CN106764358A - 集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承 - Google Patents

集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承 Download PDF

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曹爽
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Abstract

本发明涉及一种集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，轴承座下面设有油箱，油箱与储油室连通，油箱中设有冷却器，油盘固定在轴颈端部，并浸入油箱的润滑油中，油盘外侧设置油盘罩和导油盒，导油盒具有进油流道、出油流道，进油流道与出油流道之间设有导流板，出油流道连通轴瓦装配件上部的油室，油盘随轴转动将润滑油带到导油盒流入进油流道，通过导流板刮油至出油流道，随后润滑油流入轴瓦装配件上部的油室对轴瓦装配件的径向瓦和推力瓦进行润滑；润滑后的热油流入下部储油室中，通过冷却器进行冷却后继续供给润滑油的循环。本发明除可应用于中小型中高速发电机外，还可广泛应用于中小型中高速直流电机、中小型中高速电动机等各类中小型电机。

Description

集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承
技术领域
本发明涉及一种滑动轴承，特别是涉及一种高承载自润滑滑动轴承结构。
背景技术
自润滑滑动轴承是指无外部循环供油系统的滑动轴承。传统的自润滑滑动轴承，通常采用油环给轴瓦供油，依靠轴承座表面散走轴承在运行时产生的热量，达到热平衡。由于轴承座表面散热有限，而轴承运行时所产生的热量主要取决于轴承的转速和载荷，因此传统的自润滑滑动轴承只适用于低转速、轻载荷的工况，且其在高速运转时，采用油环供油即使是双油环，轴承润滑也会出现供油不足而导致轴承损坏的现象。而且在倾斜摇摆的环境条件油环存在被卡住的危险。
传统的油盘自润滑轴承是将油盘固定在轴颈端部或轴承中部，并浸入油中，转动时将油飞溅到箱壁上，再由箱壁经油沟流入轴承处对轴承进行润滑。这种润滑方式油盘线速度不能太高，若油盘线速度过高，则功率损耗迅速增大，且润滑油容易产生大量的泡沫，使油迅速氧化变质，进而影响轴承油膜形成、导致轴承不能可靠工作。油盘线速度一般控制在小于12m/s；国外采用水冷轴承的油盘线速度也控制在不大于18m/s。因此传统的油盘滑动轴承普遍适用于低速且线速度有限制的场合中。
发明内容
本发明是为了解决自润滑滑动轴承高速运行时由于带油不足而导致的轴瓦损坏，且倾斜摇摆双向运行时自润滑滑动轴承不能使用的问题，提出了一种集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，通过对油盘带油油路进行规划，最大限度收集润滑油进入轴瓦进行润滑，润滑后的热油经过水冷却器后进入冷油区进行下一个循环。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，包括油箱、挡油板、截流孔板、冷却器、油盘、导油盒、轴瓦装配件，所述轴承座下面设有油箱，油箱与轴瓦装配件下部的储油室连通，油箱中设有冷却器，所述油盘固定在轴颈端部，并浸入油箱的润滑油中，所述油盘外侧设置集成的油盘罩和导油盒，导油盒具有进油流道、出油流道，所述进油流道与出油流道之间设有导流板，所述出油流道连通轴瓦装配件上部的油室，所述油盘随轴转动将润滑油带到导油盒流入进油流道，通过导流板刮油至出油流道，随后润滑油流入轴瓦装配件上部的油室对轴瓦装配件的径向瓦和推力瓦进行润滑；润滑后的热油流入下部储油室中，通过冷却器进行冷却后继续供给润滑油的循环。
所述导流板呈弧形，并径向对称布置，用于双向旋转设备。
所述油箱由钢板拼焊而成，油箱体积至少为整个轴承润滑油量的倍。
所述冷却器采用由内外两根冷却管胀接得到的双管冷却结构，防止冷却水泄漏至润滑油中影响油品。
所述油盘罩沿油盘圆周的曲面布置，且外缘向内翻折，与油盘保持轴向和径向间隙，且间隙≤2.5mm。
所述轴瓦装配件中的轴瓦设有回油槽；所述油箱中设有加挡板和截流孔板，用于冷热油通道实现冷热油分离。
本发明与现有技术相比，其有益效果如下：
1)本发明采用全新的集油、导油一体化油盘带油结构设计，在随轴旋转的油盘外侧设置集成的油盘罩和导油盒，将油盘所带油全部收集，并通过导油盒进入轴瓦。油盘罩是沿油盘圆周的曲面，且外缘向内翻折，与油盘保持轴向和径向间隙，间隙不大于2.5mm，此间隙通过试验验证既能防止油盘旋转过程中润滑油飞溅，又能保证工艺装配调节的可实现性。
2)本发明的导油盒将油盘旋转所带上的润滑油进入进油流道，通过弧形导流板刮油至出油流道，导流板径向对称布置，这样的设计适用于双向旋转设备。支撑板由钢板拼焊而成，不仅防止刮油过程中润滑油的径向飞溅，而且能固定支撑整个导油盒。
3)本发明通过轴瓦加工回油槽、在油箱中加挡板和截流孔板的方式规划冷热油通道实现了冷热油分离，使热油能够全部经过冷却器冷却后进入下一周期的循环。
4)本发明采用内外两根冷却管胀接得到的双管冷却的冷却器直接布置在含润滑油的油箱中，提高冷却效率。冷却器冷却功率的确定除了考虑轴承损耗外，同时考虑油盘的搅油损失。
5）通过本发明的实施，提供了一种高许用载荷高转速情况下轴承实现自润滑的方案，具有以下优点：
(1)占用机组空间小、配备设备少、简化机组管路布置等优势。
(2)提高了油盘带油应用的限值（通常油盘带油运行的最高线速度18m/s）,本发明中油盘的线速度为：30m/s。
(3)带油量大，可满足径向轴瓦、推力瓦润滑及散热要求。
(4)集油、导油一体化，结构简单，运行部件均不存在摩擦、磨损，故可靠性高。
样机测试结果表明，采用本发明设计的自润滑滑动轴承，其在水平、倾斜、摇摆各种工况下运行良好，温升合格。
本发明除可应用于中小型中高速发电机外，还可广泛应用于中小型中高速直流电机、中小型中高速电动机等各类中小型电机。
附图说明
图1为本发明的集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承结构示意图；
图2为导油盒结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，一种集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，包括油箱1、挡油板2、截流孔板3、冷却器4、油盘5、外封盖6、油盘罩7、导油盒8、轴承座9、油位窗10、轴瓦装配件11。轴瓦装配件11和内封盖12通过螺栓组装在一起，轴承座9下面设有油箱1，油箱1与轴瓦装配件11下部的储油室连通，油箱1中设有冷却器4，所述油盘固定在轴颈端部，并浸入油箱1的润滑油中，油盘外侧设置集成的油盘罩7和导油盒8，导油盒8具有进油流道13、出油流道14，所述进油流道13与出油流道14之间设有导流板15，所述出油流道14连通轴瓦装配件11上部的油室，所述油盘随轴转动将润滑油带到导油盒流入进油流道13，通过导流板15刮油至出油流道14，随后润滑油流入轴瓦装配件11上部的油室对轴瓦装配件11的径向瓦和推力瓦进行润滑；润滑后的热油流入下部储油室中，通过冷却器4进行冷却后继续供给润滑油的循环。
如图2所示，导油盒8由进油流道13、出油流道14、导流板15、支撑板16组成。进油流道13与出油流道14之间设有导流板15。
油箱1由钢板拼焊而成，油箱体积至少应为整个轴承润滑油量的2倍。挡油板2与截流孔板3均由钢板开孔实现，共同作用实现冷热油分离，使润滑后的热油均通过冷却器冷却；冷却器4采用由内外两根冷却管胀接得到的双管冷却结构，防止冷却水泄漏至润滑油中影响油品；油盘5热套到转轴上，随轴旋转；外封盖6和内封盖12由多重刀口密封防止润滑油向外泄露，同时保证在第一重密封失效的情况下润滑油能回流至油箱。油盘罩7是沿油盘5圆周的曲面，且外缘向内翻折，与油盘5保持轴向和径向间隙，间隙不大于2.5mm。
导油盒8将油盘旋转所带上的润滑油进入进油流道13，通过弧形导流板15刮油至出油流道14，导流板15径向对称布置，适用于双向旋转设备。支撑板16由钢板拼焊而成，不仅防止刮油过程中润滑油的径向飞溅，而且能固定支撑整个导油盒。
轴承座9用螺栓连接轴承各个部件，起支撑固定轴承的作用。油位窗10安装在轴承座9上以观察进入轴瓦中的润滑油情况。轴瓦装配件11含推力瓦和径向瓦，轴瓦加工回油槽，规划冷热油通道。

Claims (6)

1.一种集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，包括油箱(1)、挡油板(2)、截流孔板(3)、冷却器(4)、油盘(5)、导油盒(8)、轴瓦装配件(11)，其特征在于：所述轴承座(9)下面设有油箱(1)，油箱(1)与轴瓦装配件(11)下部的储油室连通，油箱(1)中设有冷却器(4)，所述油盘(5)固定在轴颈端部，并浸入油箱(1)的润滑油中，所述油盘(5)外侧设置集成的油盘罩(7)和导油盒(8)，导油盒(8)具有进油流道(13)、出油流道(14)，所述进油流道(13)与出油流道(14)之间设有导流板(15)，所述出油流道(14)连通轴瓦装配件(11)上部的油室，所述油盘随轴转动将润滑油带到导油盒流入进油流道(13)，通过导流板(15)刮油至出油流道(14)，随后润滑油流入轴瓦装配件(11)上部的油室对轴瓦装配件(11)的径向瓦和推力瓦进行润滑；润滑后的热油流入下部储油室中，通过冷却器(4)进行冷却后继续供给润滑油的循环。
2.根据权利要求1所述的集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，其特征在于：所述导流板(15)呈弧形，并径向对称布置，用于双向旋转设备。
3.根据权利要求1所述的集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，其特征在于：所述油箱(1)由钢板拼焊而成，油箱（1）体积至少为整个轴承润滑油量的2倍。
4.根据权利要求1所述的集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，其特征在于：所述冷却器(4)采用由内外两根冷却管胀接得到的双管冷却结构，防止冷却水泄漏至润滑油中影响油品。
5.根据权利要求1所述的集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，其特征在于：所述油盘罩(7)沿油盘(5)圆周的曲面布置，且外缘向内翻折，与油盘5保持轴向和径向间隙，且间隙≤2.5mm。
6.根据权利要求1所述的集油、导油一体化的高承载自润滑滑动轴承，其特征在于：所述轴瓦装配件(11)中的轴瓦设有回油槽；所述油箱(1)中设有加挡板(2)和截流孔板(3)，用于冷热油通道实现冷热油分离。
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