工程機械回轉裝置的回轉支承選型

徐州羅特艾德回轉支承有限公司 221004

摘要：在本文中，將以鋁電解工程機械為例，對其回轉裝置的回轉支承選型進行一定的分析與研究。

關鍵詞：回轉裝置；回轉支承選型；

1 引言

在現今鋁電解生產中，起重機是非常重要的一類操作設備，而在現今鋁電解生產大容量、高頻率發展的過程中，為了保證電解槽能夠具有更為穩定、高效的生產質量，對于鋁電解起重機設備也具有了更高的要求。對于鋁電解機械功能機組來說，其主要組成部分有出鋁小車、大車以及工具小車這幾種。其中，工具小車可以說是多功能機組工作開展的核心，在機組對鋁電解槽實施操作時，都會通過回轉裝置的應用將其安裝在工具小車框架位置。而在工具小車中，工具回轉裝置是非常重要的核心部件，能夠對小車的旋轉功能以及全方位操作目標進行實現。對于該回轉裝置，其安裝在小車的最上方，對頂部結構與工具支架實現連接。而在操作方面，其主要通過液壓馬達的應用對其進行驅動，并通過回轉軸承的應用將其傳遞到工具支架之上。在實際操作過程中，由于工具在操作當中會產生較大的作用力，就會因此使回轉裝置存在著一定的安全隱患。同時，由于多功能機組所處環境較為惡劣，所具有的操作對象一般為高溫液態熔融金屬以及大電流等物質，這無論是對于工具運行的可靠性還是穩定性則都具有了較高的要求。對此，就需要能夠在回轉裝置原有的基礎上對其開展結構改進工作。

2 回轉裝置結構

在鋁電解其中局實際操作中，由于需要對屋頂標高等限制條件進行考慮，再加上不同工具在車間內旋轉時都需要處于同一個水平面內，在對回轉裝置進行設計時就需要能夠對結構重量、重載以及以及旋轉驅動力間的關系進行充分的考慮，即更加強調機構同結構設計的連接方式。其結構如下所示：

圖1 回轉裝置結構圖

在多功能機組中，其一般會通過對支架進行設置的方式對回轉裝置、工具支架、框架等進行連接，由上下蓋以及回轉裝置對工具回轉裝置進行組成，并處于回轉上下支架之間。其中，回轉支撐可以說是整個裝置的核心結構，由內圈、外圈以及滾動體組成。在回轉支撐外圈，其上部將螺栓傳統回轉上支架以及上蓋實現連接，并因此使回轉裝置具有更為穩定的特點。而回轉支撐內圈下部，則能夠將回轉下支架以及下蓋實現連接，以此對裝置的承載連接結構進行實現。該回轉裝置主要通過液壓驅動馬達的方式對小齒輪進行驅動，并以此帶動下支架同回轉支承內圈的旋轉，在這種情況下，回轉下支架位置所安裝的工具支架則也能夠對圓周運動的響應動作進行實現。

目前，該裝置所具有的問題是：其支承部位通過內外圈的設置將回轉上、下支架以及把合螺栓實現連接，而對于該把合螺栓來說，其屬于較易發生損壞的部件類型，在頻繁的操作過程中很容易發生損壞現象，如果沒有對其進行及時的更換，則會對整個回轉裝置的運轉情況產生影響。在實際操作過程中，如果把合螺栓出現的損壞現象，由于受到結構方面的限制，把合螺栓頭部一般都會處于工具回轉裝置的下蓋或者上蓋位置，就不能夠及時的將螺栓抽出進行更換，而僅僅能夠通過外部吊運設備的應用將工具會裝裝置上蓋拖起后進行更換，不僅在日常運行中檢修工作很難開展，所具有的成本也較高，

3 回轉裝置結構改進與選型

3.1 結構改進

為了能夠避免在機組運行當中出現上述問題，則需要對以往的回轉裝置結構進行積極的優化。在改進完成后，該結構則具有以下特點：為了便于在維修回更好的對上下部位的把合螺栓進行操作，則可以在上蓋以及下蓋位置做好檢查孔的設置，并保證其大小能夠順利的將把合螺栓從孔中取出。其中，上蓋位置檢修孔是設置在上部把合螺栓圓周的圓孔，開孔上方則設置有鋼板，以此保證回轉裝置在運行中灰塵的進入。如果在運行當中上部的把合螺栓出現了損壞情況，則可以將該鋼板打開之后通過上蓋檢修孔將存在問題的把合螺栓去除進行更換。而在下蓋位置，則在把合螺栓圓周位置上對圓錐孔進行設置。由于回轉裝置往往會具有機械油的盛裝，對此，則需要對具有螺紋的螺塞進行設計，使其能夠對圓錐孔起到良好的封堵作用，以此對下蓋所具有的密封性作出良好的保證。而當把合螺栓發生損壞情況時，則可以將該螺塞打開后通過下蓋位置的檢修孔將存在問題的把合螺栓進行去除并進行更換。

圖2 第一檢修孔與第二檢修孔位置示意圖

此外，由于該工具回轉裝置所具有的結構較為復雜，且空間也較為有限，對此，在對檢修孔位置進行確定時必須能夠對對各個結構實際操作中的回轉運行情況進行兼顧，如第一檢修孔在設置時不應當在第二檢修孔與回轉中心的連線位置，以此便于操作人員更好的開展檢修工作。在該改進措施中，其是在該裝置原有結構基礎上進行的，能夠在不對原有結構特點進行更改、對加工工藝產生影響的情況下更好的滿足實際操作中對于設備油路清洗、更換保養以及結構檢修等方面的要求，不僅具有較好的便捷性，在可操作性方面也具有十分積極的特點。

3.2 選型

在該回轉裝置中，其回轉支承為滾動軸承室結構。該種結構的特點是性能完善、尺寸緊湊，能夠同時承受水平、垂直力以及傾覆力矩。在該支承實際應用中，往往承受徑向力、軸向力以及傾覆力矩的共同作用。在不同的場合中，由于主機自身結構形式以及工作方式的不同，荷載組合情況往往會產生一定的變化。在對回轉支承選型進行計算時，首先要對回轉裝置所具有的結構特點進行充分的考慮，在對回轉裝置進行設計時，首先需要對工具所具有的回轉半徑進行考慮，以此對裝置實際回轉半徑進行確定，即在對其進行選擇時需要保證能夠對裝置的回轉半徑需求進行滿足。之后，則可以根據我們已經確定的半徑大小對回轉支撐的型號進行選擇，之后再對其進行承載能力計算，以此保證所選型號能夠同實際工況良好符合。承載能力計算原則方面，首先，要根據回轉支承的靜承載能力曲線進行選型計算。其次，要根據其動態工況進行驗算，看支承的動承載能力是否能夠滿足要求。

4 結束語

在上文中，我們對工程機械回轉裝置的回轉支承選型進行了一定的研究，經過改進選型，獲得了較好的應用效果。

參考文獻

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