文档介绍：港口起重机回转支承的失效分析与设计选型
武汉理工大学
胡吉全
1
2018/5/23
一
二
三
港口起重机回转机构概述
港口机械回转支承的失效分析
港口起重机回转支承设计选型
内容简介
2018/5/23
回转机构是起重机中最重要的工作机构。港口起重机工作时回转机构载荷复杂,其主要特征如下:
起、制动时的惯性载荷大
起重机载荷力矩随工作幅度而变化
回转部分的自重载荷大
港口起重机回转机构的受力特征
由于以上载荷特征,使得回转机构成为起重机所有工作机构中最难把控的工作机构,同时也是故障和问题最多的工作机构。
2018/5/23
1)港口起重机回转机构的组成
港口起重机的回转机构主要由回转驱动装置和回转支承装置两大部分组成。
回转驱动装置是实现工作机构动力和运动传递的系统。
回转支承装置是承接和传递回转部分所有的载荷的装置。
回转支承装置有转柱式和转盘式。采用何种支承装置可以根据回转部分载荷的大小和港口起重机的构造要求合理选取。
现代港口起重机中,大量使用轴承式回转支承。结构紧凑,安装维护简单,密封及润滑条件良好,回转阻力小,工作平稳等为其主要优点。
回转机构的组成及回转支承的受力
2018/5/23
2)回转支承的受力
港口起重机工作时,尽管回转部分承受有各种复杂的载荷,但这些载荷传递到回转支承上时,都可以将其转换成四种类型载荷:
回转机构的组成及回转支承的受力
载荷类型
引起原因
载荷力矩
回转部分自重、起重载荷、风载荷、货物偏摆载荷等
垂直轴向力
回转部分自重、起重载荷、起升动载荷等
水平径向力
风载荷、货物偏摆载荷、回转和变幅惯性载荷等
回转扭矩
回转风载荷、回转摩擦阻力、坡道阻力等
以上四类载荷中,对回转支承影响最大的是载荷力矩和垂直轴向力,水平径向力和回转扭矩相对较小。
2018/5/23
1)回转支承的构造特点
目前用作回转支承的滚动轴承构造型式主要有四种:
(1)单排四点接触球回转支承
港口起重机回转支承的构造要求
构造特点:由内外两个滚圈和一排钢球组成,钢球与滚道四点接触,通过钢球与滚道的接触可传递轴向力,径向力和倾覆力矩。该类回转支承承载能力较小。
2018/5/23
(2)双排异径四点接触球回转支承
港口起重机回转支承的构造要求
构造特点:由内外三个滚圈和两排钢球组成,上滚道的钢球直径较大,可承受较大的轴向力,由上下钢球组合承受径向力和倾覆力矩。该类回转支承承载能力较大。
2018/5/23
(3)单排交叉滚柱式回转支承
港口起重机回转支承的构造要求
构造特点:由内外滚圈和交叉放置的滚柱组成,轴向力,径向力和倾覆力矩都是通过滚柱与滚圈之间的线接触传递的。该类回转支承承载能力较小。
2018/5/23
(4)三排滚柱式回转支承
港口起重机回转支承的构造要求
构造特点:由内外三个滚圈和上,中,下三排滚柱组成,上,中,下三排滚柱根据受力大小做成不同的直径。可以独立或组合承受轴向力、径向力和倾覆力矩。该类回转支承承载能力大,抗冲击能力强。
2018/5/23
2)港口起重机对回转支承的要求
港口起重机是起重机械中工作速度高、承受载荷大和工作级别高的一类机型,因此对回转支承有特别的要求。
从以上回转支承的结构特点看,单点球和单排柱回转支承是完全通过单滚动体传递组合载荷,故承载能力较低。
双排异径球回转支承是通过双滚动体传递倾覆力矩,由于是点接触,故传递载荷也有限。
港口起重机回转支承的构造要求