超大型剖分三排圆柱滚子转盘轴承加工工艺（一）

导读

剖分三排圆柱滚子转盘轴承分段多，尺寸大，质量大，加工时装配精度低，整圈淬火变形大，接缝处应力大，径向及圆周方向间隙不易调整，配制游隙时修磨滚道次数多，传统高速钢材料刀刃易磨损。提出改进措施：加工和拼接时增加专用胎具；采用分段、分面淬火，淬火后增加整形工序；设计径向定位夹具调整径向间隙，设计切向定位夹具调整圆周方向间隙；通过轴向游隙推算所需加工的内、外圈轴向滚道尺寸；软车采用带涂层的硬质合金刀具，硬车采用立方氮化硼(CBN)刀具完成以车代磨等。最终确定的工艺路线满足了轴承加工所需的技术要求。

随着海工装备技术日趋成熟，海工行业大型起重机已经向超大尺寸、超大吨位发展，与其配套的转盘轴承直径达10 m以上。该直径段的转盘轴承结构多为剖分式，其优点是便于运输、储存及拆装，缺点为需要多次拆分、拼接，加工工艺复杂，加工精度难以保证，故需确定合适的加工工艺。

1、超大型剖分三排圆柱滚子转盘轴承结构

某剖分三排圆柱滚子转盘轴承结构如图1所示，采用阶梯搭接，轴向用铰制螺栓定位连接(图2)的方式组合成整体内、外圈，装配后轴承内圈沿内径方向展开如图3所示。

图1 剖分三排圆柱滚子转盘轴承结构示意图

Fig.1 Structure diagram of split three – row cylindrical roller slewing bearings

图2 内圈连接示意图

Fig.2 Diagram of inner ring connection

图3 内圈沿内径方向展开示意图

Fig.3 Diagram of inner ring expanding along inner diameter direction

该剖分轴承最大外径为12.3776 m。高度为0.6 m，最大壁厚为489 mm，内外圈共分为18段。技术要求：装配高为(600士2) mm，轴向游隙为1.2 ~1.8 mm，径向游隙为0.5 ~1.2 mm，轴向跳动不大于0.6 mm，径向跳动不大于2 mm。

2、加工难点

1)轴承直径超出机床工作台加工范围。

2)在推力滚道上剖分切口会与滚子素线形成一定夹角，使滚子能通过切口。为保证齿轮强度受影响小，将外齿圈剖分切口切在齿槽底中心位置，增大了铣连接面及拼接整圆的难度。

3)剖分轴承直径大，加工过程中剖分段因自重下坠倾斜，两端面及轴向滚道平面度、倾斜度大，径向滚道圆度、圆柱度超出工艺要求，装配后轴承旋转精度不能满足要求。

4)外齿圈淬火面总长度为490 mm，属大截面滚道淬火。整圈淬火时剖分段会出现不规则变形(图4)，变形后无法拼接成整圆，影响后序加工。整圈淬火后接缝处应力较大，套圈会从接缝处脱开。整圈尺寸大，淬火机床回转困难。

图4 套圈淬火变形示意图

Fig.4 Diagram of quenching deformation of ring

5)轴承质量大，剖分轴承拼接时接缝处径向及圆周方向间隙不易调整。

来源：洛阳鸿元轴承