Wie funktioniert ein Schaukelring?

Das Funktionsprinzip eines Drehkranzes besteht darin, eine schwere obere Struktur (z. B. die Kabine und den Ausleger eines Baggers) für eine reibungslose 360-Grad-Drehung auf einem festen unteren Chassis mit Hilfe von Wälzkörpern (in der Regel Stahlkugeln oder -rollen) abzustützen, die zwischen zwei konzentrischen Stahlringen (einem inneren und einem äußeren Ring) angeordnet sind.

Seine Hauptfunktion ist eine zweifache: Die erste ist das Tragen von Gewicht. Sie muss durch präzisionsgefertigte Laufbahnen und Wälzkörper laufen und gleichzeitig die vertikale Achsenkraft, die horizontale Radialkraft und das lästige Kippmoment "fressen". Der zweite Punkt ist die Übertragung. Einer der Ringe ist in der Regel direkt mit einem Zahnrad (Innen- oder Außenverzahnung) verbunden, das mit dem Antriebsritzel (Pinion) des Hydraulikmotors kämmt. Dieses Zahnradübertragungssystem kann das kleine Eingangsdrehmoment verstärken und den Oberkörper zu einer präzisen Drehung antreiben. Betrachten Sie es daher nicht einfach als ein "großes Lager". Es handelt sich um eine komplexe Kombination aus struktureller Unterstützung und Kraftübertragung, und es ist auch die einzige Nabe für das An- und Ablegen von Verbindungsgeräten.

Kernkomponenten von Großwälzlagern

Um wirklich zu verstehen, wie sie funktioniert, müssen wir ihre wichtigsten Bestandteile auseinander nehmen:

• Innere und äußere Ringe: Das gesamte Lager besteht aus einem Innenring und einem Außenring. Um Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit zu gewährleisten, wählen wir für die Herstellung in der Regel hochfesten legierten Stahl. Beim Einbau wird ein Ring am unteren Chassis des Geräts befestigt, während der andere Ring mit der oberen rotierenden Struktur verbunden ist. Dies bildet das "Fundament" des gesamten Rotationssystems.
• Rollende Karosserie: In der Mitte der Innen- und Außenringe ist das Herzstück der reibungslosen Rotation eingespannt - der Rollkörper. Ob es sich um eine Stahlkugel oder eine Rolle handelt, sie alle rollen in einer präzisionsgefertigten Bahn. Ihre Aufgabe besteht nicht nur darin, sich zu bewegen, sondern vor allem darin, das enorme Gewicht und die Arbeitslast des Oberbaus gleichmäßig auf den Unterbau zu verteilen und gleichzeitig die Rotationsreibung zu minimieren.
• Käfig und Abdichtungssystem: Käfige werden verwendet, um den richtigen Abstand zwischen den Wälzkörpern zu gewährleisten und zu verhindern, dass sie "kämpfen". Besonderes Augenmerk muss ich jedoch auf das Dichtungssystem legen - auf der Baustelle sind Staub und Schlammwasser allgegenwärtig, und das Großwälzlager muss mit dichten Dichtungsstreifen ausgestattet sein. Wenn die innere Spur in den Schmutz gerät, ist die Lebensdauer des Lagers fast zu Ende.

Großwälzlager können kombinierten Belastungen standhalten

Das wichtigste Merkmal des Großwälzlagers ist, dass es eine Vielzahl komplexer Lasten gleichzeitig aufnehmen kann. Dies ist wichtig für Geräte wie Bagger und Kräne, die während des Betriebs große Kippmomente erzeugen.

• Axiale Belastung: Es versteht sich von selbst, dass es sich dabei um die vertikale Abwärtskraft handelt, die hauptsächlich durch das Gewicht des oberen Aufbaus und das Gewicht des Materials im Greiferlöffel während des Betriebs entsteht.
• Radiale Belastung: Horizontale Kraft, in der Regel durch Seitenaufprall oder Zentrifugalkraft während der Rotation.
• Kippmoment: Wenn der Bagger den langen Arm ausfährt, um zu graben, oder der Kran schwere Gegenstände anhebt, wird durch die Hebelwirkung ein enormes Drehmoment erzeugt, das versucht, den Oberkörper zu "kippen". Das Großwälzlager muss sich auf den großen Durchmesser und die hohe Steifigkeit der Konstruktion stützen, um diesem Moment zu widerstehen und sicherzustellen, dass das Gerät während des Betriebs nicht umkippt.

Kraftübertragung von Großwälzlagern

Das Großwälzlager ist nicht nur ein statisches Tragwerk, sondern auch ein dynamisches Kraftübertragungssystem.

• Integriertes Getriebe: Wir bearbeiten Präzisionszahnräder direkt auf dem Umfang des Innen- oder Außenrings.
• Antriebsritzel: Ein von einem Hydraulikmotor oder einem Untersetzungsgetriebe angetriebenes Ritzel, das direkt mit dem Zahnkranz des Großwälzlagers in Eingriff steht.
• Präzise Rotation: Wenn sich das Ritzel dreht, treibt es die obere Hälfte des gesamten Großwälzlagers (zusammen mit dem Oberkörper) an, sich relativ zur festen unteren Hälfte zu drehen. Dieses Getriebesystem ist eigentlich ein Prozess der Verlangsamung und der Erhöhung des Drehmoments - mit einem geringen Eingangsdrehmoment kann es Ungetüme mit einem Gewicht von zehn oder sogar hunderten von Tonnen antreiben, und die Geschwindigkeit und die Genauigkeit sind vollständig kontrollierbar.

Letztendlich hat das Großwälzlager durch seine einzigartige Konstruktion die "Stützfunktion" des Lagers und die "Übertragungsfunktion" des Getriebes geschickt in sich vereint. Es ist nicht nur die strukturelle Nabe, die die oberen und unteren Teile der Ausrüstung verbindet, sondern auch der Leistungskern, der eine flexible Rotation ermöglicht. In modernen Schwermaschinen ist diese Komponente wirklich unersetzlich.

AutorColton

Als Maschinenbauingenieur, der sich auf industrielle Komponenten spezialisiert hat, war ich schon immer von der eleganten Konstruktion der Drehverbindung fasziniert. In den Jahren meiner Tätigkeit in diesem Bereich habe ich ein tiefes Verständnis dafür entwickelt, wie dieses einzelne Teil sowohl eine immense strukturelle Unterstützung als auch eine präzise Kraftübertragung meistert. Es ist meine Leidenschaft, diese kritischen Mechanismen zu entmystifizieren, und ich habe diesen Leitfaden geschrieben, um meine Erkenntnisse über die Technik zu teilen, die es schweren Maschinen ermöglicht, sich mit solcher Kraft und Genauigkeit zu bewegen.