[发明专利]一种掘进机主轴承

说明书

本发明提供了一种掘进机主轴承，包括外圈、内圈、径向滚子和密封圈；所述外圈上设有用于安装内圈的内腔，所述内腔的内侧壁设置为圆弧结构，且内腔的径向方向上设有凹槽；所述外圈的内侧壁上设有曲率半径大于内圈的外侧壁的第一弧形段和第二弧形段；所述径向滚子置于凹槽内并与内圈的外侧壁相接触；所述密封圈设置于外圈与内圈之间。本发明提供的一种掘进机主轴承，保留了径向滚子设计，并通过采用内圈与外圈之间的面接触来承载载荷，不仅增加了外圈刚性、改善极端工况下受载变形情况，同时可通过调节外圈与内圈之间的接触角来承受主轴承在运行过程中不断变化的复合载荷，提高了主轴承轴向、径向承载能力，增加其运转灵活性。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，具体地，涉及一种掘进机主轴承。

背景技术

掘进机是一种专用于隧道掘进施工的工程机械，在地下施工过程中，通过破碎岩石掘进，形成完整隧道断面，是集机、电、液、光、气等系统为一体的工厂化流水线式作业的隧道施工装备。

在掘进机开挖过程中，掘进机中的主轴承需要承受轴向力、径向力和倾覆力矩等复合载荷，属于典型的低速重载轴承。主轴承在运行过程中，随着其规格尺寸的增大，其所承受的载荷也随之增加，从而当需提高主轴承的承载能力时，就需要增加滚子的数量和滚道的宽度。然，目前掘进机中的主轴承广泛采用三排三列滚柱式结构(具体包括内圈、外圈、滚道和滚子等)，增加滚子的数量和滚道的宽度存在着以下问题：①滚道宽度的增加则表示主轴承的内圈和外圈之间的空间同样需要增大，从而容易导致主轴承的外圈和内圈刚性降低、变形增大等问题；②同时由于不同位置上的滚子存在受力不均的情况，容易使主轴承的磨损机率增加，且由于滚子的加工精度要求较高、数量较多，增加了主轴承的维护与加工成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种掘进机主轴承。

为实现上述目的，本发明提供了一种掘进机主轴承结构，包括外圈、内圈、径向滚子和密封圈；

所述外圈上设有用于安装内圈的内腔，所述内腔的内侧壁设置为圆弧结构，且内侧壁上环设有凹槽；

所述内圈的外侧壁上设有第一弧形段和第二弧形段，所述第一弧形段和第二弧形段的曲率半径相等且大于外圈的内侧壁的曲率半径，且所述第一弧形段和第二弧形段均仅有部分区域与外圈的内侧壁接触，所述凹槽位于第一弧形段和第二弧形段之间；

所述径向滚子置于凹槽内，并与内圈的外侧壁相接触；

所述密封圈设置于外圈与内圈之间。

优选的，所述外圈内侧壁的曲率半径的曲率半径为第一弧形段和第二弧形段的1.22-1.30倍。

优选的，所述第一弧形段、第二弧形段与外圈内侧壁的接触点曲率系数取值范围均为0.610-0.650；所述接触点曲率系数＝0.5×外圈的内侧壁曲率半径/内圈的外圈壁曲率半径。

优选的，所述第一弧形段、第二弧形段和内侧壁均设有淬火层。

优选的，所述外圈上还设有从外表面延伸至内侧壁的润滑油孔。

优选的，所述润滑油孔包括大油槽油孔和接触点油孔，所述大油槽油孔的出油口位于凹槽内，所述接触点油孔的出油口位于外圈内侧壁的非凹槽位置。

优选的，所述接触点油孔的出油口包括第一分油口和第二分油口，所述第一分油口设置于第一弧形段与外圈内侧壁的接触位置，所述第二分油口设置于第二弧形段与外圈内侧壁的接触位置。

优选的，所述大油槽油孔和接触点油孔内均设有液体润滑剂，所述第一弧形段、第二弧形段内外圈内侧壁上设有固体润滑剂。

优选的，所述外圈上还设有与装配辅助件配合的外圈安装孔，所述内圈上还设有与装配辅助件配合的内圈安装孔。