《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》实施例的矿用挖掘机,具有该发明实施例的矿用挖掘机回转滚动支撑装置。
本说明书中的内与外,是以中心轴14的远近来区分的,离中心轴14近的一侧,称为内侧,反之为外侧。
《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》实施例的回转滚动支撑装置,为一种重载易更换的回转滚动支撑装置,包括用螺栓固定的分段式上部辊道18、通过辊架固定的辊子装置19、通过底板部分220固定连接于底架梁装置15的齿圈22、设置于齿圈22的顶板部分221的顶面50之上螺栓连接的分段式下部辊道20和侧向辊道21。
一、上部辊道18
如图4和图9所示,所述上部机构的回转主平台11的下盖板110上焊接用于安装上部辊道18的安装钢板17,安装钢板17的截面呈L型,安装钢板17的下表面为定位面27,而下侧面为定位止口面28,定位面27上分别开设有螺栓孔29、30,用于安装并定位上部辊道18。安装钢板17可以焊接于下盖板110的下表面。
如图9所示,上部辊道18呈“环轨”形状,如图5所示,上部辊道18优选的为分段式,即由多个分段辊道组合而成,优选的,上部辊道18可由八个分段辊道组成,
上部辊道具有锥面32和安装孔33、34,以及定位面35和36,其中定位面35与定位止口面28配合,而定位面36与定位面27配合,安装孔33与安装孔29配合、安装孔34与安装孔30配合,通过紧固件25、26固定形成上部辊道18的定位。紧固件25、26例如为防松螺栓。
如图5和图11所示,每个分段的上部辊道18之间优选的通过接触面37结合,且接触面37为斜面,也即中心轴14的轴心所在直线与该斜面所在的平面平行,而不是经过该斜面所在的平面,该斜面结构可以使得两相邻的分段辊道之间有互相支撑,分担受力的作用。八个分段辊道分成两组,每四个分段辊道组成一个半圆环,两两个半圆环之间,如图11所示,在回转主平台11的下部留出间隙用于安装加强固定板31,以进一步固定上部辊道18。加强固定板31与分段辊道仅面靠死,无连接。如图11所示,加强固定板31与安装钢板17的定位面27焊接在一起,以固定防止加强固定板31轴向移动。
相比2011年12月前有关技术的上部辊道18固定方式,增加了定位止口面28,上部辊道18改为分段式,以保证加工、安装、更换方便快捷。将上部辊道18的固定方式由压板焊接方式改为螺栓固定方式,增加了用于周向限位的加强固定板31。同时,《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》的上部辊道18可较有关技术的上部辊道91宽且薄,上部辊道18加宽的目的为加长上部辊道18与辊子44的接触表面,提高使用寿命。而对于上部辊道18的变薄可以提高其热处理质量,从而提高其强度及使用寿命,同时降低了重量,便于更换。因此便于定位上部辊道18的同时,当上部辊道18需要更换时,在原位置一次定位安装即可,不需重新找正。上部辊道18与辊子44接触的面为锥面32,其母线交点即锥面顶点在中心轴14的轴心所在直线上,保证辊子44与辊道18之间的相对运动只有滚动而无相对滑动,提高辊子44与辊道18的使用寿命。
二、辊子装置19
辊子装置19包括辊子44和辊架等,辊子44固定于辊架,辊架包括内保持架38和外保持架39,辊子44在辊子内保持架38和外保持架39的圆周上均匀排列,或者说在上部辊道18和下部辊道19的圆周上均匀排列。
如图13所示,所有辊子44均通过辊销41、作为紧固件的螺栓42、销套45和辊架连接在一起,辊子装置19绕其中心线.自转的同时,产生公转,以随回转主平台11转动并支撑整个上部机构的重量。辊销41除了固定辊子44之外,沿辊子44公转的方向转动,但本身不承受矿用挖掘机的上部机构的重量。辊销41和辊架、辊子44通过螺栓42连接,螺栓42中间有可向辊子44内部注油的通道。
辊子装置19如图7、图12和图13所示,辊子装置19的内保持架38和外保持架39也分为若干段,用连接板40通过紧固件连接,紧固件例如为螺栓。内保持架38和外保持架39与辊销41通过紧固件42连接,紧固件42内部有注油孔47,注油孔47与截交相贯孔48连通,共同构成注油通道,通过紧固件42端部的油嘴43向辊销41与套45之间注油,销套45过盈安装在每个辊子44的内部,辊销41的外周,以保护辊子44,并与辊销41之间有相对转动。
如图13所示,辊子44与上部辊道18和下部辊道20接触的面为锥面46,锥面46延长后相交在中心轴14的轴心所在直线上,如图12所示。与2011年12月前有关技术相比,辊子装置19中增加了注油嘴43,增加了外保持架39,可保障辊子44延辊道转动并定位的同时,可以方便的更换辊子,并可保证辊子44内部的润滑。同时,《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》的下部辊道20可较有关技术的下部辊道94宽且薄,下部辊道20加宽的目的为加长与辊子44的接触表面,提高使用寿命。而对于上部辊道18的变薄可以提高其热处理质量,从而提高其强度及使用寿命,同时降低了重量,便于更换。
三、下部辊道20、侧向辊道21与齿圈22
如图10所示,齿圈22分为三部分,即顶板部分221、齿圈部分222和底板部分220。其中的齿圈部分222,与回转机构12的小齿轮24相啮合,以中心轴14为中心,驱动整个上部机构转动。
如图6、图10和图14所示,下部辊道20安装在齿圈22的顶板部分,下部辊道20分为若干段,优选的也分为八段。同样,每个分段的下部辊道20优选的通过接触面49结合,且接触面49也为斜面,其作用与上部辊道18相同,不再赘述。
下部辊道20有与辊子44配合的锥面57、与顶板部分221上侧面形成的止口定位面52相配合的定位面53、与顶板部分221的顶面50相配合的下表面54、与顶板部分221的另一上侧面形成的止口定位面51配合的侧面55、与侧向辊道21内侧面59配合的定位面58、与侧向辊道21下部面74配合的定位面73,下部辊道20开有固定孔69、71,通过紧固件61、62固定在顶板部分221,其中紧固件61、62优选的为防松螺栓,紧固件62依次穿过侧向辊道21、下部辊道20和顶板部分221。
与2011年12月前有关技术相比,下部辊道20设置在齿圈22的上部,可使辊子44外露,下部辊道20的固定全部采用止口定位和螺栓连接方式,可以快捷的更换下部辊道20和辊子44。
侧向辊道21为辊子44提供侧向支反力,保证辊子44的正常转动,侧向辊道21也分为若干段,如图6所示,侧向辊道21有与辊子44的轴端面配合的斜面60、与下部辊道20侧面58配合的定位面59、与下部辊道20的上平面73配合的定位面74、与止口定位面51配合的定位面56,侧向辊道21的上部开有固定孔72,通过紧固件62与下部辊道20一起固定在顶板部分221上。
侧向辊道21为辊子44沿上部辊道18和下部辊道20滚动提供保证。而有关技术中并无独立的侧向辊道21,磨损后只能更换大齿圈96,因此《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》的回转滚动支撑装置,提供了另一种固定辊子44侧向移动的结构,有利于对设备的维护,节约成本。用于安装下部辊道20和侧向辊道21的上述各定位面和止口,以及相应的安装孔,都是为了保证下部辊道20及侧向辊道21的安装、更换方便快捷。
如图8、图10和图14所示,底架梁装置15的上盖板上有加工面75、止口定位面66、定位孔64。底板部分220的下部有与下部底架梁15上盖板上加工面75的定位面76、与止口定位面66配合的定位面67,并开有定位孔65,与定位孔64配合通过组合螺栓63连接起来。这里的组合螺栓,也可以称为“超级螺栓”,如图15所示,组合螺栓63包括顶部螺母81、垫设于顶部螺栓81与底板部分220的上表面的焊接固定垫圈82、螺栓83和底部螺母84,底部螺母84包括主螺母842、在主螺母842外周均匀分布的多个预紧螺钉843和垫设于底架梁装置15的下表面与预紧螺钉843之间的淬硬垫圈841。其中顶部螺母81例如为六角螺母。螺栓83应选用螺纹连接精度高、连接可靠性好的“精致”螺栓,精致螺栓为螺栓孔和螺栓外径精密配合的螺栓,配合公差符合中国国家标准H7/G6的螺栓,例如进口的M72型,相应的,需要配备与该精致螺栓相适应的“超级螺母”,超级螺母一般由中间的大螺母和大螺母外圈的一圈小螺钉组成,《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》的底部螺母84就是一种“超级螺母”,大螺母也即主螺母842,小螺钉也即预紧螺钉843,紧固时,不需要完全紧固中间的主螺母842,通过将预紧螺钉843按照规定的力矩预紧后,即可预紧整个底部螺母84,。通过上述“精密螺栓”和“超级螺母”的使用,可以起到传递大扭矩和防松动的功能,使螺栓装置的预紧力均匀、误差小,预紧使用工具简单,操作简单、省力。《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》的“精密螺栓”规格大但用量较小,预紧次数少,用小力矩扳手即可进行预紧,节省了购买专用预紧工具的支出。
顶板部分221的上部有与下部辊道20下表面54配合定位的顶面50、与下部辊道20内侧止口面53定位的面52、与下部辊道20外侧止口面55和侧向辊道外侧面56配合定位的定位面51,顶面50即顶板部分221的上表面,以保证辊子44外露,便于更换。顶板部分221上部开有螺纹孔68和70,通过紧固件61和62将上部辊道20和侧向辊道21固定。
与2011年12月前有关技术相比,《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》的齿圈比原来的大齿圈96多了顶板部分221和底板部分220,使得齿圈22与底架梁装置15的连接更可靠,与底架梁装置15的连接定位方式也由定位套和螺栓改为组合螺栓63,提高了齿圈22周向的抗剪切能力。同时提高了下部辊道20和辊子44的位置,并减小了上部辊道18和下部辊道20的厚度,增加了宽度,因而加长了上部辊道18及下部辊道20与辊子44的接触表面,提高了使用寿命。在需要更换该发明回转滚动支撑装置中的磨损件时,不再需要将中心轴14与下部机构完全分离,局部分离即可。方便更换各辊道和辊子44,保护了齿圈部分222,也免去了对中心轴14的重新定位找正,因此《矿用挖掘机及其回转滚动支撑装置》提供了方便、快捷更换磨损件的方案,大大缩短了维修时间。