[發明專利]用于重型機械的滾子轉盤組件

在審

• 申請號: 201110361876.5
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102535564A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 杰森·克努特
• 申請（專利權）人: 哈尼施費格爾技術公司
• 主分類號: E02F9/08
• 分類號: E02F9/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

相關申請的交叉引用

本申請要求2010年11月16日提交的美國臨時專利申請No.61/414,344的權益和優先權，該申請的整個內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及用于如在采礦操作和建筑中經常使用的重型機械、比如拉鏟挖掘機、動力挖掘機等的滾子轉盤組件的滾子和軌道構造。

背景技術

在重型運土設備、比如用于采礦的拉鏟挖掘機或動力挖掘機中，上部結構通過滾子轉盤組件以可旋轉的方式支撐在下部結構上。懸臂通常從上部結構延伸且在懸臂的上端設置有滑輪。起升鋼絲繩取決于應用一般從滑輪向下延伸到鏟斗或戽斗。在拉鏟挖掘機應用中，鏟斗也通過牽索連接到上部結構。起升鋼絲繩和牽索都能夠控制鏟斗的運動。拉鏟挖掘機的下部結構通常安裝在用于在地面上運動的履帶行走部分或步移式礦車機構上。滾子轉盤組件可包括聯接到上部結構的上環形軌道、聯接到下部結構的下環形軌道以及定位在環形軌道之間的滾子。軌道能夠是分段的。滾子通常為錐形的，使它們的較大直徑位于徑向向外部分處。

施加到滾子轉盤組件的錐形滾子的垂直載荷引起推力載荷，該推力載荷趨向于徑向向外地對滾子施力。這些載荷根據被執行的操作改變，且能夠在挖掘操作期間急劇地增加。為了抵消這些徑向力，一些滾子轉盤組件設有在其內端具有凸緣的滾子，通常稱為凸緣滾子。凸緣可以抵靠下和/或上環形軌道的內邊緣，從而抵抗滾子徑向向外移動的趨勢。在某些已知的軸承組件中，凸緣和環形軌道之間的接觸能夠導致產生非常高的應力的高度集中的點接觸或線接觸。此外，當與施加到鏟斗或戽斗的載荷相關的傾覆力矩與上部結構相對于下部結構的旋轉組合時，滾子轉盤組件內的滾子可能變得移位。在某些加載情形中，凸緣的邊緣可能接觸下軌道的上表面或上軌道的下表面。這樣的移位和不期望的滾子和軌道之間的接觸能夠進一步加重點加載或線加載且導致在相關聯的部件上產生顯著地大的應力。結果，滾子轉盤部件的接觸表面，尤其是軌道上的接觸表面，可能因剝落或清鏟而劣化，這最終能夠導致滾子轉盤組件的失效。

在重型運土設備中的滾子轉盤組件的直徑測得從3米至大于20米。高達幾百公噸的非常大的載荷可通過軸承組件傳遞到下部結構，且懸臂上的載荷產生的傾覆力矩能夠在小段的軸承組件上產生高度集中的應力。而且，沿滾子轉盤的給定的弧長的加載在比如挖掘、卸料、運輸等的操作期間能夠是不均勻的。在動態的非均勻加載情況下，滾子轉盤組件的滾子可相對于軌道扭轉或變形，進一步使載荷集中在小的接觸區域且引起成本高昂的失效。

發明內容

在某些實施方式中，重型運土機械包括：下部結構；上部結構，所述上部結構由下部結構支撐并能相對于下部結構旋轉；大體環形的下軌道，所述下軌道安裝在下部結構上；大體環形的上軌道，所述上軌道安裝在上部結構上；以及多個錐形的滾子，其接合并定位在上軌道和下軌道之間。多個錐形滾動中的每個都包括具有加大端、減小端以及在加大端和減小端之間延伸的滾子表面的大體截頭錐形主體部分。主體部分限定滾子軸線。多個錐形滾子中的每個還包括從主體部分的減小端徑向延伸且包括面向加大端的凸形的凸緣接觸表面的凸緣部分。

在其他實施方式中，用于重型機械的滾子轉盤組件的錐形滾子包括具有加大端、減小端以及在加大端和減小端之間延伸的滾子表面的大體截頭錐形主體部分。主體部分限定滾子軸線。錐形滾子還包括從主體部分的減小端徑向延伸且包括面向加大端的凸形的凸緣接觸表面的凸緣部分。

在再一個實施方式中，用于重型機械的滾子轉盤組件將重型機械的上部結構以可旋轉的方式支撐在重型機械的下部結構上方。滾子轉盤組件包括錐形滾子，錐形滾子包括具有加大端、減小端以及在加大端和減小端之間延伸的滾子表面的大體截頭錐形主體部分。主體部分限定滾子軸線。錐形滾子還包括從主體部分的減小端徑向延伸且包括面向加大端的凸形的凸緣接觸表面的凸緣部分。滾子轉盤組件還包括下軌道。下軌道包括上表面以及內軌道表面，滾子表面沿所述上表面滾動。下軌道包括在內軌道表面和上表面之間的過渡段。過渡段包括由凸緣接觸表面接觸的成角度部分。

附圖說明

圖1是包括滾子轉盤組件的拉鏟挖掘機的正視圖。

圖2是圖1的拉鏟挖掘機的滾子轉盤組件的俯視圖。

圖3是圖2的滾子轉盤組件的一部分的放大的剖視圖。

圖4是沿圖3的線A-A截取的局部剖視圖。

圖5是沿圖3的線B-B截取的局部剖視圖，且顯示了圖2的滾子轉盤組件的滾子的剖面。

圖6a是類似于圖5的剖視圖，示出了與滾子轉盤組件的上軌道部分和下軌道部分對齊的滾子。