CN101571163A - 用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承 - Google Patents

用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN101571163A
CN101571163A CNA2009100721752A CN200910072175A CN101571163A CN 101571163 A CN101571163 A CN 101571163A CN A2009100721752 A CNA2009100721752 A CN A2009100721752A CN 200910072175 A CN200910072175 A CN 200910072175A CN 101571163 A CN101571163 A CN 101571163A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bearing
gas
main
bearing shell
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2009100721752A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101571163B (zh
Inventor
王进礼
蔡林
张永锐
李立全
谭智勇
张剑平
郑洪涛
弓海霞
李庆波
李金明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN2009100721752A priority Critical patent/CN101571163B/zh
Publication of CN101571163A publication Critical patent/CN101571163A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101571163B publication Critical patent/CN101571163B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

本发明提供的是一种用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承。它包括上轴承座、下轴承座，分别安装在上轴承座与下轴承座内的上轴瓦、下轴瓦，上轴承座上开有主润滑油进口，主润滑油进口处安装有主润滑喷嘴，上轴瓦上开有主润滑油出口，上轴承座上开有主冷却气体进口，主冷却气体进口处安装有主冷却喷嘴，上轴瓦上开有主冷却气体出口，上轴瓦内壁开有冷却气体流道槽。本发明在非承载区由于高速油气的冷却作用，使得整个系统的换热能力大大提高，可以大大减少轴承的温升值。由于在冷却喷嘴处高速的空气中含有低速的滑油，滑油在喷入非承载区后会附着在主轴上，被高速旋转的主轴带入承载区，起到了补充供油的作用。

Description

用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承
(一)技术领域
本发明涉及的是一种滑动轴承。
(二)背景技术
衡量滑动轴承的性能指标包括轴承承载力和轴承温升值。对于传统的滑动轴承在收敛段形成动压油膜，对轴承起到承载作用，在扩张段产生空穴现象，压力接近空穴压力。如果把工作的轴承看做一个热力系统，在系统内由摩擦力做功而产生热量主要由滑油的流动和轴瓦与外界的热传导来向外界传递。滑油带入的热量+系统摩擦生成的热量＝滑油带出的热量+轴瓦向外界辐射的热量。
因此传统滑动轴承中，对轴承的冷却主要靠润滑油的流动来完成，随着载荷、转速的提高，轴瓦最高温度值会随之提高，当最高温度超过一定范围后，会出现黏着、“烧瓦”现象。
气液两相流体润滑技术已经成功应用于滚动轴承、齿轮传动、导轨等。气液两相流体润滑的优势是换热效率高，可靠性高，经济性明显。在滚动轴承中，发热区域为滚珠与内外圈接触的点，其它空间为非发热区，而这些非发热区为空气的对流换热提供了足够的空间，但是在传统的滑动轴承结构中，轴承承载区和非承载区的空间狭小阻碍冷却气体的流动，使得轴承换热效率低，甚至低于传统的油润滑换热。因此，气液两相流体润滑应用于传统的滑动轴承未能实现。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种换热能力高，可以大大减少轴承的温升值的用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承。
本发明的目的是这样实现的：
它包括上轴承座、下轴承座，分别安装在上轴承座与下轴承座内的上轴瓦、下轴瓦，上轴承座上开有主润滑油进口，主润滑油进口处安装有主润滑喷嘴，上轴瓦上开有主润滑油出口，上轴承座上开有主冷却气体进口，主冷却气体进口处安装有主冷却喷嘴，上轴瓦上开有主冷却气体出口，上轴瓦内壁开有冷却气体流道槽。
本发明还可以包括：
1、所述的主冷却气体出口为矩形，所述的冷却气体流道槽是由上轴瓦上的主冷却气体出口的矩形开始至上轴瓦末端的冷却区域、沿圆周向是渐开线形式、沿轴线开通的槽。
2、所述的主冷却气体出口为矩形，所述的冷却气体流道槽是由上轴瓦上的主冷却气体出口的矩形开始至上轴瓦末端的冷却区域、沿轴线开通的人字形的槽。
3、所述的人字形的槽有1-3组。
本发明中的主润滑喷嘴：提供轴承承载所需的润滑油气；上瓦座：与下瓦座配合，上面有喷嘴进口和冷却空气流道；上轴瓦：有开口和冷却油气出口槽，端部铣槽形式有利于保证高速空气的流动性和冷却性；下轴瓦：起支撑作用；下瓦坐：起到固定轴瓦和支撑作用；油气冷却出口：结构形式与冷却油气用量有关，一般空气流量较大，其界面面积越大；油气冷却喷嘴：油气两相流流体由次喷嘴喷入轴承腔内，喷嘴喷射流型为扇形面，油气在喷射过程中，没有将滑油雾化，滑油由高速流动的空气带到主轴上，形成油膜起到补充供油的左右，同时高速空气完成对轴承的冷却。油气冷却喷嘴由轴承宽度和空气压力决定，当轴承宽度较小，供气压力较大时，可采用单喷嘴结构，当轴承较宽，供气压力相对较低时，可采用多喷嘴形式。
本发明基于热力学第一定律和油膜承载理论的前提下，提出了应用油气两相流体进行润滑冷却的滑动轴承结构形式(轴瓦、喷嘴、瓦座内部结构)。
轴承采用双喷嘴形式，一为供油喷嘴，向承载区提供轴承承载所需要的润滑油；一为冷却喷嘴，提供高速的油气两相流体，对轴承起到冷却和补充供油的作用。润滑油气带入的热量+系统摩擦生成的热量＝油气端泄带出的热量+轴瓦向外界辐射的热量+油气高速流动带走的热量。
在相同的载荷和转速下，油气润滑轴承产生的热量和传统轴承产生的热量值相当，即轴承的发热量基本不变；但是在非承载区由于高速油气的冷却作用，使得整个系统的换热能力大大提高，可以大大减少轴承的温升值。由于在冷却喷嘴处高速的空气中含有低速的滑油，滑油在喷入非承载区后会附着在主轴上，被高速旋转的主轴带入承载区，起到了补充供油的作用。
本发明解决了液体动压滑动轴承在高速重载和低速重载工况下，轴承温升过高，磨损加剧和“烧瓦”等问题。使得气液两相流体润滑的滑动轴承比传统的油润滑轴承适合更广的工况；由于气液两相流体润滑轴承时，使轴承内腔产生正压，对轴承起到密封作用，在高温、有污染和腐蚀的工作环境中，气液两相流体润滑的滑动轴承比传统的油润滑滑动轴承更具优势。
(四)附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是上轴瓦的一种结构示意图；
图3是上轴瓦的另一种结构示意图；
图4是上轴承座的结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1、2和4，本发明的用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承的组成包括上轴承座2、下轴承座5，分别安装在上轴承座与下轴承座内的上轴瓦3、下轴瓦4，上轴承座上开有主润滑油进口14，主润滑油进口处安装有主润滑喷嘴1，上轴瓦上开有主润滑油出口11，上轴承座上开有主冷却气体进口15，主冷却气体进口处安装有主冷却喷嘴7，上轴瓦上开有主冷却气体出口12，上轴瓦内壁开有冷却气体流道槽。所述的主冷却气体出口为矩形，所述的冷却气体流道槽是由上轴瓦上的主冷却气体出口的矩形开始至上轴瓦末端的冷却区域、沿圆周向是渐开线形式、沿轴线开通的槽。
同时结合图3，所述的主冷却气体出口为矩形，所述的冷却气体流道槽是由上轴瓦上的主冷却气体出口的矩形开始至上轴瓦末端的冷却区域、沿轴线开通的人字形的槽13，人字形的槽有1-3组。

Claims (4)

1、一种用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承，它包括上轴承座、下轴承座，分别安装在上轴承座与下轴承座内的上轴瓦、下轴瓦，上轴承座上开有主润滑油进口，主润滑油进口处安装有主润滑喷嘴，上轴瓦上开有主润滑油出口，其特征是：上轴承座上开有主冷却气体进口，主冷却气体进口处安装有主冷却喷嘴，上轴瓦上开有主冷却气体出口，上轴瓦内壁开有冷却气体流道槽。
2、根据权利要求1所述的用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承，其特征是：所述的主冷却气体出口为矩形，所述的冷却气体流道槽是由上轴瓦上的主冷却气体出口的矩形开始至上轴瓦末端的冷却区域、沿圆周向是渐开线形式、沿轴线开通的槽。
3、根据权利要求1所述的用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承，其特征是：所述的主冷却气体出口为矩形，所述的冷却气体流道槽是由上轴瓦上的主冷却气体出口的矩形开始至上轴瓦末端的冷却区域、沿轴线开通的人字形的槽。
4、根据权利要求3所述的用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承，其特征是：所述的人字形的槽有1-3组。
CN2009100721752A 2009-06-03 2009-06-03 用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承 Expired - Fee Related CN101571163B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100721752A CN101571163B (zh) 2009-06-03 2009-06-03 用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100721752A CN101571163B (zh) 2009-06-03 2009-06-03 用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101571163A true CN101571163A (zh) 2009-11-04
CN101571163B CN101571163B (zh) 2010-09-08

Family

ID=41230604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100721752A Expired - Fee Related CN101571163B (zh) 2009-06-03 2009-06-03 用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101571163B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793292A (zh) * 2010-03-30 2010-08-04 上海申科滑动轴承有限公司 可倾瓦块轴承直接润滑宽幅进油喷嘴
CN102518670A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种重载滑动轴承
CN102758163A (zh) * 2012-07-27 2012-10-31 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 一种气冷式组合轴承座
CN103591128A (zh) * 2013-10-21 2014-02-19 西安交通大学 一种具有人字形沟槽表面的可倾瓦动压径向轴承
CN103851089A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 上海新力动力设备研究所 无桨混合机推力滑动轴承部件
CN104024617A (zh) * 2012-02-27 2014-09-03 三菱重工业株式会社 内燃机的主轴承
CN105605101A (zh) * 2011-06-30 2016-05-25 Ntn株式会社 滚动轴承
CN106015032A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 杭州万辰机电科技有限公司 离心压缩机
WO2017199087A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 Hangzhou Stellar Mechanical & Electrical Technology, Inc. Method for increasing load capacity on porous aerostatic bearing with two-phased fluid
CN108547872A (zh) * 2018-03-30 2018-09-18 南宁钛银科技有限公司 一种用于轴承的润滑油路结构
WO2018166391A1 (zh) * 2017-03-13 2018-09-20 舍弗勒技术股份两合公司 水泵轴承
CN108591263A (zh) * 2018-03-30 2018-09-28 南宁钛银科技有限公司 一种新型滑动轴承
CN108591804A (zh) * 2018-03-30 2018-09-28 南宁钛银科技有限公司 一种轴承润滑结构
CN112032204A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 杭州嘉威机械配件有限公司 自润滑轴承座
CN114876642A (zh) * 2021-11-30 2022-08-09 浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂 一种小型燃气轮机后轴承冷却系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2272504Y (zh) * 1996-03-13 1998-01-14 萧劲东 内水冷自润滑轴承
CN101363475A (zh) * 2008-09-25 2009-02-11 浙江省诸暨申发轴瓦有限公司 一种轴承冷却循环结构

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793292B (zh) * 2010-03-30 2012-10-10 申科滑动轴承股份有限公司 可倾瓦块轴承直接润滑宽幅进油喷嘴
CN101793292A (zh) * 2010-03-30 2010-08-04 上海申科滑动轴承有限公司 可倾瓦块轴承直接润滑宽幅进油喷嘴
CN105605101B (zh) * 2011-06-30 2020-12-11 Ntn株式会社 滚动轴承
CN105605101A (zh) * 2011-06-30 2016-05-25 Ntn株式会社 滚动轴承
CN102518670A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种重载滑动轴承
CN104024617A (zh) * 2012-02-27 2014-09-03 三菱重工业株式会社 内燃机的主轴承
CN102758163A (zh) * 2012-07-27 2012-10-31 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 一种气冷式组合轴承座
CN102758163B (zh) * 2012-07-27 2014-05-21 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 一种气冷式组合轴承座
CN103851089A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 上海新力动力设备研究所 无桨混合机推力滑动轴承部件
CN103591128A (zh) * 2013-10-21 2014-02-19 西安交通大学 一种具有人字形沟槽表面的可倾瓦动压径向轴承
CN103591128B (zh) * 2013-10-21 2016-03-30 西安交通大学 一种具有人字形沟槽表面的可倾瓦动压径向轴承
WO2017199087A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 Hangzhou Stellar Mechanical & Electrical Technology, Inc. Method for increasing load capacity on porous aerostatic bearing with two-phased fluid
CN106015032A (zh) * 2016-06-28 2016-10-12 杭州万辰机电科技有限公司 离心压缩机
CN106015032B (zh) * 2016-06-28 2018-05-22 杭州万辰机电科技有限公司 离心压缩机
WO2018166391A1 (zh) * 2017-03-13 2018-09-20 舍弗勒技术股份两合公司 水泵轴承
CN108547872A (zh) * 2018-03-30 2018-09-18 南宁钛银科技有限公司 一种用于轴承的润滑油路结构
CN108591263A (zh) * 2018-03-30 2018-09-28 南宁钛银科技有限公司 一种新型滑动轴承
CN108591804A (zh) * 2018-03-30 2018-09-28 南宁钛银科技有限公司 一种轴承润滑结构
CN112032204A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 杭州嘉威机械配件有限公司 自润滑轴承座
CN114876642A (zh) * 2021-11-30 2022-08-09 浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂 一种小型燃气轮机后轴承冷却系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101571163B (zh) 2010-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101571163B (zh) 用气液两相流体冷却润滑的滑动轴承
CN108591245A (zh) 一种具有弹性热油隔断装置的可倾瓦滑动轴承喷嘴
CN103671559B (zh) 高速滚动轴承润滑装置
CN101109409B (zh) 用于高速精密机床主轴上的静压、动静压轴承
CN102678767A (zh) 一种滚动轴承散热方法
CN102678763B (zh) 一种滚动轴承散热装置
CN109296632A (zh) 一种带叶片式保持架的轴承
CN205639280U (zh) 高压区耦合的槽式制冷剂动压流体无油润滑轴承副
CN2926601Y (zh) 循环润滑轴承装置
CN202381549U (zh) 滚动轴承散热用轴承座
CN107476955B (zh) 一种压缩机曲轴润滑结构
CN204025631U (zh) 一种矿山变速箱轴承与齿轮润滑冷却装置
CN220622464U (zh) 一种汽轮机用可倾瓦型式支撑推力复合轴承
CN201661605U (zh) 一种可倾瓦块滑动轴承的润滑油路
CN201539371U (zh) 风力发电机静-动压自位式主轴油膜轴承
CN204627686U (zh) 发电机润滑系统
CN202381551U (zh) 滚动轴承散热装置
CN108194518A (zh) 一种可倾瓦滑动轴承直接润滑隔断热油喷嘴装置
CN113236677B (zh) 一种轴承冷却润滑系统与方法
CN207213604U (zh) 冷式风扇高速轴承润滑冷却结构
CN109611373A (zh) 一种立式泵稀油自润滑轴承体
CN209604447U (zh) 一种液力缓速器空转冷却润滑油路系统
CN208778507U (zh) 间隙润滑型含油轴承
CN201581289U (zh) 大轴承式钢丝股绳机
CN201013725Y (zh) 轴承式多缸位偏心轴

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100908

Termination date: 20170603