一种抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的制作方法

1.本实用新型涉及滚轮轴承技术领域，具体涉及一种应用在盾构机中的交叉滚轮轴承。


背景技术：

2.管片拼装机是盾构设备的重要组成部分，是进行隧道的管壁拼装、衬砌作业的专用装置。其主要功能是随着盾构设备的不断掘进，平稳、快速、准确地将预制的隧道管壁混凝土片按要求拼装于开挖出的隧道内壁四周。针对管片拼装机灵活、精确、高效、紧凑的特点，管片拼装机内设有平移机构，平移机构内设有交叉滚轮轴承，交叉滚轮轴承能够在有限的空间内承受足够载荷并精确定位。交叉滚轮轴承由两个轴承组合装配而成，两个轴承的转动轴线相互垂直，分别为径向和轴向，根据体积大小和功能，交叉滚轮轴承中的两个轴承可分为体积较大的主滚轮轴承和体积较小的副滚轮轴承，主滚轮轴承主要用于承受机体的整体径向载荷，副滚轮轴承主要用于导向和精确定位。
3.授权公告号为cn201851491u的实用新型专利公开了一种盾构机用交叉滚轮轴承，包括用于与管片拼装机固定连接的轴座，轴座外周转动装配有主滚轮轴承，在轴座靠近主滚轮轴承的端面上设有矩形的安装槽，安装槽内转动装配有副滚轮轴承，主、副滚轮轴承交叉成90度，通过在轴座另一端设置法兰盘，从而将交叉滚轮轴承与管片拼装机的主机固定连接，使主滚轮轴承能够承受工作载荷、副滚轮轴承在主机内安装的导轨上导向滚动，交叉滚轮轴承为管片拼装机的平移机构提供支撑并进行灵活精确的定位。
4.授权公告号为cn208749809u的实用新型专利公开了一种便于清理维护的盾构机用交叉滚轮轴承，包括轴座、主滚轮轴承和副滚轮轴承，轴座上设有容纳轴、滚子以及副滚轮轴承外圈的安装槽，主滚轮轴承转动装配在轴座一端外侧，副滚轮轴承和主滚轮轴承成90度交叉排布，其中，在轴座的侧面开设有连通于安装槽的弧形孔，弧形孔内插接有清理装置，通过将清理装置从弧形孔中插入后抽出，从而能够对安装槽内部的副滚轮轴承进行清理。
5.然而上述现有技术中的各交叉滚轮轴承在盾构机的管片拼装机中装配后存在的问题是，管片拼装机在实际运行时会承受偶发的冲击载荷，不同于正常的工作载荷，冲击载荷可能既有轴向载荷也有径向载荷，所以不仅会对主滚轮轴承产生边缘应力，同时还会对副滚轮轴承产生冲击，由于副滚轮轴承的尺寸、抗载荷能力均小于主滚轮轴承，因此在交叉滚轮轴承长期使用后，反而是起定位作用的副滚轮轴承会与安装槽的槽底发生碰撞磨损，导致安装槽和副滚轮轴承之间出现过大间隙，进而导致平移机构的定位出现偏差，目前市场上的交叉滚轮轴承均不具有提高副滚轮轴承抗冲击能力、减小副滚轮轴承磨损的功能。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承，以解决现有技术中交叉滚轮轴承的副滚轮轴承受到偶发的径向载荷时容易和安装槽碰撞而出现磨损、导致
定位偏差的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型所提供的一种抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的技术方案是：
8.一种抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承，包括轴座、主滚轮轴承、副滚轮轴承，轴座一端用于与管片拼装机的主机固定连接，另一端中心设有安装槽，安装槽中转动装配所述副滚轮轴承，主滚轮轴承和副滚轮轴承的转动轴线垂直交叉排布，抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承还包括弹性阻尼结构，弹性阻尼结构设置于安装槽中和/或安装槽的底面上所开设的槽或孔中，弹性阻尼结构具有处于安装槽的槽底与副滚轮轴承之间的顶压部分，顶压部分用于与副滚轮轴承弹性顶压配合以对副滚轮轴承弹性支撑。
9.有益效果：相较于现有技术中直接在安装槽内装配副滚轮轴承的交叉滚轮轴承，本实用新型所提供的交叉滚轮轴承内设有弹性阻尼结构，在将交叉滚轮轴承装配在盾构机内的管片拼装机上后，通过弹性阻尼结构的顶压部分对副滚轮轴承弹性支撑，交叉滚轮轴承即使受到盾构机内偶发的径向载荷，由于顶压部分对副滚轮轴承的弹性缓冲，副滚轮轴承不会与安装槽的槽底发生磕碰、磨损，对副滚轮轴承进行保护，有效地解决了现有技术中的交叉滚轮轴承的副滚轮轴承受到偶发的径向载荷时容易和安装槽碰撞而出现磨损、导致定位偏差的技术问题。
10.优选地，所述弹性阻尼结构包括耐磨件以及弹性件，所述耐磨件为耐磨板，耐磨板装配在安装槽中且处于所述副滚轮轴承与安装槽的槽底面之间以形成所述顶压部分，所述弹性件设在安装槽的底面上所开设的槽或孔中，弹性件用于朝向副滚轮轴承弹性顶推所述耐磨件。耐磨件为耐磨材质制成的耐磨板，在装配后能够与轴承相顶从而减小副滚轮轴承磨损，提高使用寿命，弹性件提供给耐磨板弹性力，以对副滚轮轴承弹性缓冲，耐磨板和弹性件互相配合，提供给副滚轮轴承稳定的弹性耐磨支撑。
11.优选地，所述弹性件为多个压簧，所述槽底面上开设的安装弹性件的孔为多个压簧安装孔，各压簧安装孔为向前延伸的盲孔，压簧前端插进压簧安装孔中，压簧后端与耐磨板弹性顶压。压簧结构简单，安装方便，多个压簧共同配合提供给耐磨板稳定可靠的弹性顶压力。
12.优选地，所述耐磨板为与安装槽截面形状适配的矩形钢板。钢板的强度较高、耐磨性强，与安装槽截面形状适配的钢板的板面能够将安装槽的槽底面覆盖，从而将副滚轮轴承的径向覆盖，保证副滚轮轴承不会与安装槽的槽底接触。
13.优选地，所述轴座内设有油道，油道包括从轴座一端连通至主滚轮轴承内的滚子的主轴承供油路。连通至主滚轮轴承内滚子的主轴承供油路能够对主滚轮轴承内加注润滑油液，增强轴承转动的润滑性，降低轴承磨损，提高主滚轮轴承的使用寿命。
14.优选地，所述油道还包括从轴座一端连通至安装槽内的安装槽供油路。安装槽供油路连通至安装槽中，不仅能够对弹性阻尼结构加注润滑油液，还能够对安装槽内的副滚轮轴承加注润滑油液，进一步降低副滚轮轴承的磨损程度。
15.优选地，所述主滚轮轴承的内圈径向外端面上设有环形密封槽，环形密封槽中固定有密封圈。设置密封槽和密封圈用以增强主滚轮轴承连接装配后的密封性，防止杂物进入主滚轮轴承内，增强主滚轮轴承的连接稳定性。
16.优选地，所述轴座上设有连接孔，连接孔内设有螺栓，螺栓用于将轴座与盾构机内
管片拼装机的主机固定连接。连接孔和螺栓的设置便于将交叉滚轮轴承连接装配在管片拼装机的主机上，螺栓拆装方便、连接牢固。
附图说明
17.图1为本实用新型所提供的实施例1中抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的剖视图；
18.图2为图1中抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的左视图；
19.附图标记说明：
20.1、轴座；2、轴座法兰；3、主滚轮轴承；4、副滚轮轴承；5、外圈；6、内圈；7、滚子；8、密封圈；9、端盖；10、安装槽；11、连接螺栓；12、耐磨板；13、压簧；14、主轴承供油路；15、安装槽供油路；16、连接孔。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
23.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
24.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
27.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例1：
28.本实施例中的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承(以下简称交叉滚轮轴承)在使用时装配在盾构机内的管片拼装机上，交叉滚轮轴承在使用时和管片拼装机的主机固定连接。其中，盾构机和其内的管片拼装机的结构均为现有技术，在此不再赘述。
29.如图1和图2所示，本实施例中的交叉滚轮轴承包括轴座1、主滚轮轴承3、副滚轮轴承4。其中，轴座1为沿前后方向延伸的圆柱形台座，轴座1的前端用于与管片拼装机的主机固定连接，轴座1的后端中心设有矩形的安装槽10，副滚轮轴承4转动装配在安装槽10内。其中，主滚轮轴承3和副滚轮轴承4的转动轴线互相垂直，即主滚轮轴承3和副滚轮轴承4在轴座1上垂直交叉排布。轴座1的前端固设有轴座法兰2，通过轴座法兰2将轴座1和管片拼装机的主机法兰连接。轴座法兰2的外周边沿设有连接孔16，连接孔16内设有螺栓，螺栓用于将轴座1与盾构机内管片拼装机的主机固定连接。
30.本实施例中，主滚轮轴承3的内圈6过盈装配在轴座1的后端外周，主滚轮轴承3的外圈5转动装配在内圈6的径向外端，内圈6和外圈5之间设有主滚轮轴承3的滚子7。其中，轴座1的后端面上还固设有端盖9，端盖9用于将内圈6和轴座1之间的间隙遮盖，端盖9和内圈6固定后，两者的径向外端平齐。内圈6的径向外端面以及端盖9的径向外端面上均设有环形密封槽，环形密封槽内固定有环形的密封圈8。如图1所示，端盖9的后端面上还设有穿孔，穿孔中穿设有能够拧入轴座1的连接螺栓11，连接螺栓11将端盖9在轴座1后端固定。
31.如图1所示，端盖9中心设有与安装槽10前后对应的开口，以使副滚轮轴承4的后端从轴座1和端盖9内伸出。本实施例中，安装槽10的槽底设有安装孔，安装孔和安装槽10的槽底面上设有弹性阻尼结构，弹性阻尼结构用于对安装槽10中的副滚轮轴承4进行弹性支撑。其中，弹性阻尼结构包括设在安装槽10中的耐磨件以及设在安装孔内的弹性件，耐磨件构成了处于安装槽10的槽底与副滚轮轴承4之间的顶压部分。本实施例中的耐磨件为与安装槽10的截面适配并安装在安装槽10的槽底面上的耐磨板12，耐磨板12为矩形钢板。如图1和图2所示，安装孔在轴座1中均布有多个，各安装孔均从安装槽10的槽底面上水平向前延伸，弹性件为压簧13，安装孔为与压簧13适配的压簧安装孔，各压簧安装孔均为盲孔，各压簧13与压簧安装孔一一对应，压簧13前端插进压簧安装孔中，压簧13后端与耐磨板12弹性顶压，通过压簧13和耐磨板12的弹性配合以及耐磨板12与副滚轮轴承4的接触顶压，实现了弹性阻尼结构对副滚轮轴承4的弹性支撑。
32.如图1所示，轴座1内还设有油道，油道包括主轴承供油路14和安装槽供油路15，主轴承供油路14从轴座1前端连通至主滚轮轴承3内的轴承滚子7，安装槽供油路15从轴座1前端连通至安装槽10内。
33.本实施例所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承内设有弹性阻尼结构，当交叉滚轮轴承安装在盾构机的管片拼装机内时，通过弹性阻尼结构的顶压部分对副滚轮轴承4弹性支撑，交叉滚轮轴承即使受到盾构机内偶发的径向载荷，由于顶压部分对副滚轮轴承4的弹性缓冲，副滚轮轴承4也不会与安装槽10的槽底发生磕碰而出现磨损，对副滚轮轴承4进行保护，有效地解决了现有技术中的交叉滚轮轴承的副滚轮轴承4受到偶发的径向载荷时容易和安装槽10碰撞而出现磨损，导致定位偏差的技术问题。
34.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例2：
35.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，弹性阻尼结构具体是一个耐磨板12和多个压簧13组成的组件，其分别设置于安装槽10中和安装槽10的底面上所开设的多个压簧安
装孔中。本实施例2中，压簧被替换为整体的弹性垫，相应地在安装槽的槽底面上开设有固定槽，固定槽用于装配弹性垫，弹性垫和耐磨板弹性顶压。
36.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例3：
37.与实施例1的不同之处在于，本实施例3中的弹性阻尼结构为设在多个安装孔内的压簧，即仅有弹性件而没有耐磨件，压簧设在安装槽的底面上所开设的压簧安装孔中，压簧的后端伸出压簧安装孔并伸入安装槽内，压簧伸出压簧安装孔的部分构成了用于与副滚轮轴承弹性顶压配合的顶压部分。当然，本实施例中的安装孔也可以是固定槽，将多个压簧替换为一个弹性垫。
38.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例4：
39.与实施例1的不同之处在于，本实施例4中的弹性阻尼结构为弹性垫，相应地取消安装槽的槽底面上的槽或孔，弹性垫设在安装槽内并覆盖安装槽的槽底，弹性垫构成了顶压部分并用于与副滚轮轴承弹性支撑。
40.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例5：
41.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，耐磨板12为与安装槽10截面形状适配的矩形钢板。本实施例中，耐磨板为圆盘状钢板，耐磨板与副滚轮轴承的截面形状适配。其他实施例中，耐磨板的材质也可以进行变更，例如耐磨铜板或铝板。
42.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例6：
43.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，轴座1上设有连接孔16，连接孔16内设有螺栓，螺栓用于将轴座1与盾构机内管片拼装机的主机固定连接。本实施例中，轴座焊在管片拼装机的主机上。
44.本实用新型所提供的抗冲击盾构机用交叉滚轮轴承的具体实施例7：
45.与实施例1的不同之处在于，实施例1中，轴座1前端设有轴座法兰2，连接孔16设在轴座法兰2边角。本实施例中，取消轴座法兰，连接孔直接设在轴座的前端面，轴座通过连接孔和管片拼装机的主机固定连接。
46.最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。