裝機、以及CT機駐波治療儀、航海儀、雷達天線(xiàn)座、導彈發(fā)射架、坦克、機器人以及旋轉餐廳等等方面。
回轉支承應用廣泛,工程機械是回轉支承初應用也是應用廣泛的地方,如土方機械、挖掘機、解體機、堆取料機、平地機、壓路機、強夯機、鑿巖機械、掘進(jìn)機等。其他的還有:
混凝土機械:混凝土泵車(chē)、混凝土攪拌布料桿一體機、帶式布料機
給料機械:圓盤(pán)式給料機、混砂機
起重機械:輪式起重機、履帶式起重機、門(mén)座式起重機、塔式起重機、叉式起重機、隨吊機、龍門(mén)起重機 地基處理機械:沖擊式反循環(huán)鉆機、回轉式鉆機、沖擊式回轉式鉆機、旋挖鉆機、反循環(huán)回轉鉆機、正循環(huán)回轉鉆機、長(cháng)螺旋工程鉆機、潛水工程鉆機、靜壓樁機、打樁機
工程船舶:挖泥船
專(zhuān)用車(chē):橋梁檢測車(chē)、消防車(chē)、擦窗機、平板運梁車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、自行式高空作業(yè)平臺
輕工機械:飲料機械、吹瓶機、包裝機械、灌裝機、回轉理瓶機、注塑機
船用起重機
除了各種工程機械之外,回轉支承的應用范圍已經(jīng)在逐漸擴大,目前類(lèi)似港口設備、冶金設備、鉆進(jìn)平臺等設備平臺已經(jīng)開(kāi)始大范圍使用回轉支承代替原始軸承。
港口設備:港口起重機、正面吊
新能源設備:風(fēng)力發(fā)電設備、太陽(yáng)能發(fā)電設備
冶金設備:冶金起重機、鋼包回轉臺、抓鋼機、泥炮、吹氧裝置
游樂(lè )設備:摩天輪等
機場(chǎng)設備:機場(chǎng)加油機
軍工設備:雷達、坦克等
機器人:碼垛機器人、焊接機器人、機械手
醫療設備:伽馬刀
環(huán)保設備:刮泥機
停車(chē)設備:塔式車(chē)庫
鉆井平臺設備、廚具設備、數控設備(線(xiàn)切割機、淬火機床)、磚機
套圈與滾動(dòng)體用材料
一般情況下,回轉支承滾動(dòng)體采用整體淬硬的碳鉻軸承鋼。牌號為GCr15或GCr15SiMn鋼制造;回轉支承套圈則采用表面淬硬鋼,當用戶(hù)無(wú)特殊要求時(shí),一般選用50Mn鋼制造,但有時(shí)為了滿(mǎn)足部分特殊應用場(chǎng)合主機的需要,也可根據用戶(hù)提供的具體使用條件選用其它牌號的表面淬硬鋼,如42CrMo、5CrMnMo等。
保持架用材料
回轉支承用保持架有整體式、分段式、隔離塊式等結構形式。其中整體式和分段式保持架用20號鋼或ZL102鑄造鋁合金制造。隔離塊式采用聚酰胺1010樹(shù)脂,ZL102鑄造鋁合金等制造。近年來(lái)隨著(zhù)材料工業(yè)的不斷發(fā)展尼龍GRPA66.25也在分段保持架的設計中得以推廣應用。
密封圈用材料
回轉支承密封圈用材料采用耐油丁睛橡膠制造。
套圈材料及毛坯供應狀態(tài)的代號按表的規定,表中"T"表示套圈毛坯為調質(zhì)狀態(tài)供應,"Z"則表示套圈毛坯以正火狀態(tài)供應。
代號 |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
材料及毛坯狀態(tài) |
45BT |
45BZ |
42CrMoT |
42CrMoZ |
5CrMnMoT |
5CrMnMoZ |
代號 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
材料及毛坯狀態(tài) |
42SiMnT |
42SiMnZ |
45MnT |
45MnZ |
50MnT |
50MnZ |
滾動(dòng)體中心圓直徑為3150mm,球徑為75mm,齒輪模數m=20mm,套圈材料用50Mn,毛坯材料為正火狀態(tài)制造的內齒式四點(diǎn)接觸球回轉支承軸承表示為013.75.3150.12
三排組合滾子回轉支承軸承
三排滾柱式回轉支承具有三個(gè)座圈上下及徑向滾道各自分開(kāi),使得每一排滾柱的負載都能確切地加以確定,能夠同時(shí)承受各種載荷,是四種產(chǎn)品中承載能力的一種,軸、徑向尺寸都較大結構牢固,特別適用于要求較大直徑的重型機械,如斗輪式挖掘機、輪式起重機、船用起重機、鋼包回轉及大噸位汽車(chē)起重機等機械上。
雙排角接觸球回轉支承軸承
雙排球式回轉支承具有三個(gè)座圈,鋼球和隔離塊可直接排入上下滾道,根據受力狀況,安排了上下兩排直徑不同的鋼球。
這種開(kāi)式裝配非常方便,上下圓弧滾道的承載角都為90°,能承受很大的軸向力和傾翻力矩。當徑向力大于0.1倍的軸向力時(shí)滾道須特殊設計。雙排球式回轉支承的軸向、徑向尺寸都比較大,結構堅固,特別適用于要求中等以上直徑的塔式起重機、汽車(chē)起重機等裝卸機械上。
單排交叉滾子回轉支承軸承
單排交叉滾柱式回轉支承,由兩個(gè)座圈組成,結構緊湊、重量輕、制造精度高,裝配間隙小,對安裝精度要求高,滾柱為1:1交叉排列, 能同時(shí)承受軸向力、較大徑向力和傾翻力矩。被廣泛用于起重運輸、工程機械和軍工產(chǎn)品。
單排四點(diǎn)接觸球回轉支承軸承
單排四點(diǎn)接觸球軸承回轉支承由兩個(gè)座圈組成,結構緊湊、重量輕、鋼球與圓弧滾道四點(diǎn)接觸,能同時(shí)承受軸向力、徑向力和傾翻力矩?;剞D式輸送機、焊接操作機、中小型起重機和挖掘機等工程機械均可選用。
回轉支承軸承具有以下部分型號(中國標準):
■ 單排四點(diǎn)接觸球式回轉支承 (01 系列)
■ 雙排異徑球式回轉支承 (02 系列)
■ 單排交叉滾柱式回轉支承 (11 系列)
■ 三排滾柱式回轉支承 (13 系列)
■ 單排四點(diǎn)接觸球式回轉支承 (HS 系列)
■ 單排交叉滾柱式回轉支承 (HJ 系列)
■ 單排四點(diǎn)接觸球式回轉支承 (QU、QW、QN 系列)
回轉支承軸承具有以下部分型號(參照INA):
■ 四點(diǎn)接觸式回轉支承 (VL 系列)
■ 四點(diǎn)接觸式回轉支承 (VS 系列)
■ 四點(diǎn)接觸式回轉支承 (V 系列)
■ 單排交叉滾子式回轉支承 (XS 系列)
■ 單排交叉滾子式回轉支承 (X 系列)
全球做回轉支撐軸承的企業(yè)很多,企業(yè)有:
INA,WXCQ,KAYDON,Rothe Erde,LYC,ZWZ,IMO,SKF,JINBEARINGS,THK,SHILLACORP,ROLLIX等等。
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