Структура и принцип работы подшипников качения

Конструкция подшипников качения

Подшипник поворота экскаватора - это элемент передачи усилия, вращающийся относительно верхней и нижней частей корпуса экскаватора, используемый для поддержки массы верхней части корпуса и выдерживания рабочих нагрузок. Внутренняя дорожка соединяется с нижней частью корпуса, внешняя дорожка соединяется с верхней частью корпуса, а внутреннее зубчатое кольцо на внутренней дорожке зацепляется с малой шестерней роторного двигателя. Когда роторный двигатель вращается, верхний корпус приводится во вращение маленькой шестерней. Структура поворотного подшипника показана на рисунке 1:

Принцип работы подшипника качения

Поворотный подшипник экскаватора смазывается консистентной смазкой, которая делится на две части: смазка внутренней полости поворотного подшипника (тела качения и дорожки качения) и смазка внутреннего зубчатого венца и малой шестерни двигателя поворота. Внутренняя полость поворотного подшипника смазывается путем добавления консистентной смазки через смазочную форсунку, расположенную на его наружной дорожке качения. Внутреннее зубчатое кольцо поворотного подшипника и малая шестерня двигателя поворота смазываются предварительно добавленной консистентной смазкой, как показано на рис. 2:

Закрытый поворотный подшипник имеет два сальника - внутренний и наружный. Наружный сальник крепится к нижней части внешней круговой поверхности внутренней дорожки качения, и его основная функция - предотвращение попадания пыли и внешнего мусора во внутреннюю полость поворотного подшипника. Внутреннее сальниковое уплотнение расположено в верхней части внутренней окружности наружной поверхности качения поворотного подшипника, и его основная функция заключается в предотвращении вытекания смазочного материала из внутренней полости поворотного подшипника. Цикл смазки внутренней полости поворотного подшипника должен составлять от 250 до 300 часов. Заполнение смазкой может быть выполнено в четыре этапа, то есть один раз через каждые 90° поворота экскаватора, пока смазка не вытечет из наружного сальника.

Типы и причины неисправностей

Существует два типа неисправностей, которые могут возникнуть в подшипниках поворота экскаваторов:

Одна из причин заключается в том, что подшипник поворота экскаватора часто работает в условиях высоких нагрузок и ударов, а рабочая среда является суровой, что приводит к быстрому износу внутренних и внешних сальников подшипника поворота и, как следствие, к утечке смазки.

Во-вторых, нижняя пластина, соединяющая верхний поворотный стол и подшипник качения, сильно деформируется в условиях эксцентрической нагрузки, вызывая концентрацию нагрузки на небольшой части тела качения, что приводит к повреждению тела качения, внутреннего кольца, наружного кольца и двигателя поворота.

Причина неисправности

Износ сальника При вращении экскаватора внешняя дорожка и сальник вращаются относительно внутренней дорожки, что может привести к износу и постепенному истончению внутреннего сальника. Когда внутренний сальник становится тоньше, его уплотнительный эффект снижается. В это время, если во внутреннюю полость поворотного подшипника добавляется слишком много смазки или повышается рабочая температура, это приводит к повышению давления во внутренней полости поворотного подшипника, и смазка вытекает из внутреннего сальника.

Если смазка наносится неравномерно на одну и ту же часть внутренней полости поворотного подшипника, это приведет к неравномерному нанесению смазки, в результате чего наружное уплотнение будет выдавлено и выпадет, или большое количество смазки выльется наружу.

Если качество консистентной смазки низкое, то при повышении температуры узла трения опорно-поворотного устройства консистентная смазка разжижается. Разбавленная консистентная смазка будет вытекать из наружного сальника.

Если в процессе вращения экскаватора с поворотным подшипником возникает ненормальный шум или нестабильное вращение, это может быть вызвано сильным износом дорожки качения поворотного подшипника и тела качения, а также чрезмерным зазором между внутренней и внешней дорожками. В процессе вращения поворотного подшипника смазка выдавливается из внутреннего и наружного сальников, что может привести к повреждению внутреннего и наружного сальников.

Методы диагностики и обнаружения неисправностей

Метод диагностики неисправностей масляного уплотнения

Откройте смотровую крышку внутреннего зубчатого венца поворотного подшипника и проверьте, нет ли в масляной камере внутреннего зубчатого венца разбитых фрагментов внутреннего сальника. Если в масляной камере внутреннего зубчатого венца имеются осколки внутреннего уплотнения, это свидетельствует о повреждении внутреннего уплотнения.

Внимательно осмотрите наружный сальник поворотного подшипника на предмет наличия локальных, секционных или даже периферийных утечек. Одновременно проверьте, зафиксирована ли установочная канавка на наружном сальнике и внутренняя дорожка качения поворотного подшипника, чтобы определить, не поврежден ли наружный сальник. Проверку наружного сальника необходимо проводить при вращающемся экскаваторе. Если наружное уплотнение вращается одновременно с вращением экскаватора, это указывает на то, что наружное уплотнение ослабло и его необходимо заменить на новое.

Метод определения зазора в опорно-поворотных устройствах

Разумный зазор в подшипнике поворота является необходимым условием для обеспечения нормальной работы внутреннего и наружного сальников. Если зазор превышает заданное значение из-за износа дорожки качения и тел качения, это неизбежно приведет к повреждению внутреннего и наружного сальников, что повлияет на нормальную эксплуатацию экскаватора. На данном этапе для определения зазора в поворотном подшипнике можно использовать следующие методы:

Сначала припаркуйте экскаватор на ровной и твердой площадке, полностью выдвиньте стрелу, полностью втяните ковш, а затем отрегулируйте высоту стрелы так, чтобы поворот ковша совпадал с высотой поворота корня стрелы h, как показано на рисунке 3:

Во-вторых, установите магнитный держатель на заднюю часть нижней рамы, установите циферблатный калибр на магнитный держатель так, чтобы конец измерительного стержня циферблатного калибра соприкасался с нижней поверхностью наружной дорожки качающегося подшипника, и установите стрелку циферблатного калибра в положение 3-4 мм в качестве точки отсчета измерения, как показано на рис. 4:

Снова запустите стрелу и опустите ковш на землю. С помощью ковша поднимите ведомый конец гусеницы экскаватора так, чтобы передний конец гусеницы оказался на 15-20 мм выше земли, как показано на рис. 5:

Наконец, наблюдайте и записывайте показания циферблатного индикатора, когда экскаватор находится в состоянии, показанном на рисунке 5. Если значение циферблатного индикатора находится в диапазоне 0,5~3 м, это означает, что зазор в поворотном подшипнике в норме; если он превышает 3 мм, поворотный подшипник следует отремонтировать или заменить.

Метод устранения неисправностей

(1) Замените наружное масляное уплотнение

Если установлено, что наружный сальник поворотного подшипника поврежден, его необходимо заменить новым. Как внутренние, так и наружные сальники опорно-поворотного подшипника имеют форму уплотнительных полос. После установки необходимо использовать универсальный клей (например, акриловый) для выравнивания и склеивания двух концов уплотнительной ленты. Замена наружного сальника выполняется следующим образом:

Сначала снимите старое уплотнение;

Во-вторых, очистите уплотнительную канавку с помощью дизельного топлива или бензина;

Снова используйте отвертку и молоток, чтобы установить новую уплотнительную ленту в уплотнительный паз; затем с помощью универсального клея склейте стыки на обоих концах новой уплотнительной ленты;

Наконец, добавьте консистентную смазку в уплотнительную камеру опорно-поворотного устройства.

(2) Замените консистентную смазку

Если сальник протекает из-за неправильного выбора смазки, необходимо сначала очистить исходную смазку в поворотном подшипнике, а затем добавить смазку на основе молибдена лития.

Существует два способа очистки оригинальной смазки внутри опорно-поворотного устройства:

Во-первых, пока поворотный подшипник медленно вращается, добавьте новую смазку в несколько смазочных форсунок, чтобы полностью и равномерно заполнить их, пока первоначальная смазка не будет выдавлена из внутренних и внешних уплотнительных полос;

Второй способ заключается в удалении резьбовой пробки для установки тела качения поворотного подшипника и добавлении новой смазки через несколько смазочных форсунок, чтобы первоначальная смазка вытекла из отверстия резьбовой пробки.

(3) Ремонт опорно-поворотного устройства

Дорожка качения и тела качения опорно-поворотного подшипника сильно изношены и нуждаются в ремонте. Внутреннее сальниковое уплотнение поворотный подшипник изношен и нуждается в замене. При замене сальника поворотного подшипника необходимо разделить верхний и нижний корпуса. При разборке верхнего корпуса необходимо сначала ослабить и снять окружающие болты вращающейся части, затем снять вращающийся двигатель и некоторые гидравлические маслопроводы, и, наконец, с помощью крана поднять верхний корпус вниз. Дорожки качения ротационных подшипников и тела качения можно отремонтировать с помощью методов механической обработки. Метод замены внутреннего сальника в основном такой же, как и замена наружного сальника.

Способ установки поворотного подшипника обратен последовательности демонтажа. При установке двигателя поворота малая шестерня двигателя поворота должна сначала войти в зацепление с внутренним зубчатым венцом опоры поворота, а затем необходимо отрегулировать угол верхнего поворотного стола, чтобы совместить отверстие для установки болта поворотный двигатель с установочным отверстием верхнего поворотного стола.