[发明专利]一种液压行走装置减速机用角推力球轴承

说明书

技术领域

本发明涉及履带式工程机械，尤其涉及履带式液压挖掘机的行走装置减速机中的用于连接固定轴与转动外壳的角推力球轴承。

背景技术

在履带式工程机械，特别是履带式液压挖掘机，是通过液压行走装置进行驱动的。这种液压行走装置由液压马达与减速机组成。履带式工程机械行走速度慢，这种行走装置转动速度一般在60rpm以内。

这种液压行走驱动装置安装在工程机械的履带中，空间很小，而且由于内部组成的关系，连接液压马达与减速机的轴承通常采用薄壁的角推力球轴承。在实际使用中这种轴承要承受工程机械的部分重量，在某些工况下承受工程机械的全部重量，所以这种轴承径向载荷非常大。由于径向力很大，这种轴承损坏的主要表现形式是轴承内外圈疲劳剥落，所以轴承的使用寿命取决于内外圈产生剥落的时间。

现在这种角推力球轴承的内外圈均采用优质真空精炼轴承钢(牌号相当于GCr15)，但是中国国内材料的含氧量及清洁度相对国外材料较差(非金属夹杂物按照GB/T 18254-2002实施)，从而导致国内制造的相同条件下的这种角推力轴承使用寿命达不到设计要求。目前这种角推力轴承主要依靠进口。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题提供一种液压行走装置减速机用角推力球轴承，这种角推力球轴承在国内能够生产的优质真空精炼轴承钢GCr15材料的条件下具有使用寿命大大提高的优点，以克服现有技术存在的弱点。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种液压行走装置减速机用角推力球轴承，包括外圈、内圈和设于外圈和内圈之间的钢球，所述外圈，内圈均采用非金属夹杂物按照GB/T 18254-2002实施的真空精炼轴承钢GCr15，其特征在于：所述外圈径向a-a位置和内圈径向c-c位置之间的壁厚差以及外圈30度推力角处b-b位置和内圈30度推力角d-d位置的壁厚差均小于等于10μm，所述外圈滚道曲率r1和内圈滚到曲率r1均为0.515dw，dw为钢球直径。

采用上述技术方案，经试验证明，该角推力轴承的使用寿命可以提高到轴承设计寿命的6倍以上，因此，本发明使得利用国内能够生产的真空精炼轴承钢GCr15材料制造出使用寿命高的角推力轴承成为可能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为角推力轴承的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的角推力球轴承包括外圈100、内圈200和设于外圈100和内圈200之间的钢球300。外圈100、内圈200材料均采用真空精炼轴承钢GCr15，轴承钢GCr15的含氧量为6-10ppm。非金属夹杂物按照GB/T 18254-2002实施。

其中，所述外圈径向a-a位置和内圈径向c-c位置之间的壁厚差以及外圈30度推力角处b-b位置和内圈30度推力角d-d位置的壁厚差均要求小于等于10μm，所述外圈滚道曲率r1和内圈滚到曲率r1均为0.515dw，dw为钢球直径。

使用寿命对比试验

试验设备：轴承试验台

试验一：

试验对象：现有技术中的6吨级挖掘机使用的行走驱动装置中的角推力球轴承，共选取6个现有技术的角推力球轴承。

其中：外径×内径：182mm×150mm；内圈外圈材料GCr15，含氧量10ppm以内、含Ti量控制35ppm以内；滚道曲率：内圈0.515dw，外圈0.525dw；内圈外圈淬火处理，硬度HRC60.5-61.5；钢球GB/T308-2002，精度G16。具体参数如表1。

表1

试验条件：6吨级挖掘机使用时的行走装置的受力条件的2倍相当；60rpm转速，连续运转；表面温度控制在45-65℃。

试验结果：数据见表2。

表2

从表中可以看出，现有技术的角推力轴承平均使用寿命是轴承设计寿命的0.875倍。

试验二：

试验对象：采用本发明创造的技术方案改进后的6吨级挖掘机使用的行走驱动装置中的角推力球轴承，共选取12个改进后的角推力球轴承。

其中：外径×内径：182mm×150mm；内圈外圈材料GCr15，含氧量10ppm以内、含Ti量控制35ppm以内；滚道曲率：内圈0.515dw，外圈0.515dw；内圈外圈淬火处理，硬度HRC60.5-61.5；钢球GB/T308-2002，精度G16。具体参数如表3。