回转支承结构及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及回转支承技术领域，尤其涉及一种回转支承结构及作业机械。


背景技术：

2.回转支承结构是新型机械零部件，它有内外圈构件、滚动体等构成，回转支承结构是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩。
3.在作业机械中回转支承结构属于至关重要的传动件，它将作业机械的上车架和下车架连接起来，用以支承上车架的重量和工作负载，并使上车架能相对于下车架旋转。回转支承结构与滚动轴承类似，回转支承结构受载后会发生轴向形变，形变越大，反映出滚道内部磨损越大或永久变形越大，回转支承结构越接近失效。
4.为此，持续监测回转支承结构变形显得尤为重要，通过持续监测回转支承变形可避免事故发生；且通过持续监测回转支承变形可发现使用和保养过程中的异常，以便及时修正；另外，通过持续监测回转支承变形，能够根据监测结果预判使用寿命，以便及时判定和选择更换时间，进而节省工期。
5.现有技术中公开号为cn103954201a，公开了一种新型回转支承结构测量工具及回转支承结构测量方法，如图1所示，具体公开了将测量工具一端的量棒头放入回转支承结构的两齿之间，将百分表的测头放入与量棒头所处两齿之间的位置相对应的位置；通过微调旋钮调节百分表，当测头不再伸出时，立即旋紧固定螺栓，将百分表固定住；取出测量工具，进行读数。
6.虽然通过该测量方法可以有效监测回转支承是否变形，但是该测量需要借助专用测量工具(百分表)；并且需要两次操作百分表后换算得到数。持续监测较为麻烦，操作不便，导致用户的监测积极性不高。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种回转支承结构及作业机械，用以解决现有技术中的上述技术缺陷，实现回转支承变形监测简单，操作方便。
8.为了实现上述目的，本实用新型的第一方面提供一种回转支承结构，包括：
9.滚动体；
10.外圈构件和内圈构件，所述外圈构件和所述内圈构件上相对应设置有滚道，所述滚动体安装在所述滚道内，以使所述外圈构件可回转地套设于所述内圈构件上；
11.沿所述外圈构件的轴向，所述内圈构件的一端伸入所述外圈构件，另一端伸出所述外圈构件；
12.其中，所述内圈构件的外侧面上设置有与所述外圈构件相邻的变形监测识别结构；在所述外圈构件与所述内圈构件之间进行回转运动的状态下，至少部分所述变形监测识别结构被所述外圈构件遮挡。
13.根据本实用新型提供的回转支承结构，所述变形监测识别结构包括标识线、数字、
字母其中的至少一种。
14.根据本实用新型提供的回转支承结构，所述变形监测识别结构为涂布结构或镌刻凹槽结构。
15.根据本实用新型提供的回转支承结构，所述变形监测识别结构为油漆图层或者钢印。
16.根据本实用新型提供的回转支承结构，所述变形监测识别结构包括第一标识线和多个第二标识线，所述第一标识线与所述内圈构件的轴向相平行，多个所述第二标识线沿所述内圈构件的轴向间隔排布且各所述第二标识线沿所述内圈构件的周向延伸。
17.根据本实用新型提供的回转支承结构，多个所述第二标识线的长度沿所述内圈构件的轴向依次递增或递减设置形成单段标识线组，所述单段标识线组至少排布有一组；
18.或者，多个所述第二标识线的长度相同且每个所述第二标识线处对应设置有数字、字母中的至少一种。
19.根据本实用新型提供的回转支承结构，多个所述第二标识线包括底线、基准线、警戒线其中的至少一种。
20.根据本实用新型提供的回转支承结构，所述底线、基准线或警戒线的长度为多个所述第二标识线中的最长长度。
21.根据本实用新型提供的回转支承结构，还包括图像获取模块和数据分析模块，所述图像获取模块与所述数据分析模块电性连接，所述图像获取模块用于拍摄所述变形监测识别结构，并将照片上传至所述数据分析模块，所述数据分析模块用于对所述图像获取模块上传的照片进行识别、保存并分析。
22.为了实现上述目的，本实用新型的第二方面提供一种作业机械，包括上部件、下部件以及上述任一项所述的回转支承结构，所述上部件与所述下部件之间通过所述回转支承结构连接。
23.本实用新型提供的回转支承结构，通过在回转支承结构的内圈构件外侧面上设置变形监测识别结构，通过持续获取外圈构件未覆盖或者未遮挡的变形监测识别结构的区域范围，从而能够方便的识别出外圈构件下沉的程度，该改进无需其他监测设备或测量部件，现场操作便捷、简单，不仅取消了专用测量工具的使用，而且取消了人工进行数据换算的过程。
24.在结构设置的基础上，通过软件识别、分析并计算相关数据，分析速度快，使回转支承结构的监测工作变得异常简单，也提高了用户的监测兴趣，能够实时监控回转支承的运行情况，从而间接提高了涉及回转支承结构的设备的安全性。
25.进而，本实用新型提供的作业机械，因包括上述的回转支承结构，因此具备上述的所有优势。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是现有技术中回转支承结构的结构示意图；
28.图2是本实用新型提供的回转支承结构处于自由状态的结构示意图；
29.图3是本实用新型提供的回转支承结构处于的负载状态的结构示意图；
30.图4是本实用新型提供的回转支承结构的主视图；
31.图5是图4中a部的放大图；
32.图6是本实用新型提供的回转支承结构的外圈构件下沉过程的示意图；
33.图7是本实用新型提供的回转支承结构中的变形监测识别结构被遮挡的情形一；
34.图8是本实用新型提供的回转支承结构中的变形监测识别结构被遮挡的情形二；
35.图9a是本实用新型提供的回转支承结构中的变形监测识别结构一种实施例的示意图；
36.图9b是本实用新型提供的回转支承结构中的变形监测识别结构另一种实施例的示意图；
37.图9c是本实用新型提供的回转支承结构中的变形监测识别结构再一种实施例的示意图；
38.图10是本实用新型提供的回转支承结构变形监测的流程图；
39.附图标记：
40.1、滚动体；
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2、外圈构件；
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3、内圈构件；
41.4、第一滚道；
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5、第二滚道；
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6、变形监测识别结构；
42.61、第一标识线；
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62、第二标识线。
具体实施方式
43.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
44.在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
45.下面结合图2至图10，对本实用新型的实施例进行描述。应当理解的是，以下描述仅是本实用新型的示意性实施方式，并未对本实用新型构成任何限定。
46.本实用新型提供的回转支承结构适用于任意的作业机械中，比如应用在挖掘机、装载机、土方机械、解体机、堆取料机、平地机、压路机、强夯机、凿岩机械、掘进机等，以及混凝土机械，给料机械，起重机械，地基处理机械，工程船舶，专用车，轻工机械等等。
47.本实用新型提供的回转支承结构除了应用在上述的作业机械中，还可以应用在例如港口设备、冶金设备、钻井平台等设备平台中。
48.请详细参阅图2和图3，本实用新型提供的回转支承结构，包括滚动体1、外圈构件2和内圈构件3，在外圈构件2和内圈构件3上相对应设置有滚道，滚动体1安装在该滚道中，以使外圈构件2能够相对于内圈构件3旋转，沿着外圈构件2的轴向，内圈构件3的一端伸入外圈构件2，另一端伸出外圈构件2，从而使连接在外圈构件2上的上部件和连接在内圈构件3上的下部件之间能够实现回转运动。
49.其中，图3中f是回转支承结构受到的外载荷，回转支承结构在负载情况下，受到倾翻力矩和轴向力，根据回转支承的特性将倾翻力矩和轴向力转化为等效载荷f，外圈构件2受到轴向合力f，内圈构件3的下表面受固定约束。
50.具体的，如图4所示，在外圈构件2上设置有半圆形的第一滚道4，在内圈构件3上设置有半圆形的第二滚道5，第一滚道4和第二滚道5相配合以形成能够容纳滚动体1的滚道。滚动体1可以为滚球或滚柱。
51.在内圈构件3上且与外圈构件2相邻接的表面设置有变形监测识别结构6，或者可以理解为在内圈构件3上，且内圈构件3与外圈构件2相互靠近的表面设置有变形监测识别结构6，亦或者以内圈构件3所在位置定义为内，以外圈构件2所在的位置定义为外，可以理解为变形监测识别结构6设置在内圈构件3的外表面上；随着外圈构件2与内圈构件3之间进行相对回转运动，部分变形监测识别结构6逐渐被外圈构件2所遮挡或遮盖，从而使暴露在外的变形监测识别结构6的范围发生变化。
52.作为一种实施例，以回转支承结构应用在挖掘机上为例进行详细的说明。
53.如图3和图4所示，本实施例提供的回转支承结构包括滚动体1、外圈构件2和内圈构件3，在外圈构件2和内圈构件3上相对应设置有滚道，滚动体1安装在该滚道中，以使外圈构件2能够相对于内圈构件3旋转。
54.在内圈构件3上且与外圈构件2相邻接的表面设置有变形监测识别结构6，具体的，变形监测识别结构6可以设置在回转支承结构的工作负载最大区域，也即挖掘机的正前方。
55.如图5所示，是回转支承位于自由状态下的情形；如图6所示，是回转支承受工作载荷后，外圈构件2的下端面发生轴向下沉的情形。变形监测识别结构6设置在内圈构件3的外表面，外圈构件2与内圈构件3回转运行一段时间后，发生下沉，从而将设置在内圈构件3外表面的变形监测识别结构6进行遮挡。
56.其中，变形监测识别结构6包括但不限于标识线、数字、字母其中的一种，或者其中的两种，或者两种以上的组合。
57.比如情形(1)：变形监测识别结构6只单独包括标识线，标识线能够沿着内圈构件3的轴线等间距设置在内圈构件3的外表面，如图5所示。
58.标识线可以为刻度线，为了使图像识别更准确，可以将刻度线的长度按照由长至短的顺序进行设置；或者可以将刻度线的长度按照由短至长的顺序进行设置；或者可以每间隔一定数量的刻度线设置一条基准线，位于相邻两条基准线之间的刻度线可以按照由长至短的顺序或者由短至长的顺序进行设置。
59.比如情形(2)：变形监测识别结构6只单独包括数字，比如连续的阿拉伯数字，即1、2、3、4、5、6
……
，或者可以设置为间隔的数字，比如1、3、5、7、9
……
。
60.比如情形(3)：变形监测识别结构6只单独包括字母，比如连续的英文字母，a、b、c、d、e
……
,或者a、b、c、d、e
……
。
61.变形监测识别结构6可以通过油漆涂布在外圈构件2的表面，也可以通过钢印镌刻在外圈构件2的表面。变形监测识别结构6除了以上列举的两种方式设置，还可以通过其他的方式进行设置，比如先将变形监测识别结构6的形状通过钢印加工好，并通过万能胶粘接在内圈构件3的外表面，以使变形监测识别结构6不会随着内圈构件3与外圈构件2之间进行的回转运动而掉落，也不会影响外圈构件2在内圈构件3表面的下沉。
62.本实施例提供的回转支承结构还包括图像获取模块和数据分析模块，图像获取模块和数据分析模块电性连接，以使图像获取模块获取的图像信息能够反馈给数据分析模块，通过数据分析模块进行存储和分析。
63.其中，图像获取模块可以为工业相机，也可以为常用的手机；通过工业相机拍照或者通过手机间隔一定的期限。间隔一定的期限可以自定义设置，比如每隔三天或者每隔一周对变形监测识别结构6裸露在外的部分进行拍照。
64.其中，数据分析模块能够将工业相机或者手机所拍摄的照片进行识别分析，并且能够保存识别结果，以使下一次上传的照片能够与本次识别的结果进行对比，以此来判断回转支承结构的变形程度。
65.需要说明的是，上述图像获取模块和数据分析模块已经是相当成熟的现有技术，在此不做赘述，其识别原理与qq或者微信通过扫描一个目标进行识别的原理类似。
66.作为一种实施例，如图5和图6所示，在上述实施例的基础上与上述实施例不同的是，变形监测识别结构6包括第一标识线61和多个第二标识线62，第一标识线61与多个第二标识线62的一端均连接，且第一标识线61竖向设置，第二标识线6横向设置，因此通过横向和纵向的标识线能够间接指示上下左右四个方向，从而便于图像识别和分析。
67.可以理解为，第一标识线61与内圈构件3的轴向相平齐，第二标识线62沿内圈构件3的轴向间隔排布且各第二标识线62沿内圈构件3的周向延伸。
68.作为一种实施例，在上述实施例的基础上与上述实施例不同的是，变形监测识别结构6包括第一标识线61和多个第二标识线62，第一标识线61与多个第二标识线62的一端连接，或者第一标识线61是多个第二标识线62的中点连线构成。
69.其中，第二标识线62可以从第一标识线61的两端沿内圈构件3的轴向由长至短依次递减设置形成单段标识线组，或者第二标识线62可以从第一标识线61的两端沿内圈构件3的轴向由短至长依次递增设置形成单段标识线组。
70.如图7和图8所示，多个第二标识线62还可以等间距间隔设置长度一致的标识线，记为底线、警戒线等，还可以设置其他名称的标识线，比如基准线等。对标识线拍照识别之后，可以根据目前外圈构件2下边缘所处的标识线位置与底线之间的标识线差值来判断外圈构件2下沉的位置，识别标记明显，识别更方便。
71.其中，底线、基准线或警戒线的长度为多个第二标识线62中的最长长度的标示线。
72.另外，警戒线也可以是根据多次试验得出的实验结果进行标记，从而当拍摄的照片中，外圈构件2覆盖或遮挡变形监测识别结构6的位置在警戒线的位置，以使警戒线具有实际的提示意义。
73.如图7和图8所示，等间距间隔设置长度一致的标识线，用于标识当前值相对于标识线的距离，同时用于提示回转支承结构间隙异常。
74.也可以将警戒线上方的标识线按照长度递增的形式设置，将警戒线下方的标识线
按照长度递减的形式设置，将最底部的标识线设置为底线刻度(图中未示出)。
75.因此，当读取到的标识线长度比下方相邻的标识线长度短时，可判定读取的读数在警戒线的上方。
76.因此，当读取到的标识线长度比下方相邻的标识线长度长时，可判定读取读数在警戒线的下方；当警戒线被下沉的外圈构件2遮挡，可通过识别当前值与底线之间的距离判定当前读数值(图中未示出)。
77.另外，若事先不清楚所标识的警戒线是否就是该回转支承结构的实际警戒线，可以通过持续的图像收集来判断，持续的图像收集可作为回转支承结构寿命预测的基础数据。
78.作为一种实施例，在上述实施例的基础上与上述实施例不同的是，变形监测识别结构6只包括长度一致的第二标识线62，在每一条第二标识线62的后端，分别标识有阿拉伯数字，或者字母，或者数字与字母的组合方便图像的自动识别和判定，如图9a，图9b和图9c所示。
79.本实用新型参照上述的所有描述，结合外圈构件2的下沉过程对本实用新型的内容进行详细的描述。
80.如图6所示，将外圈构件2下边缘的边线设为字母a，字母a所在的位置也是外圈构件2的初始位置，可以理解为是未受负载时的位置，也即内圈构件3和外圈构件2处于自由状态的位置。
81.如图6所示，当外圈构件2承受负载与内圈构件3回转运行一段时间后，外圈构件2下边缘的边线从a的位置下沉到a’的位置，此时外圈构件2遮挡了一部分的变形监测识别结构6，可以同时参照图7理解，通过拍照识别a’所在位置的标识线与底线之间的标识线的数量，能够准确识别外圈构件2下沉的数值。
82.如果6所示，当外圈构件2承受负载与内圈构件3回转持续运行一段时间后，外圈构件2下边缘的边线从a的位置下沉到a”的位置，此时外圈构件2遮挡了一部分的变形监测识别结构6，可以同时参照图8理解，通过拍照识别a”所在位置的标识线与底线之间的标识线的数量，能够准确识别外圈构件2下沉的数值。
83.如图10所示，系统自动识别过程中，首先需要确定拍照范围，或者是摆放拍照姿态，再拍照并上传，拍照上传至数据分析模块之后进行图片的自动识别，识别之后进行保存，与下次的图片进行对比，从而待识别的图片足够多时，系统能够进行数据处理与分析，并告知识别结果。
84.通过连续性的按照上述操作进行监测，并将所拍摄的照片上传，所有的图片或照片经过保存，该过程均是通过软件识别与判断，很容易实现数据收集与整理，操作简单。如果持续等周期上传数据，可拟合出回转支承结构下沉量与时间之间的曲线，进而能够根据拟合出的下沉量-时间曲线预判出回转支承结构的使用寿命，以提醒用户提早进行维护、保养或更换等，以确保回转支承结构使用安全。
85.本实用新型的另一方面提供一种作业机械，包括上部件(上部件可以是背景技术中的上车架)、下部件(下部件可以是背景技术中的下车架)以及上述回转支承结构，上部件与下部件之间通过回转支承结构进行连接，以使上部件和部件之间能够进行回转运动。
86.本实用新型的创新点在于：通过在回转支承结构的内圈构件3的外表面上设置变
形监测识别结构6，通过持续获取外圈构件2未覆盖或者未遮挡的变形监测识别结构6的区域，从而能够方便的识别出外圈构件2下沉的程度，该改进无需其他监测设备或测量部件，现场操作便捷、简单，不仅取消了专用测量工具的使用(通过工业相机或者手机拍照上传即可)，而且取消了人工进行数据换算的过程(系统软件进行图像获取、识别以及对识别后的数据进行自动分析)。
87.在结构设置的基础上，通过软件识别、分析并计算相关数据，分析速度快，使回转支承结构的监测工作变得异常简单，也提高了用户的监测兴趣，能够实时监控回转支承的运行情况，从而间接提高了涉及回转支承结构的设备的安全性。
88.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。