回轉支承和工程機械的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種回轉支承和工程機械。該回轉支承包括：外圈和內圈，傾斜設置于外圈和內圈之間的若干圓錐滾子；圓錐滾子包括：第一圓端面和第二圓端面，第一圓端面的半徑小于第二圓端面的半徑；第一圓端面朝向靠近回轉支承的回轉中心線的方向設置；第二圓端面朝向背離回轉支承的回轉中心線的方向設置；圓錐滾子的母線延長線的交點位于回轉中心線上；外圈和內圈之間形成有與圓錐滾子相適配的滾道。上述回轉支承在回轉過程中，圓錐滾子只發生轉動，不發生滑動，由此降低回轉支承中的滾子對滾道的摩擦損傷，提高回轉支承的實際承載能力，延長回轉支承的使用壽命。
【專利說明】回轉支承和工程機械
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領域，特別涉及一種回轉支承和工程機械。
【背景技術】
[0002]回轉支承是重要的傳動元件，其設置于具有相對轉動的部件之間，起到減少摩擦，承受軸向載荷、徑向載荷以及傾覆力矩的作用。回轉支承的性能對于與其連接的部件工作的可靠性具有重要影響，因此又被稱為機器的關節。回轉支承在挖掘機、起重機、旋挖鉆機、采煤機等工程機械領域應用極為廣泛。
[0003]目前，常用的回轉支承主要有以下四種結構形式:單排式、雙排式、交叉滾柱式和三排滾柱式。其中，單排式應用較為廣泛。現有的單排式回轉支承結構如圖1所示，主要包括有外圈2’、內圈3’和設置于外圈2’和內圈3’之間的短圓柱形滾子1’，該滾子I’傾斜設置，外圈2’和內圈3’之間形成有與該滾子相適配的滾道。對于此種結構的回轉支承來說，當外圈2’或內圈3’圍繞回轉中心轉一圈時，滾子I’下端的轉動距離的理論值LI為2 JiRl, Rl為滾子I’下端與回轉中心的水平距離；滾子I’上端的轉動距離的理論值L2為2jiR2，R2為滾子I’上端與回轉中心的距離。而對于圓柱滾子來說，兩端的直徑相同，轉過的圈數相同，所以，回轉過程中滾子I’滾動的同時還會有滑動運動，滾子I’的滑動易導致滾子I’與滾道之間摩擦阻力矩大，加劇滾道磨損，降低回轉支承的實際承載能力，縮短回轉支承的使用壽命。
實用新型內容
[0004]有鑒于此，本實用新型提出一種回轉過程中滾子不易滑動的回轉支承和工程機械。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0005]一方面，本實用新型提供了一種回轉支承，包括:外圈和內圈，還包括:傾斜設置于所述外圈和內圈之間的若干圓錐滾子；所述圓錐滾子包括:第一圓端面和第二圓端面，所述第一圓端面的半徑小于所述第二圓端面的半徑；所述第一圓端面朝向靠近所述回轉支承的回轉中心線的方向設置；所述第二圓端面朝向背離所述回轉支承的回轉中心線的方向設置；所述圓錐滾子的母線延長線的交點位于所述回轉中心線上；所述外圈和內圈之間形成有與所述圓錐滾子相適配的滾道。
[0006]進一步地，所述圓錐滾子的中心線與所述回轉中心線的夾角為30°?60°。
[0007]進一步地，所述圓錐滾子的母線與所述圓錐滾子的中心線的夾角為0.5°?5。。
[0008]進一步地，所述外圈與內圈的上端配合處設置有上密封圈，和/或，所述外圈與內圈的下端配合處設置有下密封圈。
[0009]進一步地，所述外圈的外壁設置有外齒輪。
[0010]進一步地，所述內圈的內壁設置有內齒輪。
[0011]進一步地，所述外圈上設置有第一安裝孔；和/或所述內圈上設置有第二安裝孔。
[0012]進一步地，所述外圈上設置有與所述滾道相通的第一潤滑通道；和/或所述內圈上設置有與所述滾道相通的第二潤滑通道。
[0013]進一步地，所述回轉支承還包括:設置于相鄰所述圓錐滾子之間的隔離塊。
[0014]另一方面，本實用新型還提供一種工程機械，設置有上述任意一項所述的回轉支承。
[0015]相對于現有技術，本實用新型提供的回轉支承采用圓錐形的滾子，并設置其半徑較小的第一圓端面靠近回轉支承的回轉中心線設置，其半徑較大的第二圓端面背離回轉中心線設置，同時設置圓錐滾的母線延長線的交點位于回轉中心線。按照上述方式設置的圓錐滾子在回轉過程中只發生轉動，不發生滑動，由此降低回轉支承中的滾子對滾道的摩擦損傷，提高回轉支承的實際承載能力，延長回轉支承的使用壽命。 [0016]本實用新型實施例還提供了一種工程機械，該工程機械設有上述任回轉支承，由于上述任一種回轉支承具有上述技術效果，因此，設有該回轉支承的工程機械也應具備相應的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1為現有技術中的回轉支承的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的回轉支承的結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例提供的回轉支承中圓錐滾子的示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]I 圓錐滾子101第一圓端面
[0023]102第二圓端面2 外圈
[0024]201第一安裝孔3 內圈
[0025]301第二安裝孔31 內齒輪
[0026]41 上密封圈42 下密封圈
[0027]2’ 外圈3’內圈
[0028]I’圓柱形滾子
【具體實施方式】
[0029]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030]下面結合附圖，對本實用新型的各優選實施例作進一步說明:
[0031]請參見圖2，本實用新型實施例一提供一種回轉支承，包括:
[0032]外圈2 ;
[0033]內圈3 ;
[0034]傾斜設置于外圈2和內圈3之間的若干圓錐滾子I ;
[0035]該圓錐滾子I包括:第一圓端面101和第二圓端面102,其中，第一圓端面的101半徑小于第二圓端面102 ;第一圓端面101朝向靠近回轉支承的回轉中心線L的方向設置；第二圓端面102朝向背離回轉支承的回轉中心線L的方向設置；
[0036]該圓錐滾子I的母線延長線的交點位于回轉中心線L上(詳見圖3)；
[0037]外圈2和內圈3之間形成有與上述圓錐滾子I相適配的滾道。
[0038]本實施例提供的回轉支承中在使用時，外圈2和內圈3分別用于連接具有相對轉動關系的兩個部件。設置在外圈2和內圈3之間的圓錐滾子I主要起到減小摩擦的作用。該圓錐滾子I按照如下方式設置:其小徑圓端面即第一圓端面101靠近回轉支承的回轉中心線L設置，其大徑圓端面即第二圓端面102背離回轉中心線L設置；同時，圓錐滾子I的母線延長線的交點位于回轉中心線L上(圖3)。按照上述方式設置圓錐滾子I的目的在于使該滾子在回轉過程中不發生滑動，具體原理如下:
[0039]在第一圓端面101和第二圓端面102上分別任取一點，記為Al和A2 ；
[0040]當外圈2或內圈3圍繞回轉中心L轉運轉一圈時，Al點轉過的圈數nl如下:
[0041]nl=2 Rl/Ji dl ;
[0042]其中，Rl為Al點到回轉中心線L的距離；dl為第一圓端面101的直徑；
[0043]A2點轉過的圈數n2如下:
[0044]η2=2 π R2/ π d2 ；
[0045]其中，R2為A2點到回轉中心線L的距離；d2為第二圓端面102的直徑；
[0046]由此，nl/n2=(RlXd2) / (R2Xd2)
[0047]根據相似三角形定理可以得出:Rl/R2=dl/d2=L2/Ll ；
[0048]即nl=n2，因此，在相同的時間內，圓錐滾子I的第一圓端面101和第二圓端面102轉過的圈數相同，即回轉支承運轉時，圓錐滾子I只做滾動運動，不發生滑動。由此降低對滾道的摩擦損傷，提高回轉支承的實際承載能力，延長回轉支承的使用壽命。
[0049]回轉支承中的圓錐滾子I除起到減小摩擦的作用外，還用于承載軸向載荷和徑向載荷的作用，由此，該圓錐滾子I需要傾斜設置。本申請所述傾斜設置是指圓錐滾子I的中心線與回轉支承的回轉中心線不平行設置。圓錐滾子I傾斜的角度可根據應用工況的受力情況進行選擇。具體的，圓錐滾子中心線與回轉中心線L的夾角可以為30°?60°，優選為45°。對于圓錐滾子I的具體結構，其母線與該圓錐滾子I的中心線的夾角可以為0.5°?5° 0
[0050]本領域技術人員可以理解，回轉支承的外圈2和內圈3的下端以及下端的配合處均不可避免的有縫隙。回轉支承回轉過程中，若外界雜質易通過該縫隙進入到回轉支承內部，尤其是進入滾道內，則會對造成對滾道的摩擦損傷，影響回轉支承的正常工作。為了避免上述問題，本實施例提供的回轉支承的外圈2與內圈3的上端配合處設置有上密封圈41，和/或外圈2與內圈3下端配合處設置有下密封圈42。上述上密封圈41和下密封圈42可以為旋轉密封件，具體可以為密封環或O型圈。
[0051]回轉支承在工作時，需要傳遞回轉動力，為了實現上述功能，可以在回轉支承上設置齒輪。具體的，對于外圈2傳遞回轉動力的情況，外圈2的外壁設置有外齒輪。相應的，對于內圈3傳遞回轉動力的情況，內圈3的內壁設置有內齒輪31。
[0052]此外，為了便于回轉支承的裝配，本實用新型實施例提供的回轉支承中，外圈2上可以設置有第一安裝孔201 ;和/或內圈3上置有第二安裝孔301。上述第一安裝孔201和第二安裝孔301包括但不限于螺紋孔，半螺紋孔、銷孔等。[0053]為了降低圓錐滾子I和滾道之間的摩擦，通常需要在滾道內充置潤滑脂。本實用新型的優選實施例中，為了便于能及時為滾道內補充潤滑脂，回轉支承的外圈2上還可以設置有與滾道相通的第一潤滑通道；和/或內圈3上設置有與滾道相通的第二潤滑通道。
[0054]回轉支承工作過程中，為了防止圓錐滾子I之間相互擠壓造成滾子磨損，本實用新型實施例提供的回轉支承還優選包括:設置于相鄰圓錐滾子I之間的隔離塊。該隔離塊的材料可以為尼龍、粉末冶金、青銅或鋼等。
[0055]綜上所述，相對于現有技術，本實用新型實施例提供的回轉支承采用圓錐形的滾子，并設置其半徑較小的第一圓端面101靠近回轉支承的回轉中心線L設置，其半徑較大的第二圓端面102背離回轉中心線L設置，同時設置圓錐滾子I的母線延長線的交點位于回轉中心線L上。按照上述方式設置的圓錐滾子I在回轉過程中只發生轉動，不發生滑動，降低滾子對滾道的摩擦損傷，提高回轉支承的實際承載能力，延長回轉支承的使用壽命。
[0056]本實用新型實施例還提供了一種工程機械，例如挖掘機、起重機等，該工程機械設有上述任一種回轉支承，由于上述任一種回轉支承具有上述技術效果，因此，設有該回轉支承的工程機械也應具備相應的技術效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。
[0057]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種回轉支承，包括:外圈(2)和內圈(3)，其特征在于，還包括: 傾斜設置于所述外圈(2 )和內圈(3 )之間的若干圓錐滾子(I); 所述圓錐滾子(I)包括:第一圓端面(101)和第二圓端面(102)，所述第一圓端面(101)的半徑小于所述第二圓端面(102)的半徑；所述第一圓端面(101)朝向靠近所述回轉支承的回轉中心線的方向設置；所述第二圓端面(102)朝向背離所述回轉支承的回轉中心線的方向設置； 所述圓錐滾子(I)的母線延長線的交點位于所述回轉中心線上； 所述外圈(2)和內圈(3)之間形成有與所述圓錐滾子(I)相適配的滾道。
2.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述圓錐滾子(I)的中心線與所述回轉中心線的夾角為30°?60°。
3.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述圓錐滾子(I)的母線與所述圓錐滾子(I)的中心線的夾角為0.5°?5°。
4.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述外圈(2)與內圈(3)的上端配合處設置有上密封圈(41)，和/或，所述外圈(2)與內圈(3)的下端配合處設置有下密封圈(42)。
5.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述外圈(2)的外壁設置有外齒輪。
6.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述內圈(3)的內壁設置有內齒輪(31)。
7.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述外圈(2)上設置有第一安裝孔(201);和/或所述內圈(3)上設置有第二安裝孔(301)。
8.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述外圈(2)上設置有與所述滾道相通的第一潤滑通道；和/或所述內圈(3)上設置有與所述滾道相通的第二潤滑通道。
9.根據權利要求1所述的回轉支承，其特征在于，所述回轉支承還包括:設置于相鄰所述圓錐滾子(I)之間的隔離塊。
10.一種工程機械，其特征在于，設置有權利要求1至9任意一項所述的回轉支承。
【文檔編號】F16C33/36GK203488559SQ201320537944
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】翟祖光, 朱國強 申請人:三一重機有限公司