垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮動滑動軸承的製作方法
2023-10-07 23:58:14 1
專利名稱：垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮動滑動軸承的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮 動滑動軸承。尤其是在大載荷、壓力波動頻繁的垂直安裝旋轉機械所使用， 使軸承在工作中能根據工作壓力的變化，自動對中，保持工作界面形成動 壓潤滑油膜，以減少配合面的摩擦與磨損，延長軸承壽命。
背景技術：
目前公知，在變載荷環境下工作的旋轉軸，工作壓力不斷波動，這種 變化是隨機的。要提高機器在變載荷或額定工作壓力下的工作壽命，提高 軸承壽命是一個必須解決的問題。特別在高壓、衝擊載荷及潤滑介質中可 能進入磨礪性介質的環境下，軸承的工作條件將迅速劣化，從而可能因軸 承損傷而導致機械的提前失效，這種現象常產生在惡劣工作環境條件下的 石油、礦山機械中。浮動滑動軸承的特殊結構可以在上述環境中提高軸承的壽命。但是， 工作條件要求這種軸承的配合間隙必須是內圈大外圈小，這就必然導致軸 承浮動工作時，外圈磨損量較內圈大，而軸承內、外圈磨損的不同步性將 直接影響到浮動滑動軸承的工作性能和縮短垂直安裝機械(如石油鑽頭) 的工作壽命。對於承受變載荷的旋轉機械，特別是鑽頭、隨鑽防噴器等這些垂直安 裝設備中的浮動滑動軸承，由於儲存潤滑介質的空間受到結構的限制，不 能補充損失了的潤滑油或潤滑脂，因此如何使浮動軸承在垂直安裝的環境 下也能在較長時間內保持摩擦界面上具有潤滑油膜，實現軸承的自動對中 與動壓潤滑，減少工作面間的摩擦磨損，提高配合面的壽命，是一個應用 浮動滑動軸承中急待解決的問題。通常的解決辦法是用外加動力輸送壓力 油來達到動壓潤滑的目的。這種解決辦法對空間結構受限制，不能補充潤 滑介質的設備，如井下工作的牙輪鑽頭，是難以應用的。發明內容本實用新型就是要解決在一段時間內使潤滑界面間具有連續的潤滑 油膜，從而提高設備的工作壽命。本實用新型提出一種能在工作期間內，保持具有較小間隙的軸承外圈 的潤滑介質，以形成有效的動壓油膜，減少軸承外圈與軸承座間的摩擦、 磨損所造成的能量損失及對軸承表面的損傷導致的外圈早期失效的浮動 軸承。特別當存在衝擊載荷時，儘可能地避免軸承外圈與軸承座內表面間 的直接接觸，減少軸承外圈的摩擦磨損，提高浮動軸承的工作壽命。本實用新型解決技術技術所採用的技術方案是本實用新型包括軸承座l、浮動滑動軸承2和軸3，其特徵在於，軸承2上加工有環狀圓槽， 如附圖所示。軸承座l、軸承2和軸3間工作初期充滿潤滑介質，潤滑介 質可以是潤滑油，也可以是潤滑脂。所設計的浮動滑動軸承2的外圈具有 一道或多道同心環狀圓槽4，如附圖(2、 3)和附圖(5、 6)所示。該圓 槽4的直徑小於外圈表面的直徑，其值為0. 001 mm到2. OOmm。這個凹下 的環狀圓槽4能儲存潤滑介質，在工作中能連續供給或補充軸承2外圈損 失的潤滑介質。由於潤滑介質具有一定的粘度和吸附性能，並與金屬表面存在一定的 吸附作用，從而使潤滑介質可以從凹下的儲油環狀圓槽4中逐漸釋放出 來，補充軸承2外圈與軸承座1間的潤滑介質，以保持在一個較長的時間 內軸承2外圈的良好潤滑，較少摩擦磨損，提高軸承2的工作壽命。在潤 滑介質逐漸損耗的過程中，將在軸承2外圈與軸承座1間的間隙內因壓力 差而形成抽吸的作用，迫使儲存在環狀圓槽4內的潤滑介質逐漸釋放出 來，補充工作界面間所缺失的潤滑介質，使外圈工作界面上具有潤滑油膜， 從而達到潤滑的目的。這種壓力油膜在軸3旋轉時，在軸承2徑向截面內 不斷發生變化，最終達到動態平衡，從而自動保持軸承2外圈與軸承座1 表面存在一定的潤滑介質，避免了兩者間的直接接觸，以達到減少它們間 的摩擦磨損，提高軸承壽命，從而提高機械壽命的目的。本實用新型優點是-(1)在一段時間內使潤滑界面間具有連續的潤滑油膜，從而提高設備的工作壽命；(2)軸承結構簡單，易於加工、安裝、維護與更換；(3)軸承外圈的凹槽數量和寬度根據軸承外徑的大小、安裝位置和工作參數要求設計；(4)工作時，內外表面可以同時產生油膜壓力，有助於提高軸的旋轉精度及軸承的穩定性。
圖1是本實用新型的變徑浮動滑動軸承裝配關係圖 圖2是本實用新型的變徑浮動滑動軸承結構示意圖 圖3是圖2左視圖圖4是本實用新型的等徑浮動滑動軸承裝配關係圖 圖5是本實用新型的等徑浮動滑動軸承結構示意圖 圖6是圖5左視圖具體實施方式
一種垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮動滑動軸承，包括 旋轉機械的軸3、軸承座l、軸承2，軸承2內圈採用變直徑(附圖1、 2、 3)或等直徑(附圖4、 5、 6)，軸承2外圈則為等直徑。其特徵在於軸 承2外圈表面上加工有儲存潤滑介質的環狀圓槽4。其工作原理如下當旋轉件軸3運動時，由於潤滑介質與軸承2表面 間的摩擦力和潤滑介質分子間存在的剪切阻力，驅使軸承2產生相對轉 動。同時，由於軸承2垂直安裝的特殊性和潤滑介質的難以補充性將導致 軸承2外圈在工作一定時間後，工作界面上逐漸缺少潤滑介質而導致摩擦 磨損的加劇，這將嚴重影響軸承2的正常工作，縮短軸承2的工作壽命， 進而影響到機械，如牙輪鑽頭的壽命。本實用新型適用於各種轉向工作的設備。載荷的影響與軸3的轉速、潤滑劑的粘度和軸承2與軸承座1間形成 的間隙相互匹配有關。
權利要求1. 一種垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮動滑動軸承，包括旋轉機械的軸(3)、軸承座(1)、軸承(2)，其特徵在於軸承(2)外徑表面設計有環狀圓槽(4)。
2. 根據權利要求1所述的垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的 浮動滑動軸承，其特徵在於軸承(2)安裝在垂直的軸(3)上。
3. 根據權利要求1所述的垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的 浮動滑動軸承，其特徵在於'軸承(2)外徑上設計的環狀圓槽(4)的直徑小 於外圈表面的直徑。
4. 根據權利要求1所述的垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮動滑動軸承，其特徵在於軸承(2)內圈採用變直徑或等直徑。
專利摘要一種能在工作期間內，保持具有較小間隙的軸承外圈的潤滑介質，垂直安裝旋轉機械用含儲存潤滑介質功能的浮動滑動軸承，包括旋轉機械的軸(3)、軸承座(1)、軸承(2)。所設計的浮動滑動軸承的外圈有環狀同心圓槽(4)，圓槽(4)的直徑小於外圈表面的直徑。這個凹下的環形圓槽(4)能儲存潤滑介質，在工作中能連續供給或補充軸承(2)外圈損失的潤滑介質，並保持在一個較長的時間內軸承(2)外圈的良好潤滑，減輕軸承(2)與軸承座(1)接觸面間的摩擦與磨損，延長軸承壽命，提高機械效率。本軸承適用於使用滑動軸承的各種垂直安裝的軸繫結構。
文檔編號F16C33/10GK201096147SQ20072007950
公開日2008年8月6日 申請日期2007年5月9日 優先權日2007年5月9日
發明者楊啟明, 楊旭文, 潘文厚, 王繼峰, 饒霽陽 申請人:西南石油大學