用于重型设备的回转装置制造方法及图纸

用于重型设备的回转装置，包括有顺序设置的基座单元、轴承单元和回转单元。基座单元的基座紧固连接有一带有轴向外柱面和径向轴肩端面的轴台；轴承单元中有一推力向心组合圆锥滚子轴承，其平面环型座圈紧固设置在轴台的径向轴肩端面上，其内圈紧配合于轴台的轴向外柱面处，位于平面环型座圈和内圈之间并同时分别与呈相交轴线设置的推力滚子组和向心滚子组配合的动圈，与回转单元中可经传动机构由驱动机构带动的回转体紧固连接，回转工作台紧固连接在回转体轴向旋转端面上。该装置完全取消了传统工作台的轴系，简化了结构，并取消了传统工作台中的各种间隙，能实现转台的高承载能力及高刚性，提高了其许用转速及精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于重型设备的回转装置，是一种可应用于重型立式车床、 铣床、磨床等多种需要高承载能力、高精度和高刚度的专用装备。
技术介绍
回转工作台是重型机床(如大型立式车床、铣床、磨床、或者其它需要高承载能 力、高精度的专用机床)以及重型设备的非常重要的基础核心部件。它不但要将工件快速、 准确、稳定地定位和夹紧(通过工装和夹具)，同时，还要实现主切削运动，或者其它运动， 例如间隙传动、刹紧等运动。各种重型设备的发展，机械构件不只是尺寸大、重量大，而且还 有更高尺寸精度、高的形位公差和加工效率等要求。重型机床尤其是工作台应具有足够的 刚性和抗振性。为满足以上各项要求，传统方式都是通过选用合适的支承布局、恰当的传动机构 和尽可能高的刚性机械构件设计机床回转工作台的。现有的机床工作台，通常是在刚性较 好的机座上布置有上、下两组轴承，工作台连同回转主轴被置于上、下两组轴承之间，并设 有消除轴承游隙或者调整预负荷的机构。主轴轴系上用的轴承，可以是滚动轴承、滑动(动 压)轴承抑或是流体静动压轴承，或者是其组合结构。但现有机床工作台的轴系无论采用 何种形式的结构，其一个共同的结构特点是都存在有轴承的内部间隙和配合间隙，如下轴 承的内部游隙、滑动(动压)和流体静动压轴承的间隙等，属于轴承内部间隙；轴承外套圈 和座孔的间隙等则属于配合间隙。这些间隙中有些是合理和必须的，例如滑动轴承和流体 静动压轴承中，没有间隙就不能工作。而有些则是被迫和不得不留有的间隙，例如上轴承选 用圆锥滚子轴承组合时，下轴承往往选用向心类球或滚子轴承，为方便装拆，此时不但上轴 承外套圈与机座孔选择间隙配合，下轴承内部的游隙也无法消除，尤其是下轴承外套圈与 座孔间，还要求选择间隙更大的配合。上述的必须或是被迫和不得不留有的间隙，是现有传统的机床工作台中无法克服 的一个重大缺陷，是对机床工作台之轴系刚性的无法挽回的损失，从而限制了工作台的承 载能力。中国专利公开号CN1013^933A提出了一种全新的可实现高精度的推力向心组合 圆锥滚子轴承，其不但在轴承内部的滚子及对应的滚道之间无径向和轴向游隙，轴承内外 套圈与其配合的轴肩和座孔之间，也无间隙，均可在预定的紧配合状态下工作，为开发完全 无间隙轴系的回转工作台提供了技术基础和平台，使之成为可能。
技术实现思路
针对上述情况，本技术将提供一种以推力向心组合圆锥滚子轴承为结构基 础、具有高承载能力、高精度、高刚度和完全无间隙轴系的用于重型设备的回转装置。本技术用于重型设备的回转装置，其基本结构包括有顺序设置的基座单元、 轴承单元和回转单元几部分。在基座单元中的基座上，紧固连接有一个带有轴向外柱面和径向轴肩端面的轴台结构。轴承单元中，有一个推力向心组合圆锥滚子轴承，具体结构形式 可参见上述中国专利公开号CN1013^933A的内容。其中该推力向心组合圆锥滚子轴承中 的平面环型座圈结构，紧固设置在轴台结构的径向轴肩端面上；推力向心组合圆锥滚子轴 承中的内圈结构，紧配合于轴台结构的轴向外柱面处；位于平面环型座圈结构和内圈结构 之间并同时分别与呈相交轴线设置的推力滚子组和向心滚子组配合的动圈结构，与回转单 元中经传动机构可由驱动机构带动旋转的回转体经连接结构紧固连接。回转单元中的回转 工作台，则紧固连接在回转体的轴向旋转端面上。进一步，在上述结构中所说的推力向心组合圆锥滚子轴承中内圈结构的轴向端面 处，可以、并且最好还配合有一个可调整其轴向位置的预负荷调整结构，并在其回转工作台 承载方向的端面上并设置有一个可被紧固于轴台结构对应端面上的轴承压紧板。所说的该 预负荷调整结构，可以采用能通过增减叠加数量或修磨厚度等方式改变其轴向厚度的垫圈 构件等不同和适当的形式。在一个可供参考的实例中采用的是可改变其轴向厚度的垫圈构 件，通过调整或修磨垫圈的厚度，使压紧后(可通过螺钉拧紧等方式)的该轴承压紧板的端 面能迫使推力向心组合圆锥滚子轴承中的该内圈结构轴向移动，实现对该轴承内部负游隙 的调整，使所有轴承套圈与其配合的机件间均是无间隙的，滚子组与滚道之间是加有预载 荷的因而也是无间隙的，达到使该回转装置的无间隙高精度目的和要求。在上述结构中，所说的推力向心组合圆锥滚子轴承中的该动圈结构与回转单元间 间的连接结构，可以选择常用的螺钉结构、孔-销结构或经紧固件固定的压板结构等不同 形式。在一个可供参考的实例中，采用的是经螺钉等紧固件固定的压板结构进行的连接。本技术上述装置中所说的驱动机构，通常可为相应功率的电动机。所说用于 带动回转单元旋转的传动机构，则可以采用不同的结构形式和/或不同的设置方式。例如， 驱动电机经齿轮机构、皮带机构、蜗轮-蜗杆机构等不同的传动机构带动上述推力向心组 合圆锥滚子轴承中的动圈结构或回转体，甚至可直接驱动回转工作台等方式实现旋转。其 中，较好方式是采用由传动机构带动回转体旋转的驱动方式。其中的传动机构，例如可以采 用为至少包括有其传动末级设置在该回转单元上的直齿型或斜齿型端面传动齿轮，或是至 少包括有传动末级设置在该回转单元上的直齿型或斜齿型圆柱传动齿轮，还可以采用为至 少包括有其传动末级为与该回转单元相配合的由蜗杆-蜗轮组成的传动机构等不同形式。本技术上述结构形式的回转装置可应用于大型立式车床、铣床、磨床，或者其 它需要高承载能力、高精度的专用机床。在本技术上述结构的基础上，根据如立车、立 磨、立铣的不同尺寸规格，不同载荷、精度、转速等要求，选用不同尺寸规格的组合轴承，可 设计出不同尺寸规格，不同载荷能力，转速及精度的转台供各类、各型主机选用。例如在应 用于重型龙门式立式机床时，本技术上述结构中的基座单元，还可以进一步发展成为 床身，可将龙门立柱直接装于其上。由于本技术上述装置中的回转支承只使用了一套能实现高精度的向心推力 组合圆锥滚子轴承，取代了目前传统回转工作台中由2 3套滚动轴承(或滑动轴承、静动 压轴承)和主轴组成的“轴系”的主轴旋转带动工作台的方式，将其主轴改变为本技术 结构中静止不动且能实现高精度和高刚性的轴台结构，并由该向心推力组合圆锥滚子轴承 中的动圈结构带动工作台转动，从而彻底消除了目前传统机床工作台轴系中存在的间隙和 刚性损失，大幅度简化了现有工作台的结构，也降低了回转工作台的高(厚)度，能极大地提高其承载能力。此外，为承载工件重量，目前一些传统的回转工作台中选用了推力圆柱滚 子轴承，但由于滚子长度方向处于不同滚动半径位置，转动时滚子存在打滑现象，因而其许 用转速较低。本技术上述的回转工作装置中采用的该组合圆锥滚子，则可以消除打滑 现象，因而能显著提高其回转工作台的许用转速。以现有传统立式车床工作台为例，本技术上述结构的回转装置与其进行的承 载能力及精度的对比试验结果，如表1所示。表1本专利用于立车工作台的实例与传统立车工作台的对比加工工件最大外径 (mm)轴向承载能力(t) (旧结构/本专利)*径向承载能力⑴ (旧结构/本专利)加工精度(径向跳动)(mm) (旧结构/本专利)16005/>100无数据/ 1260.015/暂无数据250010/>100无数据/1260.025/ 0.003 **315010本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于重型设备的回转装置，其特征是包括有顺序设置的基座单元、轴承单元和回转单元，基座单元中的基座（９）上紧固连接有一个带有轴向外柱面和径向轴肩端面的轴台结构（７）；轴承单元中有一个推力向心组合圆锥滚子轴承，其平面环型座圈结构（１０）紧固设置在轴台结构（７）的径向轴肩端面上，推力向心组合圆锥滚子轴承的内圈结构（５）紧配合于轴台结构（７）的轴向外柱面处，位于平面环型座圈结构（１０）和内圈结构（５）之间并同时分别与呈相交轴线设置的推力滚子组（１１）和向心滚子组（４）配合的动圈结构（３），与回转单元中经传动机构（１３）可由驱动机构带动旋转的回转体（２）经连接结构（１２）紧固连接，回转单元中的回转工作台（１）紧固连接在回转体（２）的轴向旋转端面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文宇，文鉴恒，佘辅仁，孙锡炎，
申请(专利权)人：成都科华重型轴承有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]