CN104747602A - 一种高速轴承环下润滑装置 - Google Patents

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本发明公开了一种高速轴承环下润滑装置，包括与轴承内圈同步转动的集油套，轴承的内圈内壁分别沿轴向方向设有润滑油槽、沿径向方向设有径向油孔，径向油孔一端与润滑油槽连通，另一端连通至轴承内圈的滚道；集油套和轴承的内圈同轴固套在主轴上，集油套沿轴向分成两部分，其中一部分内壁设有与润滑油槽对接的轴向油槽，另一部分沿径向设有与轴向油槽一一对接的集油通道，集油通道由若干片径向分布的集油叶片分隔而成；轴承的外圈固设在轴壳上，轴壳上与集油通道对应的位置设有与润滑油系统连接的喷嘴。本发明提高了轴承的润滑效率、减少润滑油量、进一步降低轴承内部摩擦热，并保证轴承在高速运转时滚道仍有足够的油膜厚度。

Description

一种高速轴承环下润滑装置
技术领域
本发明属于轴承润滑技术领域，具体涉及一种高速轴承环下润滑装置。
背景技术
高速轴承转速或DN值较高，并且常承受较大载荷，运转过程中自身产生大量热量，并且常常工作于高温环境中，又进一步提高了轴承的工作温度。解决高温问题最关键的措施就是对轴承进行充分的润滑和冷却。过去，轴承普遍采用喷射润滑方法，这种润滑方法是将润滑油从轴承端面以一定角度射入保持架和套圈缝隙，进而对轴承进行润滑。在高速条件下，受轴承结构等因素影响，其润滑效率较低，不能充分润滑和冷却。发生因高速轴承失效而导致的故障往往是因为高速轴承因供油不足，润滑与冷却不充分造成的，表明高速轴承已构成整个设备最薄弱的环节之一，严重影响了设备的质量。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种高速轴承环下润滑的装置，极大改善高速轴承润滑冷却的效果，进一步保障设备的工作效率。
本发明采用如下技术方案：一种高速轴承环下润滑装置，包括与轴承内圈同步转动的集油套2，主轴4通过轴承3设置在轴壳5内，所述集油套2和轴承的内圈31同轴固套在主轴4上；所述轴承3的内圈31沿径向方向设有径向油孔35，并且在其内壁沿轴向方向设有润滑油槽36，所述径向油孔35一端与润滑油槽36连通，另一端连通至轴承内圈31的滚道；所述集油套2沿轴向分成两部分，其中一部分内壁设有与所述润滑油槽36对接的轴向油槽22，另一部分沿径向设有与轴向油槽22一一对接的集油通道23，所述集油通道23由若干片径向分布的集油叶片21分隔而成；所述轴壳5上设有与润滑油系统连接的喷嘴1，所述喷嘴1的位置与所述集油通道23的轴向位置对接。
进一步的，所述集油叶片21以集油套的轴线为中心线均匀布置在一个环状区域内，集油叶片的叶面与集油套的轴线平行，并且朝同一圆周方向倾斜设置。
优选的，所述集油叶片21为弧形叶片。
进一步的，所述轴向油槽22在与轴承内圈的润滑油槽36对接的方向上其深度逐渐递减。
进一步的，所述集油套2内壁的轴向油槽22的周向宽度大于所述润滑油槽36的周向宽度。
在本发明中，所述轴承的内圈内部设有环向油槽37将所有径向油孔35连通，所有的润滑油槽36端部均与环向油槽37连通。
进一步的，所述径向油孔35沿轴承的内圈滚道的圆周方向均匀布置，并且均位于轴承的滚动体与内圈的非接触区。
在本发明中，通过喷嘴、集油套以及内圈带油槽和油孔的轴承组成一个轴承的环下润滑通道，润滑油从喷嘴中喷出，在有一定倾斜角度的集油叶片作用下，收至集油套内壁，沿集油套内部的轴向油槽向轴承方向流动，随着逐渐降低的油槽深度，润滑油的压力逐渐增大，再通过与之对接的轴承内圈轴向油槽进入轴承，润滑油在高速转动的主轴产生的离心力作用下，经过内圈的径向油孔甩入轴承滚道，对轴承滚道进行润滑。在内圈的滚道与滚动体非接触区设置润滑油径向油孔，可保证径向油孔不会被滚动体特别是球形滚动体堵住造成润滑油输送不及时；由于集油套不受力，轴承内圈在受力的情况下，会相对集油套产生一定量的微小位移，集油套内壁的轴向油槽的槽宽大于轴承内圈的润滑油槽的槽宽，可有效保证在上述情况下，两个对接的油槽不会错位造成润滑油通道堵死。
由上所述，本发明具有如下有益效果：通过集油套对喷嘴喷出的滑油进行高效的收集，实现了高速轴承的润滑与冷却，提高了轴承的润滑效率、减少润滑油量、进一步降低轴承内部摩擦热，并保证轴承在高速运转时滚道仍有足够的油膜厚度。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明中的高速轴承环下润滑装置的结构示意图。
图2为本发明中的轴承的剖视图。
图3为本发明中的集油套的立体示意图。
图4为本发明中的集油套的剖视图。
图5为图4中的A向剖面示意图，为本发明中的集油叶片示意图。
图6为图4中的I部局部放大示意图，为本发明中的轴向油槽示意图。
图中标号：1-喷嘴，2-集油套，3-轴承，4-主轴，5-轴壳；21-集油叶片，22-轴向油槽，23-集油通道；31-内圈，32-滚动体，33-保持架，34-外圈，35-径向油孔，36-润滑油槽，37-环向油槽。
具体实施方式
实施例
参见图1至图6，主轴4通过轴承3设置在轴壳5中，轴承3采用环下润滑装置，具体包括与轴承内圈同步转动的集油套2，集油套2和轴承的内圈31同轴固套在主轴4上；轴承3的内圈31内壁分别沿轴向方向设有润滑油槽36、沿径向方向设有径向油孔35，径向油孔35一端与润滑油槽36连通，另一端连通至轴承内圈31的滚道；集油套2和轴承的内圈31通过过盈配合同轴固套在主轴4上，集油套2沿轴向分成两部分，其中一部分的内壁设有与润滑油槽36对接的轴向油槽22，另一部分沿径向设有与轴向油槽22一一对接的集油通道23，集油通道23由若干片径向分布的集油叶片21分隔而成；轴承的外圈34固设在轴壳5上，所述轴壳5上设有与润滑油系统连接的喷嘴1，所述喷嘴1的位置与所述集油通道23的轴向位置对接。
参见图2，本例中采用环下润滑的轴承3包括带润滑油槽和油孔的内圈31、滚动体32、保持架33以及外圈34，集油套2、内圈31与主轴4一起旋转，内圈31带动滚动体32和保持架33一起旋转，轴承的内圈内部设有环向油槽37将所有径向油孔35连通，所有的润滑油槽36端部均与环向油槽37连通，这样即便其中一个润滑油槽36堵塞，也可通过其余的润滑油槽将润滑油补充到对应的径向油孔35，径向油孔35沿轴承的内圈滚道的圆周方向均匀布置，并且均位于轴承的滚动体与内圈的非接触区。
参见图3、图4和图5，集油叶片21以集油套的轴线为中心线均匀布置在一个环状区域内，集油叶片的叶面与集油套的轴线平行，并且相对于集油套的轴线平面朝同一圆周方向倾斜设置,集油叶片21为弧形叶片。
参见图4和图6，轴向油槽22在与轴承内圈的润滑油槽36对接的方向上其深度逐渐递减，其槽底与集油套内壁水平面呈θ角倾斜，集油套2内壁的轴向油槽22的周向宽度大于润滑油槽36的周向宽度，即便集油套和轴承内圈出现微小错位，仍能保证润滑油通道的连通。
本例的轴承环下润滑过程如下：
喷嘴1喷出润滑油在有一定倾斜角度的集油叶片21作用下，大部分通过集油通道被收至集油套的轴向油槽，集油套2的集油叶片实现对喷嘴1喷出的润滑油进行了高效的收集，随之润滑油向轴承内圈输送，输送过程中，油压增大。润滑油沿集油套2内部的轴向油槽22向轴承3方向流动，再通过与之对接的轴承内圈的轴向油槽36进入轴承。润滑油在轴承内圈高速旋转产生的离心力作用下，经过内圈的径向油孔35甩入轴承滚道，对轴承滚道进行润滑。这样，提高了轴承的润滑效率、减少润滑油量、降低轴承内部摩擦热，并保证轴承在高速运转时滚道仍有足够的油膜厚度。
上述为本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本发明的精神和范围内，在形式和细节上对本发明所作出的各种变化，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：包括与轴承内圈同步转动的集油套(2)，主轴(4)通过轴承(3)设置在轴壳(5)内，所述集油套(2)和轴承的内圈(31)同轴固套在主轴(4)上；
所述轴承(3)的内圈(31)沿径向方向设有径向油孔(35)，并且在其内壁沿轴向方向设有润滑油槽(36)，所述径向油孔(35)一端与润滑油槽(36)连通，另一端连通至轴承内圈(31)的滚道；
所述集油套(2)沿轴向分成两部分，其中一部分内壁设有与所述润滑油槽(36)对接的轴向油槽(22)，另一部分沿径向设有与轴向油槽(22)一一对接的集油通道(23)，所述集油通道(23)由若干片径向分布的集油叶片(21)分隔而成；
所述轴壳(5)上设有与润滑油系统连接的喷嘴(1)，所述喷嘴(1)的位置与所述集油通道(23)的轴向位置对接。
2.根据权利要求1所述的一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：所述集油叶片(21)以集油套的轴线为中心线均匀布置在一个环状区域内，集油叶片的叶面与集油套的轴线平行，并且朝同一圆周方向倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：所述集油叶片(21)为弧形叶片。
4.根据权利要求3所述的一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：所述集油套(2)内壁的轴向油槽(22)在与轴承内圈的润滑油槽(36)对接的方向上其深度逐渐递减。
5.根据权利要求4所述的一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：所述集油套(2)内壁的轴向油槽(22)的周向宽度大于所述润滑油槽(36)的周向宽度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：所述轴承的内圈内部设有环向油槽(37)将所有径向油孔(35)连通，所有的润滑油槽(36)端部均与环向油槽(37)连通。
7.根据权利要求6所述的一种高速轴承环下润滑装置，其特征在于：所述径向油孔(35)沿轴承的内圈滚道的圆周方向均匀布置，并且均位于轴承的滚动体与内圈的非接触区。
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