專(zhuān)利名稱(chēng)：摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械工程，具體涉及到大型和超大型摩天輪的軸承支承技術(shù)。
背景技術(shù)：
摩天輪的旋轉(zhuǎn)支承部件一軸承是整個(gè)摩天輪的“心臟”，其性能直接影響到摩天輪能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的摩天輪有一根經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的回轉(zhuǎn)軸，軸承均是采用傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承，其設(shè)計(jì)和制造都依賴(lài)于相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。軸承直接安裝在回轉(zhuǎn)軸上，回轉(zhuǎn)軸和軸承都是機(jī)械部件，它們之間的配合屬于機(jī)械部件之間的配合，較容易保證強(qiáng)度、精度等要求。但是在大型和超大型摩天輪或一些特殊情況下，需要在鋼結(jié)構(gòu)梁上架設(shè)摩天輪，其軸承屬于機(jī)械部件與鋼結(jié)構(gòu)部件的結(jié)合，在設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、維護(hù)等方面都與傳統(tǒng)的軸承有巨大的區(qū)別，這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在1.軸承直徑大，設(shè)計(jì)、制造困難鋼結(jié)構(gòu)梁要保證剛度、強(qiáng)度的要求，尺寸相對(duì)機(jī)械加工的金屬軸要大的多，同時(shí)梁的截面一般為非圓形。應(yīng)用傳統(tǒng)的軸承設(shè)計(jì)、制造存在很大困難。2.軸承的精度調(diào)整根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范，中間鋼梁的制造精度在10毫米級(jí)，而安裝在這個(gè)鋼梁上的軸承制造精度在0.1毫米級(jí)以至更高，兩者的精度不匹配。軸承的安裝可在地面進(jìn)行，但是當(dāng)軸承吊上支架以后還要連接摩天輪體的鋼結(jié)構(gòu)，原來(lái)調(diào)整好的精度要被破壞，所以在地面調(diào)整的過(guò)程中要考慮高空安裝后的精度。傳統(tǒng)軸承很難滿足精度調(diào)整的要求。3.軸承的維護(hù)摩天輪的設(shè)計(jì)壽命一般為30年以上，如果摩天輪發(fā)生故障，必須在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，軸承的整體更換不可能，傳統(tǒng)軸承的可維護(hù)性較差。
通過(guò)以上說(shuō)明可以看出，如果軸承直徑較大或在鋼結(jié)構(gòu)梁上架設(shè)摩天輪，其軸承采用傳統(tǒng)式軸承有較大困難，找到一種合理的解決方法是解決此類(lèi)問(wèn)題之必需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在超大型或特殊要求支承條件下(如支承軸為矩形鋼結(jié)構(gòu)梁等)，提出一種摩天輪的軸承滾輪式支承技術(shù)，以克服傳統(tǒng)的軸承式結(jié)構(gòu)的不足。
以下結(jié)合附圖1～8對(duì)本發(fā)明具體的技術(shù)方案予以說(shuō)明。從摩天輪的載荷要求可知，摩天輪由于自身重量和風(fēng)載的作用使得軸承受到的載荷很大，軸承在承擔(dān)徑向載荷的同時(shí)又要承擔(dān)軸向載荷。摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)具有支承外圈4、支承內(nèi)圈5、徑向滾輪組件6、軸向定位滾輪支架7、軸向定位滾輪8、滾輪支架9、軸端蓋10、滾筒11、軸12、軸承13、軸壓蓋14、端蓋15、斜楔16、軸承17、軸座18、軸19、軸承20、支承盤(pán)21、鍵22、壓蓋23。軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)由徑向支承結(jié)構(gòu)2、軸向支承結(jié)構(gòu)3和支承外圈4組成(如附圖5和附圖7)。在塔架橫梁1兩端布置兩個(gè)徑向支承結(jié)構(gòu)2，徑向支承結(jié)構(gòu)2與支承外圈4的內(nèi)滑道接觸，保持支承外圈4的徑向定位。軸向支承結(jié)構(gòu)3可按兩種方案布置第一種，兩個(gè)軸向支承結(jié)構(gòu)3分別布置在兩個(gè)支承外圈4的內(nèi)側(cè)，保持兩個(gè)支承外圈4的軸向定位(見(jiàn)附圖5)。另一種，兩個(gè)軸向支承結(jié)構(gòu)3布置在同一個(gè)支承外圈4的兩側(cè)，與支承外圈4的側(cè)面接觸，限制支承外圈4的軸向移動(dòng)(見(jiàn)附圖7)。
徑向支承結(jié)構(gòu)2的原理如附圖1所示。徑向支承結(jié)構(gòu)由支承內(nèi)圈5、徑向滾輪組件6及支承外圈4組成。支承內(nèi)圈5可根據(jù)橫梁的結(jié)構(gòu)由多塊拼裝組成，拼裝在塔架橫梁1上組成一個(gè)外圓，徑向滾輪組件6沿圓周布置在支承內(nèi)圈5上構(gòu)成徑向支承結(jié)構(gòu)2。徑向滾輪組件6結(jié)構(gòu)如附圖2所示。滾輪支架9通過(guò)螺栓與支承內(nèi)圈5連接，滾輪支架9的底面為斜面，斜楔16插在滾輪支架9與支承內(nèi)圈5之間，通過(guò)斜楔16可以調(diào)節(jié)徑向滾輪組件6的高度，從而達(dá)到調(diào)整整個(gè)滾輪式支承結(jié)構(gòu)的安裝精度的目的。軸12通過(guò)軸壓蓋14壓緊在滾輪支架9上，軸端蓋10通過(guò)螺栓固定在軸12的頂端。軸12兩端靠近滾輪支架9內(nèi)側(cè)部位安裝兩個(gè)軸承13，滾筒11套在兩個(gè)軸承13上，端蓋15通過(guò)螺栓固定在滾筒11兩端，工作時(shí)滾筒11轉(zhuǎn)動(dòng)。
軸向支承結(jié)構(gòu)原理如附圖3所示，軸向定位滾輪支架7也由多塊拼裝而成，在塔架橫梁1上組成一個(gè)圓，軸向定位滾輪8沿圓周布置在軸向定位滾輪支架7上，構(gòu)成軸向支承結(jié)構(gòu)3。軸向定位滾輪8的結(jié)構(gòu)如附圖4所示。軸座18通過(guò)螺栓與軸向定位滾輪支架7連接，軸座19內(nèi)上下兩端分別放置軸承20、軸承17。軸19安裝在軸承20和軸承17上，軸上端伸出軸座18。支承盤(pán)21安裝在軸19上端，通過(guò)鍵22連接，壓蓋23通過(guò)螺栓安裝在軸19頂端，壓緊支承盤(pán)21。


附圖1徑向支承結(jié)構(gòu)圖。
附圖2徑向滾輪組件結(jié)構(gòu)圖。
附圖3軸向支承結(jié)構(gòu)圖。
附圖4軸向定位滾輪組件結(jié)構(gòu)圖。
附圖5軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)布置方案1結(jié)構(gòu)圖。
附圖6軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)布置方案1立體圖。
附圖7軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)布置方案2結(jié)構(gòu)圖。
附圖8軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)布置方案2立體圖。
圖中塔架橫梁-1；徑向支承結(jié)構(gòu)-2；軸向支承結(jié)構(gòu)-3；支承外圈-4；支承內(nèi)圈-5；徑向滾輪組件-6；軸向定位滾輪支架-7；軸向定位滾輪-8；滾輪支架-9；軸端蓋-10；滾筒-11；軸-12；軸承-13；軸壓蓋-14；端蓋-15；斜楔-16；軸承-17；軸座-18；軸-19；軸承-20；支承盤(pán)-21；鍵-22；壓蓋-23。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施方案1參閱附圖5、圖6。
本實(shí)施例中支承內(nèi)圈5是由四塊拼接而成的一個(gè)直徑6760mm的圓，圓中間開(kāi)有一5400×4000mm的方孔；在支承內(nèi)圈5上沿圓周布置48個(gè)徑向滾輪組件6；支承內(nèi)圈5和徑向滾輪組件6組成徑向支承結(jié)構(gòu)2，直徑7900mm。軸向定位滾輪支架7是由四塊拼接而成的一個(gè)直徑6850mm的圓，圓中間開(kāi)有一5400×4000mm的方孔；在軸向定位滾輪支架7上沿圓周布置16個(gè)軸向定位滾輪8；軸向定位滾輪支架7和軸向定位滾輪8組成軸向支承結(jié)構(gòu)3，直徑8300mm。支承外圈4內(nèi)滾道直徑7900mm，外徑9000mm。
塔架橫梁1長(zhǎng)23m，截面積為5400×4000mm。在塔架橫梁1上兩端相距14m的位置上布置兩個(gè)徑向支承結(jié)構(gòu)2，塔架橫梁1穿過(guò)徑向支承結(jié)構(gòu)2中間5400×4000mm的方孔，與徑向支承結(jié)構(gòu)2通過(guò)螺栓連接。兩個(gè)支承外圈4套在直徑7900mm的徑向支承結(jié)構(gòu)2上；徑向支承結(jié)構(gòu)2的徑向滾輪組件6與支承外圈4的內(nèi)滾道接觸，保持支承外圈4的徑向定位。兩個(gè)軸向支承結(jié)構(gòu)3分別放置在兩個(gè)支承外圈4的內(nèi)側(cè)，并通過(guò)中間5400×4000mm的方孔套在塔架橫梁1上；軸向支承結(jié)構(gòu)3的軸向定位滾輪8與支承外圈的內(nèi)側(cè)面接觸，保持支承外圈4的軸向定位。
實(shí)施方案2參閱附圖7、圖8。
本實(shí)施例與實(shí)施方案1的區(qū)別在于兩個(gè)軸向支承結(jié)構(gòu)3分別放置在同一個(gè)支承外圈4的兩側(cè)，并通過(guò)中間5400×4000mm的方孔套在塔架橫梁1上；軸向支承結(jié)構(gòu)3的軸向定位滾輪8與支承外圈的內(nèi)側(cè)面接觸，保持支承外圈4的軸向定位。
本發(fā)明的有益效果在于(1)本發(fā)明能夠滿足大直徑支承的要求，同時(shí)可大大降低了整個(gè)結(jié)構(gòu)的制造難度，降低制造成本。(2)安裝精度可以調(diào)整。本結(jié)構(gòu)的徑向支承結(jié)構(gòu)和軸向支承結(jié)構(gòu)都可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，容易通過(guò)調(diào)整裝配發(fā)實(shí)現(xiàn)和鋼結(jié)構(gòu)的精度匹配，從而可以保證軸承最后的安裝精度滿足要求。(3)支承的維護(hù)容易實(shí)現(xiàn)。本結(jié)構(gòu)的徑向滾輪組件和軸向滾輪組件由多個(gè)小的部件和零件組成，一旦發(fā)現(xiàn)有損壞，可以進(jìn)行更換。
權(quán)利要求
1.摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)，具有支承外圈(4)、支承內(nèi)圈(5)、徑向滾輪組件(6)、軸向定位滾輪支架(7)、軸向定位滾輪(8)、滾輪支架(9)、軸端蓋(10)、滾筒(11)、軸(12)、軸承(13)、軸壓蓋(14)、端蓋(15)、斜楔(16)、軸承(17)、軸座(18)、軸(19)、軸承(20)、支承盤(pán)(21)、鍵(22)、壓蓋(23)，其特征是所述軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)由徑向支承結(jié)構(gòu)(2)、軸向支承結(jié)構(gòu)(3)和支承外圈(4)組成，在塔架橫梁(1)兩端布置兩個(gè)徑向支承結(jié)構(gòu)(2)，徑向支承結(jié)構(gòu)(2)與支承外圈(4)的內(nèi)滑道接觸，兩個(gè)軸向支承結(jié)構(gòu)(3)分別放置在兩個(gè)支承外圈(4)的內(nèi)側(cè)或放置在同一個(gè)支承外圈(4)的兩側(cè)，軸向支承結(jié)構(gòu)(3)與支承外圈(4)的側(cè)面接觸。
2.按照權(quán)利要求1所述的摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)，其特征是所述支承內(nèi)圈(5)由多塊拼裝而成，在塔架橫梁(1)上組成一個(gè)外圓，徑向滾輪組件(6)沿圓周布置在支承內(nèi)圈(5)上構(gòu)成徑向支承結(jié)構(gòu)(2)。
3.按照權(quán)利要求1所述的摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)，其特征是所述軸向定位滾輪支架(7)由多塊拼裝而成，在塔架橫梁(1)上組成一個(gè)圓，軸向定位滾輪(8)沿圓周布置在軸向定位滾輪支架(7)上，構(gòu)成軸向支承結(jié)構(gòu)(3)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)，其特征是所述的徑向滾輪組件(6)具有滾輪支架(9)、軸端蓋(10)、滾筒(11)、軸(12)、軸承(13)、軸壓蓋(14)、端蓋(15)、斜楔(16)，滾輪支架(9)通過(guò)螺栓與支承內(nèi)圈(5)連接，滾輪支架(9)的底面為斜面，斜楔(16)插在滾輪支架(9)與支承內(nèi)圈(5)之間，通過(guò)斜楔(16)調(diào)節(jié)徑向滾輪組件(6)的高度，軸(12)通過(guò)軸壓蓋(14)壓緊在滾輪支架(9)上，軸端蓋(10)通過(guò)螺栓固定在軸的頂端，軸(12)兩端靠近滾輪支架(9)內(nèi)側(cè)部位安裝兩個(gè)軸承(13)，滾筒(11)套在兩個(gè)軸承(13)上，端蓋(15)通過(guò)螺栓固定在滾筒(11)兩端。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的摩天輪軸承滾輪式支承結(jié)構(gòu)，其特征是所述軸向定位滾輪(8)具有軸承(17)、軸座(18)、軸(19)、軸承(20)、支承盤(pán)(21)、鍵(22)、壓蓋(23)，軸座(18)通過(guò)螺栓與軸向定位滾輪支架(7)連接，軸座(19)內(nèi)上下兩端分別放置軸承(20)、軸承(17)，軸(19)安裝在軸承(20)和軸承(17)上，軸上端伸出軸座(18)，支承盤(pán)(21)安裝在軸(19)上端并通過(guò)鍵(22)連接，壓蓋(23)通過(guò)螺栓安裝在軸(19)頂端，壓緊支承盤(pán)(21)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種摩天輪軸承滾輪式支承技術(shù)。本發(fā)明由徑向支承結(jié)構(gòu)、軸向支承結(jié)構(gòu)和支承外圈組成。在塔架橫梁相距兩端處布置兩個(gè)徑向支承結(jié)構(gòu)，徑向支承結(jié)構(gòu)與支承外圈的內(nèi)滑道接觸。兩個(gè)軸向支承結(jié)構(gòu)分別放置在兩個(gè)支承外圈的內(nèi)側(cè)或放置在同一個(gè)支承外圈的兩側(cè)，軸向支承結(jié)構(gòu)與支承外圈的側(cè)面接觸。徑向滾輪組件和軸向定位滾輪支架均由多塊拼裝而成，在塔架橫梁上組成一個(gè)圓，徑向滾輪組件沿圓周布置在支承內(nèi)圈上構(gòu)成徑向支承結(jié)構(gòu)。軸向定位滾輪也沿圓周布置在軸向定位滾輪支架上，構(gòu)成軸向支承結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是，能夠滿足大直徑支承的要求，同時(shí)可大大降低結(jié)構(gòu)的制造難度。同時(shí)安裝精度可以調(diào)整，支承的維護(hù)容易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)A63G27/00GK1773134SQ200510015110
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者王鳳歧, 杜玉明, 郭偉, 韋福水, 王文財(cái) 申請(qǐng)人:天津大學(xué)