CN105805158A - 液体静压润滑轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体静压润滑轴承，属于数控机床零部件技术领域。该液体静压润滑轴承包括用于容纳压力油的油箱、油泵和滑动轴承，油泵的两端分别与油箱和滑动轴承连接，滑动轴承上设置有轴瓦、多个油腔和用于容纳轴颈的轴承孔，轴瓦设置在轴承孔中，多个油腔中的每一个油腔的两端分别与油泵和轴承孔彼此连通，在使用时，油箱通过油泵经由多个油腔向轴承孔中注入压力油，使轴颈悬浮于轴承孔中与轴瓦形成了润滑油膜。本发明所提供的液体静压润滑轴承的润滑油膜由外界压力油形成，能够在启动、停车、高速、低速或换向情况下，使轴颈与轴瓦之间均实现液体摩擦，且轴瓦不磨损，使得轴承的寿命延长，且适用范围广。

Description

液体静压润滑轴承

技术领域

本发明涉及数控机床零部件技术领域，特别涉及液体静压润滑轴承。

背景技术

在数控机床行业中，经常需要安装轴承。轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低该机械旋转体在运动过程中的摩擦系数，同时保证其回转精度。现有的轴承按运动元件摩擦性质的不同，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中，滚动轴承是将运转的轴与轴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。

滑动轴承是在滑动摩擦下工作的轴承。按照能够承受载荷的方向，可将滑动轴承分为径向“向心”滑动轴承和推力“轴向”滑动轴承两类。但是，某些滑动轴承在安装后，由于其工作环境而无法在该滑动轴承工作的过程中使用润滑剂，同时由于该滑动轴承在工作过程中需要承受很大的径向力，因此使得轴承被严重磨损且寿命极短，从而导致了在数控机床生产运行过程中，经常由于轴承的损坏而被停产，给仝业造成很大的经济损。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种液体静压润滑轴承。所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种液体静压润滑轴承。

根据本发明的一个方面，提供了一种液体静压润滑轴承，所述液体静压润滑轴承包括用于容纳压力油的油箱、油泵和滑动轴承，所述油泵的两端分别与所述油箱和滑动轴承连接，所述滑动轴承上设置有轴瓦、多个油腔和用于容纳轴颈的轴承孔，所述轴瓦设置在所述轴承孔中，所述多个油腔中的每一个油腔的两端分别与所述油泵和所述轴承孔彼此连通，

在使用时，所述油箱通过所述油泵经由多个油腔向所述轴承孔中注入所述压力油，使所述轴颈悬浮于所述轴承孔中与所述轴瓦形成了润滑油膜。

具体地，所述多个油腔沿所述轴瓦的周长方向布置。

进一步地，所述轴颈穿过所述轴瓦与所述轴瓦形成环形空腔，所述多个油腔中所有油腔的一端均与所述环形空腔连通，所述所有的油腔的另一端均与所述油泵连通。

具体地，在所述每一个油腔上设置均有油孔，所有的油孔的一端均与滑动轴承上的相应的油腔彼此连接，所述所有的油孔的另一端均与所述油泵连接。

具体地，所述液体静压润滑轴承还包括多个连接管，所述多个连接管中所有的连接管的一端均与轴瓦上对应的油孔连接，所述所有的连接管的另一端均与油泵连接。

进一步地，所述多个连接管中的所有的连接管上均设置有节流器，所述油腔、油孔和连接管彼此一一对应设置。

进一步地，所述多个油腔包括第一油腔、第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述第一油腔与所述第二油腔彼此相对设置，所述第三油腔与所述第四油腔彼此相对设置。

进一步地，所述第一至第四油腔的入口均与所述油泵连通，所述第一油腔至第四油腔的出口均与所述环形空腔连通，在所述轴颈无载荷时，所述第一油腔至第四油腔的出口处的流油量均彼此相等，且所述轴颈与所述轴瓦彼此同心设置。

具体地，在所述轴颈承受载荷时，所述第一油腔与第二油腔或者第三油腔与第四油腔的出口处的流油量彼此不相等，且所述轴颈悬浮于所述环形空腔中。

进一步地，在所述油箱与所述油泵之间设置有过滤器。

本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明所提供的液体静压润滑轴承的润滑油膜由外界压力油形成，能够在启动、停车、高速、低速或换向情况下，使轴颈与轴瓦之间均实现液体摩擦，且轴瓦不磨损，使得轴承的寿命延长，且适用范围广。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的液体静压润滑轴承的结构原理示意图；

图2是图1所示的轴颈承受载荷时悬浮于轴承孔中的结构示意图。

其中，100液体静压润滑轴承，10油箱，20油泵，30滑动轴承，31轴瓦，311油孔，32油腔，321第一油腔，322第二油腔，323第三油腔，324第四油腔，33环形空腔，40轴颈，50连接管，51节流器，60过滤器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，其示出了根据本发明的一个实施例的液体静压润滑轴承100。液体静压润滑轴承100包括用于容纳压力油的油箱10、油泵20和滑动轴承30，油泵20的两端分别与油箱10和滑动轴承30连接，滑动轴承30上设置有轴瓦31、多个油腔32和用于容纳轴颈40的轴承孔，轴瓦31设置在轴承孔中，多个油腔32中的每一个油腔32的两端分别与油泵20和轴承孔彼此连通。在使用时，油箱10通过油泵20经由多个油腔32向轴承孔中注入压力油，使轴颈40悬浮于轴承孔中与轴瓦31形成了润滑油膜。

在本发明的一个示例中，多个油腔32均设置在轴瓦31上，且多个油腔32包括第一油腔321、第二油腔322、第三油腔323和第四油腔324。第一油腔321、第二油腔322、第三油腔323和第四油腔324沿轴瓦31的周长方向依次布置，且第一油腔321与第二油腔322彼此对称和/或相对设置，第三油腔323与第四油腔324彼此对称和/相对设置。在本发明的一个示例中，多个油腔32可以设置为2个、6个、8个或者更多个，只要能够实现将油箱10中的压力油传输至轴颈40的四周，能够达到与轴瓦31相配合的轴颈40的外表面全部被压力油包覆和润滑即可。

通过上述第一油腔321与第二油腔322彼此相对设置，第三油腔323与第四油腔324的设置，使得所有的油腔32均围绕在了轴颈40的四周，由此保证了在轴颈40与轴瓦31相配合工作时，与轴瓦31相配合的轴颈40的外表面均能得到润滑。在使用时，油泵20从油箱10中抽出压力油，并将该压力油输送至所有的油腔32中。由于第一油腔321、第二油腔322、第三油腔323和第四油腔324中的每一个油腔32的一端均与轴颈40和轴瓦31之间的环形空腔33(如图2所示)连通，而每一个油腔32的另一端均与油泵20连通，因此，第一油腔321、第二油腔322、第三油腔323和第四油腔324中的压力油能够全部被输送(如图1所示的箭头指示方向)并填充至环形空腔33中，之后环形空腔33中的压力油包覆在了轴颈40的外表面和轴瓦31的内表面上，由此在轴颈40和轴瓦31之间形成了润滑油膜，从而使得在启动、停车、高速、低速或者换向情况下，轴颈40与轴瓦31之间实现滑动摩擦。

结合图1和图2所示，在轴瓦31的外表面上设置有封油面，且在每一个油腔32的远离轴瓦31的一端上均设置有油孔311，且所有的油孔均通过连接管50与油泵20连接。具体地，多个油孔311包括第一油孔、第二油孔、第三油孔和第四油孔，第一油孔的一端与第一油腔321连通，第一油孔的另一端通过多个连接管50中的第一连接管与油泵20连接；第二油孔的一端与第二油腔322连通，第二油孔的另一端通过多个连接管50中的第二连接管与油泵20连接；第三油孔的一端与第三油腔323连通，第三油孔的另一端通过多个连接管50中的第三连接管与油泵20连接；第四油孔的一端与第四油腔324连通，第四油孔的另一端通过多个连接管50中的第四连接管与油泵20连接。

如图1所示，在第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管上均设置有节流器51。本领域技术人员可以明白，多个油孔311和多个连接管50分别可以根据实际需要将油孔311和/或连接管50设置成2个、6个、8个或者更多个，为了使得轴颈40的外表面周围润滑均匀，因此将油腔32、油孔311和连接管50彼此一一对应设置。在本发明的另一示例中，第一、第二、第三和第四连接管上的节流器处的油压彼此相等，且保持不变。在本发明的还一示例中，在油箱10与油泵20之间设置有过滤器60。

结合图1和图2所示，第一油腔321、第二油腔322、第三油腔323和第四油腔324的入口均与油泵20连通，且第一、第二、第三和第四油腔324的出口均与环形空腔33连通。当与轴颈40连接的轴上无载荷时，其中轴的自重可忽略不计，此时与多个油腔32对应连接的第一连接管、第二连接管、第三连接管和第四连接管的管路出口处的油流量(油流方向参见图2所示的箭头方向)相等，管路中的压力降亦相等。即此时第一油腔321、第二油腔322、第三油腔323和第四油腔324的出口处的有流量和压力降均相等，此时轴颈40与轴瓦32同心设置。

在轴承受载荷F作用后，例如在轴受到向下的作用力F(如图1所示)之后，使得轴颈40同样承受了向下的作用力F(如图1箭头方向即为作用力方向)，使得轴颈40向下移动，而设置在轴颈40上方的第一油腔321和设置在轴颈40下方的第二油腔322的出口处的有流量发生变化，与第一油腔321连接的第一连接管的管路压降增大，而与第二油腔322连接的第二连接管的管路压降减小，从而使得第一油腔321和第二油腔322之间形成了压力差。而由于该压力差与所承受的载荷F彼此平衡，使得轴颈40悬浮在了轴承孔或者环形空腔33内。本领域技术人员可以明白，当第三油腔和第四油腔彼此相对设置且与载荷F的作用力方向一致或者相反时，那么则在第三油腔和第四油腔之间形成压力差。也就是说，为了使得在轴承孔内形成能够与载荷F相平衡的压力差，则需将多个油腔中彼此相对设置的油腔设置在载荷F的作用力方向的延长线上，即需使得该压力差的作用力方向应当与载荷F的作用力方向相反。本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本发明的一种限制，油腔的位置的设置需要满足所形成的压力差的作用力方向与所承受的作用力方向相反，且能够同时满足将轴颈的外表面均匀包覆和润滑即可。

本发明提供的技术方案的有益效果是：本发明所提供的液体静压润滑轴承的润滑油膜由外界的压力油形成，能够在启动、停车、高速、低速或换向情况下，使轴颈与轴瓦之间均实现液体摩擦，且轴瓦不磨损，使得轴承的寿命延长，且适用范围广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述液体静压润滑轴承包括用于容纳压力油的油箱、油泵和滑动轴承，所述油泵的两端分别与所述油箱和滑动轴承连接，所述滑动轴承上设置有轴瓦、多个油腔和用于容纳轴颈的轴承孔，所述轴瓦设置在所述轴承孔中，所述多个油腔中的每一个油腔的两端分别与所述油泵和所述轴承孔彼此连通，

在使用时，所述油箱通过所述油泵经由多个油腔向所述轴承孔中注入所述压力油，使所述轴颈悬浮于所述轴承孔中与所述轴瓦形成了润滑油膜。

2.根据权利要求1所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述多个油腔沿所述轴瓦的周长方向布置。

3.根据权利要求2所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述轴颈穿过所述轴瓦与所述轴瓦形成环形空腔，所述多个油腔中所有油腔的一端均与所述环形空腔连通，所述所有的油腔的另一端均与所述油泵连通。

4.根据权利要求3所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

在所述每一个油腔上设置均有油孔，所有的油孔的一端均与滑动轴承上的相应的油腔彼此连接，所述所有的油孔的另一端均与所述油泵连接。

5.根据权利要求4所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述液体静压润滑轴承还包括多个连接管，所述多个连接管中所有的连接管的一端均与轴瓦上对应的油孔连接，所述所有的连接管的另一端均与油泵连接。

6.根据权利要求5所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述多个连接管中的所有的连接管上均设置有节流器，所述油腔、油孔和连接管彼此一一对应设置。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述多个油腔包括第一油腔、第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述第一油腔与所述第二油腔彼此相对设置，所述第三油腔与所述第四油腔彼此相对设置。

8.根据权利要求7所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

所述第一油腔至第四油腔的入口均与所述油泵连通，所述第一油腔至第四油腔的出口均与所述环形空腔连通，在所述轴颈无载荷时，所述第一油腔至第四油腔的出口处的流油量均彼此相等，且所述轴颈与所述轴瓦彼此同心设置。

9.根据权利要求8所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

在所述轴颈承受载荷时，所述第一油腔与第二油腔或者第三油腔与第四油腔的出口处的流油量彼此不相等，且所述轴颈悬浮于所述环形空腔中。

10.根据权利要求9所述的液体静压润滑轴承，其特征在于，

在所述油箱与所述油泵之间设置有过滤器。