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什么是回转支撑

时间:2022-09-08 22:51:56   作者:   来源:   阅读:2   评论:0

回转支承:

    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,目前,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。

    回转支承定义

    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。

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    回转支承又叫转轴承,有些人也称其为:旋转支撑承、 回旋支承。

    英文名字分别叫: slewing bearing 、 slewing ring bearing 、 turntable bearing、slewing ring。

    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”,是两物体之间需作相对回转运动,又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。随着机械行业的迅速发展,回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。

    回转支承行业在我国已经经历了20余年的发展,自1984年首次发布的JB2300-84《回转支承 形式、基本参数和技术要求》标准,以及在1999年修订的JB/T2300-1999《回转支承》标准,现我国已具备了完善的回转支承设计、制造和测试的综合开发能力。

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回转支承的基本结构

    回转支承通常由蜗杆、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。

由左及右分别是(上部分):

    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

    由左及右分别是(下部分): 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)

 

回转支承轴承型号及其结构特点:

    回转支承轴承具有以下部分型号(参照XZWD):

    单排四点接触球式回转支承 (01 系列)

    单排四点接触球式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。

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01系列

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02系列

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11系列

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13系列

双排异径球式回转支承 (02 系列)

    双排球式回转支承有三个座圈,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°,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。双排异径球式回转支承的轴向、径向尺寸都比较大,结构紧固。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 (11 系列)

    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、倾翻力矩和较大的径向力,被广泛地用于起重运输,工程机械和军工产品上

三排滚柱式回转支承 (13 系列)

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    三排滚柱式回转支承有三个座圈,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、港口起重机,钢水运转台及大吨位汽车起重机等机械上。

轻型系列回转支承

    轻型回转支承具有与普通回转支承相同的结构形式,重量轻,转动灵活。广泛应用于食品机械、灌装机械、环保机械等领域。

单排四点接触球式回转支承 (HS 系列)

    单排四点接触球式回转支承由两个座圈组成,结构紧凑、钢球与圆弧滚道四点接触。主要用于汽车起重机、塔式起重机、挖掘机、打桩机、工程作业车、雷达扫描设备等承受倾翻力矩、垂直轴向力、水平倾向力作用的机械上。

单排交叉滚柱式回转支承 (HJ 系列)

    单排交叉滚柱式回转支承,由两个座圈组成,结构紧凑、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,倾翻力矩和较大的径向力,被广泛地用于其中运输、工程机械和军工产品上。

其它系列回转支承

■ 单排四点接触球式回转支承 (QU、QW、QN 系列)

■ 四点接触式回转支承 (VL 系列)

■ 四点接触式回转支承 (VS 系列)

■ 四点接触式回转支承 (V 系列)

■ 单排交叉滚子式回转支承 (XS 系列)

■ 单排交叉滚子式回转支承 (X 系列)

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回转支承所用材料

    套圈与滚动体用材料

    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。

保持架用材料

    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。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。

密封圈用材料

    回转支承密封圈用材料采用耐油丁睛橡胶制造。

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    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会转至承表示为013.75.3150.12。

 

回转支承滚道及齿轮热处理

滚道热处理

    回转支承的滚道都是经过表面感应淬火处理的,并且淬火硬度确保在HRC55~62,能达到足够的淬硬层深度。

  回转支承滚道热处理

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由左及右、由上及下分别是:

1.单排四点接触球式滚道

2.双排异径球式压圈滚道

3.单排交叉滚柱式滚道

4.双排异径球式鼻圈滚道

5.三排滚柱式鼻圈滚道

 

齿轮热处理:

    由于传递力的需要,回转支承其中一个套圈上通常制有齿。齿轮的热处理状态一般为正火或调质状态。齿表面也可按照用户的要求淬火处理,淬火硬度在HRC50~60,并且能够保证足够的深度。根据应用场合的不同,齿轮淬火可分为全齿淬火和单齿感应淬火。单齿感应淬火又可分为齿面齿根淬火和齿面淬火。

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由左及右分别是:

1.全齿淬火 

2.齿面齿根淬火 

3.齿面淬火

应用领域

工程机械

    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:

混凝土机械:混凝土泵车、混凝土搅拌布料杆一体机、带式布料机

给料机械:圆盘式给料机、混砂机;

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;

工程船舶:挖泥船;

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;

轻工机械:饮料机械、吹瓶机、包装机械、灌装机、回转理瓶机、注塑机;

船用起重机:浮吊。

各种设备平台

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。

港口设备:港口起重机、正面吊;

新能源设备:风力发电设备、太阳能发电设备;

冶金设备:冶金起重机、钢包回转台、抓钢机、泥炮、吹氧装置;

游乐设备:摩天轮等;

机场设备:机场加油机;

军工设备:雷达、坦克等;

机器人:码垛机器人、焊接机器人、机械手;

医疗设备:伽马刀;

环保设备:刮泥机;

停车设备:塔式车库;

钻井平台设备、厨具设备、数控设备(线切割机、淬火机床)、砖机。


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