专利名称：大型转盘稳定承载与驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及转盘稳定承载与驱动系统技术领域，特别是指一种适用于低速重载的大型转盘稳定承载与驱动系统。
背景技术：
常规的转盘承载设计，一般采用I个向心球轴承和I个单向推力球轴承或者2个向心球轴承和I个单向推力球轴承，轴承安装在轴承座里，轴承座底板与基础底座连接，单向推力球轴承承受转盘向下的轴向负荷，向心球轴承承受转盘的径向负荷，轴承座底板将转盘负载传递给基础底座。当工件的重心与转盘的轴心不一致时，转盘将产生偏载，随着工件重心与转盘重心之间距离的增加，转盘承受的力矩将大幅增加，由于转盘是悬臂承载，没有垂直向上的轴向约束，当转盘承受的偏载力矩大于转盘的阻力矩时，转盘将发生失稳倾覆，转盘的直径越大，转盘发生失稳倾覆的危险越大。常规的转盘驱动主要包括三种方式，第一种是链条驱动，转盘较小时一般采用链条驱动，链条一端布置在转盘的外侧面，另一端与减速电机输出轴的链轮耦合，链条与转盘侧面之间依靠摩擦力驱动；这种驱动方式的优点是:结构简单，成本低廉，维修方便；这种驱动方式的主要问题有:一、链条与转盘之间的摩擦面积小，当转盘承载的负荷较大时或者链条在使用过程中逐渐变松时，链条与转盘之间容易打滑，二、链条与清洗室之间的密封很难处理。第二种是摩擦轮驱动，转盘较大时一般采用摩擦轮驱动，依靠转盘外侧面与摩擦轮之间的摩擦力驱动转盘旋转，由于转盘制造的圆度误差、偏载时转盘外侧面的位置变化较大、清洗液的润滑作用，容易导致转盘与摩擦轮之间的脱离或者因压紧力不够发生打滑现象，转盘直径越大，转盘与摩擦轮之间的打滑现象越严重。第三种是齿轮驱动，将转盘外侧面加工成齿轮，依靠驱动齿轮与转盘齿轮的啮合传递驱动扭矩，这种驱动方式的主要问题有:一、大型承载齿轮的加工成本很高，二、转盘偏载时的变形以及转盘加工的圆度误差会造成运行过程中齿轮副之间的间隙不均匀，间隙过大时齿轮副传递动力变差，间隙过小时会造成齿轮副的过载损坏，转盘直径和负荷越大，这种现象越严重。很多行业需要大型低速重载转盘，比如重大型部件自动清洗与漂洗装置中的清洗转盘，要求转盘直径达到3米甚至更大，要求转盘的承载量达到30吨甚至更大，上述转盘的常规承载设计和驱动均无法有效解决大型低速重载转盘的稳定承载问题和驱动问题。
实用新型内容本实用新型提出一种大型转盘稳定承载与驱动系统，解决了现有技术中普通转盘无法满足大型低速重载转盘的稳定承载问题与驱动问题。本实用新型的技术方案是这样实现的:大型转盘稳定承载与驱动系统，包括转盘外圈和固定于所述转盘外圈内的转盘，所述转盘的中心处竖直固定有转盘轴，所述转盘轴上安装有轴承座，所述轴承座包括自上而下依次设置的径向承载轴承一、向下承载轴承、中间承载隔板、向上承载轴承、 径向承载轴承二、轴承盖，所述转盘轴的底端固定有向上承载压板；所述转盘由驱动机构驱动旋转，所述驱动机构包括设置于所述转盘外圈上的等效从动齿轮和竖直设置的转盘驱动轴，所述转盘驱动轴的底端安装有与所述等效从动齿轮相啮合的转盘驱动齿轮，所述转盘驱动轴由减速电机驱动。作为一种优选的实施方式，所述径向承载轴承一的内圈下端面与所述向下承载轴承的旋转体接触，所述径向承载轴承二的内圈上端面与所述向上承载轴承的旋转体接触，所述轴承盖压在所述径向承载轴承二的外圈下端面。作为对上述技术方案的改进，所述轴承座的中间位置水平安装有安装承载板。作为一种优选的实施方式，所述转盘外圈的底面周向均布有若干转盘支撑装置，所述转盘支撑装置包括支撑滚轮轴和两个相对设置的支撑座，所述支撑座上对称开有矩形开口 ；所述支撑滚轮轴的两端为矩形截面，并担架在所述矩形开口处，所述支撑滚轮轴的中间部位通过支撑轴承安装有直接与所述转盘外圈接触的支撑滚轮。作为对上述技术方案的改进，所述支撑滚轮轴的两端分别开有调整螺丝孔，所述调整螺丝孔内分别设有用于调整支撑滚轮高度的调整螺栓。作为对上述技术方案的进一步改进，所述减速电机的减速电机输出轴上安装有水平推力轴承和水平锥齿轮；所述转盘驱动轴上自上而下安装有上部轴承座、上部轴承、垂直锥齿轮、垂直推力轴承、下部轴承座、下部轴承、转盘驱动齿轮；所述水平锥齿轮与所述垂直锥齿轮相啮合，所述转盘驱动齿轮与所述转盘驱动轴之间键连接。采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:增加了向上承载压板和一套向上承载轴承，限制了转盘向上的自由度，提高了转盘的稳定性；优化了四个轴承的空间布局，将径向承载轴承一和径向承载轴承二设计在轴承座的上下两端，将向下承载轴承和向上承载轴承设计在轴承座的中间，增加了两个径向承载轴承之间的有效距离；将安装承载板设计在轴承座的中间一定位置，放宽了对轴承座高度的限制，可以进一步有效增加两个径向承载轴承之间的距离，有效增加轴承座的抵抗力矩和转盘的承载能力；在转盘外圈底面下面增加了转盘支撑装置·，实现了对转盘的滚动支撑。将等效从动齿轮均布的转盘外圈与转盘驱动齿轮进行啮合，大幅降低了转盘的驱动力矩，可以容忍转盘具有较大的圆度误差和偏载变形，因而降低了大型转盘加工的技术要求和成本；将驱动扭矩通过啮合的水平锥齿轮与垂直锥齿轮传递给转盘驱动齿轮，并通过转盘驱动齿轮与等效从动齿轮的啮合，带动转盘和工件以一定的速度旋转，动力传递路线短，结构简单紧凑；设计了水平和垂直方面的推力轴承，抵消了锥齿传递过程产生的轴向力，运行稳定可靠。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是大型转盘稳定承载系统的结构示意图；图2是图1的局部放大图1 ;图3是转盘支撑装置的结构示意图；[0018]图4是该实施例中驱动机构的一种结构示意图；图5是该实施例中驱动机构的另一种结构示意图；图6是图5的另一状态示意图；图7是本实用新型的使用状态图；图8是图7的局部放大图1I ；图中:201-转盘外圈；202_等效从动齿轮；203-转盘外圈底面；204_轴承座罩；205-径向承载轴承一 ；206-向下承载轴承；207_转盘轴；208_中间承载隔板；209_向上承载轴承；210-安装承载板；211-径向承载轴承二 ；212_轴承座；213-向上承载压板；214-轴承盖；215_转盘；220_转盘支撑装置；221_支撑滚轮；222_支撑滚轮轴；223_调整螺栓；224_支承轴承；225_支承座；226_卡簧；227_矩形开口 ;230_减速电机;231_清洗室壳体；232_上部轴承座；233_上部轴承；234_转盘驱动轴；235_驱动机构底座；236_垂直锥齿轮；237_垂直推力轴承；238_下部轴承；239_下部轴承座；240_转盘驱动齿轮；241-键；242-水平锥齿轮；243_水平推力轴承座；244_水平推力轴承；245_窗口盖板；246-减速电机输出轴；247-防撞机构；248-电机安装螺丝；249_齿轮伸出窗口 ；250_电机安装角架；251-齿轮固定键；252_驱动机构盖板；253_盖板螺丝。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1一图3所示，大 型转盘稳定承载系统包括:转盘外圈201、转盘215、转盘轴
207、转盘轴承座罩204、轴承座212、径向承载轴承一205、向下承载轴承206、中间承载隔板
208、向上承载轴承209、径向承载轴承二211、轴承盖214、向上承载压板213、安装承载板210、转盘支撑装置220 ;转盘外圈201采用槽钢冷弯卷圆，转盘轴207采用空心设计，竖直固定在转盘215的中心位置处，转盘外圈201与转盘轴207之间的承载构件可采用型钢或者钢板焊接而成，转盘轴承座罩204位于转盘下面中心并与转盘215和转盘轴207焊接在一起；轴承座212内部自上而下安装顺序依次为:径向承载轴承一 205、向下承载轴承206、中间承载隔板208、向上承载轴承209、径向承载轴承二 211、轴承盖214，径向承载轴承一205的内圈下端面与向下承载轴承206的旋转体接触，径向承载轴承二 211的内圈上端面与向上承载轴承209的旋转体接触，轴承盖214压在径向承载轴承二 211的外圈下端面并与轴承座紧固在一起；转盘轴207穿过径向承载轴承一 205、向下承载轴承206、中间承载隔板208、向上承载轴承209、径向承载轴承二 211后其底端面与向上承载压板213紧固在一起，转盘轴承座罩204压在径向承载轴承一 205的内圈上端面；安装承载板210设计在轴承座212的中间一定位置而不是常规的底部位置，安装承载板210与装置底座固定安装在一起。在转盘外圈底面203周向均布有一定数量的转盘支撑装置220，其数量根据转盘的直径和最大负载确定；每套转盘支撑装置220包括:支撑滚轮221、支撑滚轮轴222、2个支撑轴承224、2个卡簧226、2套调整螺栓223、支撑座225，支撑座225对称设计有矩形开口 227，支撑滚轮轴222两端设计为矩形截面，并对称设计有2个调整螺丝孔，支撑轴承224位于支撑滚轮221两侧面，卡簧226位于轴承外侧，支撑滚轮轴222穿过支撑滚轮221、两侧卡簧226、两侧支撑轴承224后两端放入支撑座225的对称矩形开口 227，支撑滚轮221的高低可通过2套调整螺栓223进行调整。当工件的重心与转盘的中心重合时，转盘只承受向下的轴向载荷，载荷的传递路线是:转盘215 —转盘轴承座罩204 —向下承载轴承206 —中间承载隔板208 —轴承座212 —安装承载板210 —装置底座；当工件的重心与转盘的中心不重合转盘出现偏载时，转盘将产生不均匀变形并产生一个向下的偏载力矩，这时转盘的载荷等效为:向下的轴向载荷+向下的偏载力矩；向下的轴向载荷传递路线不变，而向下的偏载力矩就需要转盘承载结构产生一个向上的阻力矩来平衡，当转盘外圈底面203与转盘支撑装置220接触时，转盘支撑装置220将直接产生一个向上的阻力矩抵消部分向下的偏载力矩，剩余的阻力矩将由向上承载压板213、转盘轴207、向上承载轴承209和两个径向承载轴承产生，并通过中间承载隔板208、轴承座212、安装承载板210传递给装置底座。如图4所示，是大型转盘驱动系统的一种结构示意图，大型转盘驱动系统包括:等效从动齿轮202、减速电机230、转盘驱动机构底座235、水平锥齿轮242、水平推力轴承244、水平推力轴承座243、转盘驱动轴234、上部轴承座232、上部轴承233、垂直锥齿轮236、垂直推力轴承237、下部轴承座239、下部轴承238、转盘驱动齿轮240、防撞机构247 ;减速电机230通过清洗室壳体231与转盘驱动机构底座235安装在一起，减速电机输出轴246上设计有水平锥齿轮242、水平推力轴承244、水平推力轴承座243，水平推力轴承座243与清洗室壳体231固定安装；转盘驱动轴234上安装的部件自上而下依次为:上部轴承座232、上部轴承233、垂直锥齿轮236、垂直推力轴承237、下部轴承座239、下部轴承238、转盘驱动齿轮240，上部轴承座232和下部轴承座239通过螺栓与转盘驱动机构底座235安装在一起，水平锥齿轮242与垂直锥 齿轮236啮合在一起，转盘驱动齿轮240通过键241固定安装在转盘驱动轴234上，并与等效从动齿轮202啮合在一起；窗口盖板245与转盘驱动机构底座235栓结在一起，主要用于转盘驱动机构的安装和维修保养；防撞机构247由两个防撞立柱和连接板组成，2个防撞立柱由连接板组成一体，安装在转盘驱动机构底座235两侧并与装置底座固定在一起，主要功能是保护转盘驱动机构免遭旋转工件的撞击。转盘驱动力矩的传递路线如下:减速电机输出轴246 —水平锥齿轮242 —垂直锥齿轮236 —转盘驱动齿轮240 —等效从动齿轮202 —转盘215，锥齿轮传递过程中产生的轴向力由水平推力轴承244和垂直推力轴承237承担。如图5和图6共同所示，为大型转盘驱动系统的另一种结构示意图，其与图4所示结构的不同之处在于:该驱动机构将减速电机230、转盘驱动轴234、转盘驱动齿轮240连接在一起，省去了中间的诸多部件。该驱动机构包括:等效从动齿轮202、减速电机230、转盘驱动轴234、转盘驱动齿轮240、驱动机构底座235、电机安装螺丝248、齿轮伸出窗口 249、电机安装角架250、齿轮固定键251、驱动机构盖板252、盖板螺丝253。在清洗室壳体231上固定有驱动机构底座235，驱动机构底座235在清洗室的内侧设计有齿轮伸出窗口 249，清洗室的外侧设置有驱动机构盖板252，减速电机230通过电机安装角架250与驱动机构底座235安装在一起，转盘驱动齿轮240通过齿轮固定键251固定安装在转盘驱动轴234上，并从齿轮伸出窗口 249伸出后与等效从动齿轮202啮合在一起；驱动机构盖板252与驱动机构底座235栓结在一起，主要用于转盘驱动机构的安装和维修保养。如图7和图8共同所示，是大型转盘稳定承载与驱动系统在重大型零部件自动清洗与漂洗装置中的使用状态图及其局部放大图，转盘215和轴承座212通过安装承载板210安装在装置底座上，均匀布置的转盘支撑装置220也安装在装置底座上，转盘支撑装置220的数量根据转盘直径和承载量确定，转盘驱动机构与清洗室壳体231和减速电机230安装一起，转盘驱动机构可以安装在清洗室的后面、左面或者右面。在本实施例中，转盘直径为1600mm,转盘最大承载量为10吨,转盘支撑装置为4套,转盘的转速为4r/min,转盘在偏载的情况下可以正常驱动和运转。该大型转盘稳定承载系统的设计大幅提高了转盘的承载能力、承受偏载的能力和稳定性；大型转盘驱动系统的设计有效解决了转盘的驱动以及驱动机构的密封问题，并大幅降低了大型转盘制造的技术要求和难度。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.大型转盘稳定承载与驱动系统，包括转盘外圈和固定于所述述转盘外圈内的转盘，其特征在于: 所述转盘的中心处竖直固定有转盘轴，所述转盘轴上安装有轴承座，所述轴承座包括自上而下依次设置的径向承载轴承一、向下承载轴承、中间承载隔板、向上承载轴承、径向承载轴承二、轴承盖，所述转盘轴的底端固定有向上承载压板； 所述转盘由驱动机构驱动旋转，所述驱动机构包括 设置于所述转盘外圈上的等效从动齿轮； 竖直设置的转盘驱动轴，所述转盘驱动轴的底端安装有与所述等效从动齿轮相啮合的转盘驱动齿轮，所述转盘驱动轴由减速电机驱动。
2.如权利要求1所述的大型转盘稳定承载与驱动系统，其特征在于:所述径向承载轴承一的内圈下端面与所述向下承载轴承的旋转体接触，所述径向承载轴承二的内圈上端面与所述向上承载轴承的旋转体接触，所述轴承盖压在所述径向承载轴承二的外圈下端面。
3.如权利要求2所述的大型转盘稳定承载与驱动系统，其特征在于:所述轴承座的中间位置水平安装有安装承载板。
4.如权利要求1至3任一项所述的大型转盘稳定承载与驱动系统，其特征在于:所述转盘外圈的底面周向均布有若干转盘支撑装置，所述转盘支撑装置包括 两个相对设置的支撑座，所述支撑座上对称开有矩形开口 ； 支撑滚轮轴，所述支撑滚轮轴的两端为矩形截面，并担架在所述矩形开口处，所述支撑滚轮轴的中间部位通过支撑轴承安装有直接与所述转盘外圈接触的支撑滚轮。
5.如权利要求4所述的大型转盘稳定承载与驱动系统，其特征在于:所述支撑滚轮轴的两端分别开有调整螺丝孔，所述调整螺丝孔内分别设有用于调整支撑滚轮高度的调整螺栓。
6.如权利要求1所述的大型转盘稳定承载与驱动系统，其特征在于:所述减速电机的减速电机输出轴上安装有水平推力轴承和水平锥齿轮； 所述转盘驱动轴上自上而下安装有上部轴承座、上部轴承、垂直锥齿轮、垂直推力轴承、下部轴承座、下部轴承、转盘驱动齿轮； 所述水平锥齿轮与所述垂直锥齿轮相啮合，所述转盘驱动齿轮与所述转盘驱动轴之间键连接。
专利摘要本实用新型提出了一种大型转盘稳定承载与驱动系统，用以解决现有技术中普通转盘无法满足大型低速重载转盘的稳定承载与驱动问题。该系统包括转盘外圈和固定于转盘外圈内的转盘，转盘的中心处竖直固定有转盘轴，转盘轴上安装有轴承座，轴承座包括自上而下设置的径向承载轴承一、向下承载轴承、中间承载隔板、向上承载轴承、径向承载轴承二、轴承盖；转盘由驱动机构驱动旋转，驱动机构包括设置于转盘外圈上的等效从动齿轮和竖直设置的转盘驱动轴，转盘驱动轴的底端安装有与等效从动齿轮相啮合的转盘驱动齿轮。承载系统的设计大幅提高了转盘的承载能力、承受偏载能力和稳定性；驱动系统的设计有效解决了转盘的驱动以及驱动机构的密封问题。
文档编号F16M11/18GK203147199SQ20132008789
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者董本才 申请人:董本才