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超大型剖分三排圆柱滚子转盘轴承加工工艺(一)

发布日期:2022/9/13 9:58:25 浏览:38

来源时间为:2022-07-13

剖分三排圆柱滚子转盘轴承分段多,尺寸大,质量大,加工时装配精度低,整圈淬火变形大,接缝处应力大,径向及圆周方向间隙不易调整,配制游隙时修磨滚道次数多,传统高速钢材料刀刃易磨损。提出改进措施:加工和拼接时增加专用胎具;采用分段、分面淬火,淬火后增加整形工序;设计径向定位夹具调整径向间隙,设计切向定位夹具调整圆周方向间隙;通过轴向游隙推算所需加工的内、外圈轴向滚道尺寸;软车采用带涂层的硬质合金刀具,硬车采用立方氮化硼(CBN)刀具完成以车代磨等。最终确定的工艺路线满足了轴承加工所需的技术要求。

随着海工装备技术日趋成熟,海工行业大型起重机已经向超大尺寸、超大吨位发展,与其配套的转盘轴承直径达10m以上。该直径段的转盘轴承结构多为剖分式,其优点是便于运输、储存及拆装,缺点为需要多次拆分、拼接,加工工艺复杂,加工精度难以保证,故需确定合适的加工工艺。

1、超大型剖分三排圆柱滚子转盘轴承结构

某剖分三排圆柱滚子转盘轴承结构如图1所示,采用阶梯搭接,轴向用铰制螺栓定位连接(图2)的方式组合成整体内、外圈,装配后轴承内圈沿内径方向展开如图3所示。

图1剖分三排圆柱滚子转盘轴承结构示意图

Fig.1Structurediagramofsplitthree-rowcylindricalrollerslewingbearings

图2内圈连接示意图

Fig.2Diagramofinnerringconnection

图3内圈沿内径方向展开示意图

Fig.3Diagramofinnerringexpandingalonginnerdiameterdirection

剖分轴承最大外径为12.3776m。高度为0.6m,最大壁厚为489mm,内外圈共分为18段。技术要求:装配高为(600士2)mm,轴向游隙为1.2~1.8mm,径向游隙为0.5~1.2mm,轴向跳动不大于0.6mm,径向跳动不大于2mm。

2、加工难点

1)轴承直径超出机床工作台加工范围。

2)在推力滚道上剖分切口会与滚子素线形成一定夹角,使滚子能通过切口。为保证齿轮强度受影响小,将外齿圈剖分切口切在齿槽底中心位置,增大了铣连接面及拼接整圆的难度。

3)剖分轴承直径大,加工过程中剖分段因自重下坠倾斜,两端面及轴向滚道平面度、倾斜度大,径向滚道圆度、圆柱度超出工艺要求,装配后轴承旋转精度不能满足要求。

4)外齿圈淬火面总长度为490mm,属大截面滚道淬火。整圈淬火时剖分段会出现不规则变形(图4),变形后无法拼接成整圆,影响后序加工。整圈淬火后接缝处应力较大,套圈会从接缝处脱开。整圈尺寸大,淬火机床回转困难。

图4套圈淬火变形示意图

Fig.4Diagramofquenchingdeformationofring

5)轴承质量大,剖分轴承拼接时接缝处径向及圆周方向间隙不易调整。

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