回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計

彭旭輝 劉碧云 李 輝 / .廣東省機械技師學院數(shù)控技術(shù)與質(zhì)量監(jiān)控系 .開封大學機械與汽車工程學院

回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計

彭旭輝1劉碧云1李 輝2/ 1.廣東省機械技師學院數(shù)控技術(shù)與質(zhì)量監(jiān)控系 2.開封大學機械與汽車工程學院

回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺底座和通過回轉(zhuǎn)支撐件轉(zhuǎn)動設(shè)置在轉(zhuǎn)臺底座上的轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺底座和轉(zhuǎn)臺兩者的其中一個上設(shè)有與轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)軸線同軸的環(huán)形導軌，兩者的另一個上設(shè)有與環(huán)形導軌滾動支撐配合的支撐滾輪，支撐滾輪的外周面上設(shè)有滾動支撐槽，滾動支撐槽具有與環(huán)形導軌沿環(huán)形導軌的回轉(zhuǎn)徑向擋止配合的擋止槽壁。使用時，支撐滾輪與環(huán)形導軌能夠分擔回轉(zhuǎn)支撐件受到的軸向力和徑向力，提高轉(zhuǎn)臺底座與轉(zhuǎn)臺之間的支撐穩(wěn)定性，有利于提高安全性能、減少維護次數(shù)和延長使用壽命。

回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)；滾輪；環(huán)形導軌

1.前言

近年來，地震、海嘯、山體滑坡、泥石流等自然災害頻發(fā)，常常造成大范圍房屋倒塌、人員傷亡，給人們帶來了巨大的損失，災區(qū)重建、災區(qū)救援成為人們需要面對的重大問題，而災區(qū)重建、災區(qū)救援過程中往往需要使用破障工程車快速地破除障礙物、高效地清理建筑垃圾[1]。

破障工程車包括副車架和設(shè)置在副車架上方的轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺通過回轉(zhuǎn)支撐件連接在副車架的底板上從而能夠以回轉(zhuǎn)支撐為軸轉(zhuǎn)動，副車架形成轉(zhuǎn)臺底座。作業(yè)過程中，轉(zhuǎn)臺和其上的吊臂能夠在回轉(zhuǎn)減速機的驅(qū)動下回轉(zhuǎn)從而滿足不同的作業(yè)需求。但是，使用過程中轉(zhuǎn)臺經(jīng)常會出現(xiàn)受側(cè)向力矩的情況，當側(cè)向力矩過大時，就會對回轉(zhuǎn)減速機和回轉(zhuǎn)支承造成一定的損壞，嚴重的會發(fā)生轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動事故，造成不可預計的傷害。此外，當清障車在公路上高速行駛時，由于路面顛簸或傾斜，在交變載荷或慣性力的作用下也會對回轉(zhuǎn)減速機和回轉(zhuǎn)支承造成一定的損壞。

2.回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計

回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺底座和通過回轉(zhuǎn)支撐件轉(zhuǎn)動設(shè)置在轉(zhuǎn)臺底座上的轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺底座和轉(zhuǎn)臺兩者的其中一個上設(shè)有與轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)軸線同軸的環(huán)形導軌，兩者的另一個上設(shè)有與環(huán)形導軌滾動支撐配合的支撐滾輪，支撐滾輪的外周面上設(shè)有滾動支撐槽，滾動支撐槽具有與環(huán)形導軌沿環(huán)形導軌的回轉(zhuǎn)徑向擋止配合的擋止槽壁。使用時，支撐滾輪與環(huán)形導軌能夠分擔回轉(zhuǎn)支撐件受到的軸向力和徑向力，提高轉(zhuǎn)臺底座與轉(zhuǎn)臺之間的支撐穩(wěn)定性，有利于提高安全性能、減少維護次數(shù)和延長使用壽命。

圖1 回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)

3.回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)工作原理

回轉(zhuǎn)支撐件固定在車身底盤10上，采用渦輪蝸桿驅(qū)動的回轉(zhuǎn)支撐的形式。回轉(zhuǎn)平臺固定在回轉(zhuǎn)支撐的轉(zhuǎn)動體上，能夠?qū)崿F(xiàn)360度回轉(zhuǎn)。為了保證回轉(zhuǎn)平臺50的穩(wěn)定運行，車身底盤10的頂面上設(shè)有兩圈同軸布置的環(huán)形凸肋41，環(huán)形凸肋41構(gòu)成環(huán)形導軌；回轉(zhuǎn)平臺50底面上設(shè)有沿圓周均布的多只滾輪支座，各滾輪支座上均轉(zhuǎn)動裝配有支撐滾輪42，各支撐滾輪42的外周面上均設(shè)有兩道與兩圈環(huán)形凸肋41分別對應的滾動支撐槽，滾動支撐槽為圓弧形槽，環(huán)形導軌與滾動支撐槽配合的滾動支撐面為圓弧面，既能夠?qū)崿F(xiàn)車身底盤10與回轉(zhuǎn)平臺50沿豎直方向的支撐，又能夠?qū)崿F(xiàn)車身底盤10與回轉(zhuǎn)平臺50沿回轉(zhuǎn)徑向的擋止配合，從而能夠分擔回轉(zhuǎn)支撐所承受的軸向作用力和徑向作用力，使回轉(zhuǎn)平穩(wěn)、分力均勻，提高穩(wěn)定性。環(huán)形導軌可以與滾動支撐槽的其中一側(cè)槽壁沿環(huán)形導軌徑向擋止配合，也可以與滾動支撐槽的兩側(cè)槽壁同時沿環(huán)形導軌徑向擋止配合。

4.結(jié)語

在實施例中，支撐滾輪設(shè)置在回轉(zhuǎn)平臺上，環(huán)形導軌設(shè)置在車身底盤上，并且環(huán)形導軌設(shè)有兩道，也可以將支撐滾輪設(shè)置在車身底盤上，而將環(huán)形導軌設(shè)置到回轉(zhuǎn)平臺上，并且環(huán)形導軌也可以僅為一道或者三道以上[2]。另外，實施例中支撐滾輪是彈性支撐在環(huán)形導軌上，支撐滾輪也可以與環(huán)形導軌剛性配合，即將滾輪支座直接固定在回轉(zhuǎn)平臺上。再者，實施例中滾動支撐槽用于與環(huán)形導軌沿回轉(zhuǎn)徑向擋止配合的擋止槽壁為圓弧形壁，滾動支撐槽與環(huán)形導軌也可以以其他形式實現(xiàn)沿回轉(zhuǎn)徑向擋止配合，例如將滾動支撐槽設(shè)置為截面為矩形的矩形槽、截面為等腰梯形的等腰梯形槽、截面為三角形的三角形槽等。

[1]倪慶興,王煥勇.起重機械[M].上海: 上海交通大學出版社,1990

[2]何蓉.200t全液壓覆帶式起重機回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)支撐選型計算[J].重型機械科技,2007,12.

彭旭輝 (1971- )，機械高級實習指導教師，主要研究方向為機械加工及機械設(shè)計。

專利號：ZL201520085113.6