CN104500584B - 滚动轴承座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滚动轴承座，包括用于支撑滚动轴承的轴承安装座，轴承安装座的内环面形成用以安装滚动轴承的安装面；轴承安装座沿其径向设有用于导入滑油至轴承安装座的内腔的供油通道、及用于将轴承安装座的内腔中的滑油导出的回油通道；且轴承安装座的壁体上设有冷却液通道；冷却液通道与供油通道和回油通道错开设置，用以导通流动的冷却液以增强对滚动轴承的冷却效果。本发明滚动轴承座集成了供油通道和回油通道，节省了传统滚动轴承座中的滑油的供油通道和回油通道的安装空间；且通过在轴承安装座的壁体上设置冷却液通道，以导通流动的冷却液增强对滚动轴承的冷却，改善了滚动轴承座对滚动轴承的冷却效果，从而延长滚动轴承使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及传动连接件领域，特别地，涉及一种滚动轴承座。
背景技术
滚动轴承是将运转的轴与轴承座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。由于滚动轴承具有节能显著，维修方便，质量可靠等优点，故滚动轴承在工程机械中有着广泛的应用。滚动轴承在使用中，必不可少的配套设备之一便是滚动轴承座。
现有的滚动轴承座通常拥有与滚动轴承的外环相配合的表面，一般仅仅起到对滚动轴承的支承作用，功能单一。用来供、回油的供、回油管路等附加组件则一般安装在滚动轴承座以外的轴承腔内，这就导致滚动轴承座的功能单一，并且轴承座的附加组件占用空间大。且滚动轴承在高温状态下运行过程中，由于轴承组件的转动部分与固定部分之间的摩擦等原因会导致温度升高，从而使轴承的工况恶化，导致轴承损坏。普通滚动轴承限制温度一般为80℃，航空滚动轴承温度一般控制在120℃以内。为了保证滚动轴承正常工作，提高轴承的使用寿命，必须对轴承进行及时有效的冷却降温。采用喷射滑油等方式对滚动轴承进行润滑冷却，一般能起到较好的冷却效果。
在使用现有的滚动轴承座的情况下，滚动轴承的冷却降温完全依靠滑油的循环。通过油泵将过滤冷却后的滑油输送到滚动轴承部件中，在对滚动轴承进行润滑的同时，带走大量的热量。流回的滑油经过过滤和冷却后再次使用。以此为循环，不间断对滚动轴承进行冷却降温。这种情况下滚动轴承的冷却效果完全取决于滑油循环能够带走的热量。即使滚动轴承在高速运行中温升较快，一般采用加大滑油供油量的方法也能相应增强冷却效果。但如果滚动轴承温度持续升高，仅靠加大滑油供油量这一种方法，实践证明效果并不明显，轴承的温度仍维持在较高水平。如果继续加大滑油供油量，则极易在轴承腔内产生集油，从而导致滚动轴承在运行过程中搅油，不仅不会降低轴承温度，反而将使轴承温度快速上升，使机械运行存在风险。因此现有滚动轴承座的冷却手段单一，冷却效果有限。
发明内容
本发明提供了一种滚动轴承座，以解决现有的滚动轴承座功能单一、占用空间大及冷却效果差的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种滚动轴承座，包括用于支撑滚动轴承的轴承安装座，轴承安装座的内环面形成用以安装滚动轴承的安装面；
轴承安装座沿其径向设有用于导入滑油至轴承安装座的内腔的供油通道、及用于将轴承安装座的内腔中的滑油导出的回油通道；
且轴承安装座的壁体上设有冷却液通道；冷却液通道与供油通道和回油通道错开设置，用以导通流动的冷却液以增强对滚动轴承的冷却效果。
进一步地，冷却液通道包括沿轴承安装座的轴向贯穿的两个以上通槽，两个以上通槽沿轴承安装座的周向间隔设置；
除首端的通槽的入口和末端的通槽的出口外，相邻的两个通槽的端口连通，使得两个以上通槽之间连通以形成冷却液通道。
进一步地，轴承安装座的沿其轴向的两个端面分别设有堵盖；
用于与首端的通槽的入口连通的入液口和用于与末端的通槽的出口连通的出液口位于轴承安装座沿轴向的同一端或者分开位于轴承安装座沿轴向的两端；入液口、出液口与堵盖上的开孔相配合，以导通至相应的通槽；
堵盖与轴承安装座端面的连接面形成用于相邻的两个通槽的端口连通的衔接通道。
进一步地，入液口靠近轴承安装座的下端，以使得冷却液以较低的位置进入冷却液通道。
进一步地，堵盖和/或轴承安装座的端面在相邻的两个通槽的端口之间处设有弧形凹槽，以形成衔接通道。
进一步地，通槽的数量为四个，四个通槽沿轴承安装座的周向均匀间隔分布，入液口和出液口位于轴承安装座沿轴向的同一端。
进一步地，滚动轴承座还包括用于对冷却液进行冷却处理的第一冷却装置，第一冷却装置经管路与入液口和出液口连通，且管路上设有用于提供循环动力的第一驱动泵。
进一步地，供油通道为两个，靠近滚动轴承的安装位置设置，回油通道靠近轴承安装座沿轴向的中部设置，且回油通道与两个供油通道位于同一平面上。
进一步地，轴承安装座的内环面设有内凹的回油凹槽，回油凹槽与回油通道连通。
进一步地，滚动轴承座还包括用于对滑油进行冷却处理的第二冷却装置，第二冷却装置经管路与供油通道和回油通道连通，且管路上设有提供循环动力的第二驱动泵。
本发明具有以下有益效果：
本发明滚动轴承座通过在轴承安装座的径向设有供油通道和回油通道，使得滚动轴承座集成了滑油的供油通道和回油通道，节省了传统的滑油的供油通道和回油通道的安装空间；且通过在轴承安装座的壁体上设置冷却液通道，以导通流动的冷却液增强对滚动轴承的冷却，改善了滚动轴承座对滚动轴承的冷却效果，从而延长滚动轴承使用寿命，提高机械运行可靠性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例滚动轴承座的正视示意图；
图2是本发明优选实施例滚动轴承座的后视示意图；
图3是图2沿A-A向的剖视示意图。
附图标记说明：
10、滚动轴承；
20、轴承安装座；21、安装面；
22、供油通道；23、回油通道；
30、堵盖；31、入液口；32、出液口；33、衔接通道；
40、管道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1至图3，本发明的优选实施例提供了一种滚动轴承座，本实施例滚动轴承座包括用于支撑滚动轴承10的轴承安装座20，轴承安装座20的内环面形成用以安装滚动轴承10的安装面21；本实施例中，参照图3，在轴承安装座20的两端分别安装有滚动轴承10，且轴承安装座20沿其径向设有用于导入滑油至轴承安装座20的内腔的供油通道22、及用于将轴承安装座20的内腔中的滑油导出的回油通道23；轴承安装座20的壁体上设有冷却液通道；冷却液通道与供油通道22和回油通道23错开设置，用以导通流动的冷却液以增强对滚动轴承10的冷却效果。本实施例滚动轴承座不仅实现了传统的对滚动轴承10的支撑作用，且通过在轴承安装座20上集成供油通道22和回油通道23，避免了传统需要经附加组件在轴承腔内安装供油管路、回油管路的麻烦，使得整个滚动轴承座占用空间小；同时通过在轴承安装座20的壁体上设置与供油通道22和回油通道23错开的冷却液通道，采用流动的冷却液增强了对轴承安装座20支撑的滚动轴承10的冷却，尤其适用于在高温环境下使用的滚动轴承的支撑和定位。优选地，本实施例滚动轴承座用于支撑航空发动机用滚动轴承，以满足高温环境下使用的滚动轴承的冷却的需求。
可选地，本实施例中，冷却液通道包括沿轴承安装座20的轴向贯穿的两个以上通槽，两个以上通槽沿轴承安装座20的周向间隔设置；除首端的通槽的入口和末端的通槽的出口外，相邻的两个通槽的端口连通，使得两个以上通槽之间连通以形成冷却液通道。通过在冷却液通道内导入流动的冷却液，以将滚动轴承10产生的热量经轴承安装座20传导至冷却液中并一并带走。
本实施例中，优选地，轴承安装座20的沿其轴向的两个端面分别设有堵盖30；用于与首端的通槽的入口连通的入液口31和用于与末端的通槽的出口连通的出液口32位于轴承安装座20轴向的同一端或者分开位于轴承安装座20轴向的两端，入液口31和出液口32分别经相应的堵盖上的开孔与对应的通槽导通。堵盖30与轴承安装座20端面的连接面形成用于相邻的两个通槽的端口连通的衔接通道33。入液口31和出液口32是否位于同一侧可以根据设于轴承安装座20的壁体内的通槽的数量来灵活设计。
本实施例中，优选地，通槽的数量为四个，四个通槽沿轴承安装座20的周向均匀间隔分布，参照图1，入液口31和出液口32位于轴承安装座20的第一端，且分别位于两个堵盖上，一个堵盖覆盖第一通槽的入口，另一个堵盖覆盖第四通道的出口，入液口31和出液口32经对应的堵盖上的开孔与相应的通槽导通，冷却液经入液口31导入第一通槽，第一通槽的出口端与第二通槽的入口端在轴承安装座20的第二端侧经衔接通道33连通；第二通槽的出口端与第三通槽的入口端在第一端侧经衔接通道33连通；第三通槽的出口端与第四通槽的入口端在第二端侧经衔接通道33连通；第四通槽的出口端与位于第一端侧的出液口32连通。冷却液依次第一通槽、第二通槽、第三通槽和第四通槽，多次贯穿轴承安装座20的壁体，以带走热量，实现对安装于轴承安装座20内的滚动轴承10及其周围滑油的冷却。且采用这样的结构，形成蛇形的冷却液通道，增大了冷却液的热交换面积，增强了轴承安装座20的热交换能力，以保证在高温状态下使用滚动轴承的冷却需求，而冷却液通道与供油通道22和回油通道23避开，从而不影响滚动轴承10的正常润滑和运转。优选地，衔接通道33可以为在相邻的两个通槽的端口之间处设于轴承安装座20的端面上的弧形凹槽，或者设于堵盖30朝向轴承安装座端面上的弧形凹槽，或者轴承安装座20与堵盖30在相对侧均设有弧形凹槽，以形成导通的通道。本实施例中，位于轴承安装座20同一端面的堵盖可以为单独的多个，亦可采用一体成型的整体结构。
优选地，本实施例中，入液口31靠近轴承安装座20的下端，以使得冷却液以较低的位置进入冷却液通道；即冷却液由轴承安装座20的下部进入轴承安装座20，这样更容易将冷却液充满通槽的各个角落，使得通槽内的空气排出，避免了冷却液从高处进入导致的气堵或者冷却液绕近路而无法充分与蛇形冷却液通道的壁体接触的问题。优选地，冷却液采用5℃左右的冷水，以增强冷却效果，当然，此处仅为示例，还可以采用其他介质或者温度区间的冷却液进行热量交互。
本实施例中，堵盖30与轴承安装座20可拆卸连接或者固接，堵盖30与轴承安装座20采用可拆卸连接结构，则方便部件的替换和维护。优选地，堵盖30与轴承安装座20之间采用紧固件连接或者焊接，以满足安装稳固的要求。更优选地，轴承安装座20和/或堵盖30采用导热性能强的金属材料制成，如采用铝制材料或者不易生锈的不锈钢材料制成，堵盖30以焊接的方式固接在轴承安装座20上，制造方便，且整个滚动轴承座的导热性能强，且耐用性好。
优选地，滚动轴承座还包括用于对冷却液进行冷却处理的第一冷却装置，第一冷却装置经管路40与入液口31和出液口32连通，且管路40上设有用于提供循环动力的第一驱动泵。在第一驱动泵的压力作用下，冷却液克服自身的重力沿轴承安装座20的下部进入，确保冷却液依次充满整个冷却液通道，其中，第一冷却装置可以采用换热器，以将经换热后加温的冷却液的热量散播至空气中，从而实现冷却，且经降温后的冷却液再循环导入冷却液通道以对滚动轴承进行持续冷却。
优选地，参照图3，本实施例中，供油通道22为两个，靠近轴承安装座20中滚动轴承10的安装位置设置，且在供油通道22的出口处设有用于将滑油喷射至滚动轴承的内环的滑油喷嘴，回油通道23靠近轴承安装座20沿轴向的中部设置，以将润滑后的滑油汇聚后导出。更优选地，回油通道23与两个供油通道22位于同一平面上，且回油通道23与供油通道22相对设置，使得经滑油喷嘴喷出后的滑油径直回流至回油通道23内，以方便后续的冷却及回收处理。更优选地，轴承安装座20的内环面设有内凹的回油凹槽，且回油凹槽与回油通道23连通，以便于滑油在内腔的汇聚及导出。
优选地，滚动轴承座还包括用于对滑油进行冷却处理的第二冷却装置，第二冷却装置经管路与供油通道22和回油通道23连通，且管路上设有提供循环动力的第二驱动泵，使得滑油可以循环往复的利用。
本发明实施例的滚动轴承座已在航空发动机的试验转接段上得到了多次应用，且在高温状态下使用的本实施例滚动轴承座与使用普通滚动轴承座相比，供、回油管路所占用的空间显著减少。并且通过对比使用普通滚动轴承座时测量的滚动轴承温度与使用本实施例装置时测量的滚动轴承温度可知，使用本实施例装置能够在原有基础上将滚动轴承的温度降低不少于10℃。使用方便，冷却降温效果显著。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种滚动轴承座，包括用于支撑滚动轴承(10)的轴承安装座(20)，所述轴承安装座(20)的内环面形成用以安装所述滚动轴承(10)的安装面(21)；其特征在于，
所述轴承安装座(20)沿其径向设有用于导入滑油至所述轴承安装座(20)的内腔的供油通道(22)、及用于将所述轴承安装座(20)的内腔中的滑油导出的回油通道(23)；通过在所述轴承安装座(20)上集成所述供油通道(22)和所述回油通道(23)，避免需要经附加组件在轴承腔内安装供油管路、回油管路；所述供油通道(22)为两个，靠近所述轴承安装座(20)中滚动轴承(10)的安装位置设置，且在所述供油通道(22)的出口处设有用于将滑油喷射至滚动轴承(10)的内环的滑油喷嘴，所述回油通道(23)靠近轴承安装座(20)沿轴向的中部设置，以将润滑后的滑油汇聚后导出；
且所述轴承安装座(20)的壁体上设有冷却液通道；所述冷却液通道与所述供油通道(22)和所述回油通道(23)错开设置，用以导通流动的冷却液以增强对所述滚动轴承(10)的冷却效果；
所述冷却液通道包括沿所述轴承安装座(20)的轴向贯穿的两个以上通槽，两个以上所述通槽沿所述轴承安装座(20)的周向间隔设置；
除首端的所述通槽的入口和末端的所述通槽的出口外，相邻的两个所述通槽的端口连通，使得两个以上所述通槽之间连通以形成所述冷却液通道。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述轴承安装座(20)的沿其轴向的两个端面分别设有堵盖(30)；
用于与首端的所述通槽的入口连通的入液口(31)和用于与末端的所述通槽的出口连通的出液口(32)位于所述轴承安装座(20)沿轴向的同一端或者分开位于所述轴承安装座(20)沿轴向的两端；所述入液口(31)、所述出液口(32)与所述堵盖(30)上的开孔相配合，以导通至相应的所述通槽；
所述堵盖(30)与所述轴承安装座(20)端面的连接面形成用于相邻的两个所述通槽的端口连通的衔接通道(33)。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述入液口(31)靠近所述轴承安装座(20)的下端，以使得所述冷却液以较低的位置进入所述冷却液通道。
4.根据权利要求3所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述堵盖(30)和/或所述轴承安装座(20)的端面在所述相邻的两个所述通槽的端口之间处设有弧形凹槽，以形成所述衔接通道(33)。
5.根据权利要求4所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述通槽的数量为四个，四个所述通槽沿所述轴承安装座(20)的周向均匀间隔分布，所述入液口(31)和所述出液口(32)位于所述轴承安装座(20)沿轴向的同一端。
6.根据权利要求2至5任一所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述滚动轴承座还包括用于对所述冷却液进行冷却处理的第一冷却装置，所述第一冷却装置经管路与所述入液口(31)和所述出液口(32)连通，且管路上设有用于提供循环动力的第一驱动泵。
7.根据权利要求6所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述回油通道(23)与两个所述供油通道(22)位于同一平面上。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述轴承安装座(20)的内环面设有内凹的回油凹槽，所述回油凹槽与所述回油通道(23)连通。
9.根据权利要求7所述的滚动轴承座，其特征在于，
所述滚动轴承座还包括用于对所述滑油进行冷却处理的第二冷却装置，所述第二冷却装置经管路与所述供油通道(22)和所述回油通道(23)连通，且管路上设有提供循环动力的第二驱动泵。
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