CN109163016B - 可倾瓦式含油轴承和电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机领域，公开了一种可倾瓦式含油轴承和电机，包括：轴承体(10)、多个所述轴瓦体(20)、多个轴瓦支撑体(30)和多个弹性体(40)，所述轴瓦支撑体(30)将所述轴瓦体(20)可动地设置在所述轴承体(10)上；多个所述弹性体(40)分别设置在由所述轴承体(10)的第一配合面(12)、所述轴瓦体(20)的第二配合面(22)和相邻所述轴瓦支撑体(30)围成的多个设置槽(50)中，所述弹性体(40)的一侧面与所述第二配合面(22)贴合，另一侧面与所述第一配合面(12)贴合，且至少部分容纳有润滑剂。该可倾瓦式含油轴承加工制作简单，装配误差小，无需设置复杂的供油润滑系统就能够长时间地高速运行。

Description

可倾瓦式含油轴承和电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体地涉及可倾瓦式含油轴承和电机。

背景技术

现有的电机主要是采用滚珠轴承，滚珠轴承工艺复杂，成本较高，承载面积小。特别是在电机高速运转情况下，极易产生严重的机械性损伤。而且滚珠轴承不具有调心功能，电机在受到外界偏心力作用的情况下，会造成电机卡死、烧机等现象的发生，严重影响电机的使用寿命。

而可倾瓦式含油轴承作为应用于汽轮机等大型高速电机设备中的轴承，需要复杂的供油系统，而很难实现低成本化，和小型化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的轴承无法实现自动调心问题，提供可倾瓦式含油轴承，该可倾瓦式含油轴承加工制作简单，装配误差小，无需设置复杂的供油润滑系统就能够长时间地高速运行。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种可倾瓦式含油轴承，包括：轴承体，所述轴承体具有安装外周面和与所述安装外周面相反的第一配合面；多个轴瓦体，多个所述轴瓦体分别具有内周面和与所述内周面相反的第二配合面；多个轴瓦支撑体，多个所述轴瓦支撑体与多个所述轴瓦体对应设置，且将所述轴瓦体可动地设置在所述轴承体上；和多个弹性体，多个所述弹性体分别设置在由所述第一配合面、所述第二配合面和相邻所述轴瓦支撑体围成的多个设置槽中，所述弹性体的一侧面与所述第二配合面贴合，另一侧面与所述第一配合面贴合，且至少部分容纳有润滑剂。

优选地，所述轴承体、多个轴瓦体和多个轴瓦支撑体由铁基粉末烧结成型为一体。

优选地，所述弹性体与所述设置槽过盈配合。

优选地，所述弹性体包括阻尼件和润滑剂保持件，所述阻尼件与所述第一配合面贴合，所述润滑剂保持件与所述第二配合面贴合，所述阻尼件由金属丝缠绕并经过冷冲压制作而成，所述润滑剂保持件由毛毡制作而成。

优选地，多个所述轴瓦体为沿圆周方向对称分布的多个弧形体，多个所述弧形体的内周面形成与轴的外周面配合的轴定位圆周面，多个所述弧形体的第二配合面形成与所述轴定位圆周面同心的配合圆周面，所述安装外周面和所述第一配合面均与所述轴定位圆周面同心，多个所述轴瓦支撑体与多个所述轴瓦体一一对应，且分别沿所述轴定位圆周面的径向延伸，所述轴瓦支撑体的一端连接于所述第一配合面，另一端连接于对应的所述弧形体的中央。

优选地，多个所述轴瓦体为沿圆周方向对称分布的多个弧形体，多个所述弧形体的内周面形成与轴的外周面配合的轴定位圆周面，多个所述弧形体的第二配合面形成与所述轴定位圆周面同心的配合圆周面，所述安装外周面和所述第一配合面均与所述轴定位圆周面同心，多个所述轴瓦支撑体与多个所述轴瓦体一一对应，且分别沿所述轴定位圆周面的径向延伸，所述轴瓦支撑体与所述轴承体的连接部相比于所述第一配合面更靠近所述安装外周面。

优选地，所述设置槽沿轴向方向贯通，且包括弧形槽和与所述弧形槽相连的折回槽，所述折回槽的一侧槽沿所述轴瓦支撑体延伸，另一侧槽从所述连接部向所述弧形槽一侧延伸。

优选地，所述弹性体包括阻尼件和润滑剂保持件，所述润滑剂保持件包括与所述第二配合面贴合的保持件主体部和与所述保持件主体部相连且与所述轴瓦支撑体贴合的保持件侧部，所述阻尼件包括与所述第一配合面贴合的阻尼件主体部，与所述阻尼件主体部相连且与所述保持件侧部贴合的阻尼件侧部，和与所述阻尼件侧部相连且充满所述另一侧槽的阻尼件支撑部，所述阻尼件由金属丝缠绕并经过冷冲压制作而成，所述润滑剂保持件由毛毡制作而成。

本发明第二方面提供一种电机，所述电机包括有根据上述技术方案中任意一项所述的可倾瓦式含油轴承。

优选地，该电机包括转轴，所述转轴的后端部通过所述可倾瓦式含油轴承设置在后端盖上，所述可倾瓦式含油轴承的所述安装外周面与所述后端盖的轴承孔过盈配合，所述可倾瓦式含油轴承的所述内周面与所述转轴间隙配合，和/或，所述转轴的前端部通过所述可倾瓦式含油轴承设置在前端盖上，所述可倾瓦式含油轴承的所述安装外周面与所述前端盖的轴承孔过盈配合，所述可倾瓦式含油轴承的所述内周面与所述转轴间隙配合。

通过上述技术方案，采用轴瓦支撑体将轴瓦体可动地设置在轴承体上，加工制作简单，装配误差小。同时能够利用由轴承体、轴瓦体、轴瓦支撑体共同形成的设置槽设置容纳有润滑剂的弹性体，从而无需设置复杂的供油润滑系统就能够长时间地高速运行。而且，弹性体能够与轴承体、轴瓦体、轴瓦支撑体一体进行支撑，从而使可倾瓦式含油轴承的承载力更高，稳定性更好。

附图说明

图1是本发明所述可倾瓦式含油轴承的一种具体实施方式的立体图；

图2是本发明所述可倾瓦式含油轴承的一种具体实施方式的立体爆炸图；

图3是本发明所述电机的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

1、转轴；2；后端轴承；3、鼠笼；4、后端卡簧；5、弹性波垫；6、后端盖；7、前端盖；8、前端轴承；9、前端卡簧；

10、轴承体；11、安装外周面；12、第一配合面；

20、轴瓦体；21、内周面；22、第二配合面；

30、轴瓦支撑体；31、连接部；

40、弹性体；41、阻尼件；411、阻尼件主体部；412、阻尼件侧部；413、阻尼件支撑部；42、润滑剂保持件；421、保持件主体部；422、保持件侧部；

50、设置槽；51、弧形槽；52、折回槽；

100、转子总成；200、定子总成；300、前端盖组件；400、后端盖组件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。“轴向方向”、“径向方向”指示电机的旋转轴所在方向而言的。

本发明提供一种可倾瓦式含油轴承，包括轴承体10、多个轴瓦体20、与所述多个轴瓦体20对应设置的多个轴瓦支撑体30，和多个弹性体40。

如图1-3所示，轴承体10具有安装外周面11和与安装外周面11相反的第一配合面12，多个轴瓦体20分别具有内周面21和与所述内周面21相反的第二配合面22，轴瓦支撑体30将轴瓦体20可动地设置在轴承体10上。

多个轴瓦体20通过内周面21与转轴1配合，在转轴1进行高速旋转的过程中，当多个轴瓦体20中任意一个受到外力，其能够通过与其对应设置的轴瓦支撑体30发生转动和径向移动，从而改变轴瓦体20的内周面21与转轴1之间的间隙，从而利于压力油膜，提高轴承的稳定性。

进一步地，为了可靠地形成压力油膜，本发明通过在由第一配合面12、第二配合面22和相邻轴瓦支撑体30围成的多个设置槽50中分别设置多个弹性体40。弹性体40中的至少部分容纳有润滑剂，而且弹性体40设置成为一侧面与第二配合面22贴合，另一侧面与第一配合面12贴合。

也就是说，设置槽50通过设置有弹性体40而成为储油室，以在供油不足时及时提供油脂等润滑剂，提高了可倾瓦式含油轴承的使用寿命。具体地，当轴瓦体20通过与其对应设置的轴瓦支撑体30发生转动和径向移动，而使内周面21与转轴1之间的间隙具有变大的趋势时，此时存在供油不足的可能，在间隙变大的同时，设置槽50也发生相对改变，而能够对弹性体40中的润滑剂形成挤压，及时提供油脂等润滑剂，更可靠地形成压力油膜。

另外，本发明所述可倾瓦式含油轴承采用轴瓦支撑体30将轴瓦体20可动地设置在轴承体10上，加工制作简单，装配误差小。而且通过在可倾瓦式含油轴承内的设置槽50中设置容纳有润滑剂的弹性体40，从而无需设置复杂的供油润滑系统就能够实现长时间的高速运行。

相邻轴瓦体20之间形成有扰动间隙，所述轴瓦体20能够通过轴瓦支撑体30沿着圆周方向小角度扰动。

优选轴瓦体20的内周面21上形成有小孔，可倾瓦式含油轴承工作时，轴瓦体20因摩擦受热膨胀，轴瓦体20的内周面21的小孔孔隙变小，润滑油从轴瓦体20表面溢出，轴瓦体20与转轴1的配合面之间会形成压力油膜(楔形油膜)，油膜压力能够总是指向轴承中心，使轴瓦体20能通过轴瓦支撑体30沿圆周方向小角度转动，从而在电机的转轴1受到外界偏心力的作用时能够自动调心，提高了轴承运行的稳定性，避免了电机出现卡死的现象。当转轴1停止转动后，轴瓦体20冷却，孔隙恢复，润滑剂又被吸回小孔中。

作为一种优选的具体实施方式，轴承体10、多个轴瓦体20和多个轴瓦支撑体30由铁基粉末烧结成型为一体。且优选多个轴瓦体20由粉末烧结而成的多孔材料形成。即在内周面21和第二配合面22上均具有小孔，润滑剂能够从第二配合面22渗透至内周面21。另外，粉末烧结也能够形成强度较高的半致密、全致密的零件，能够通过粉末冶金工艺根据需要将轴承体10、多个轴瓦体20和多个轴瓦支撑体30的不同部位形成为不同的致密度。

另外，也可在粉末烧结的圆形基体上进行线切割切加工，形成中心对称分布的多个轴瓦支撑体30及多个轴瓦体20。

优选弹性体40与设置槽50过盈配合，从而能够更有效地利用弹性体40提高可倾瓦式含油轴承的刚度。而且，能够在多个轴瓦体20相对转动和径向移动时，能够及时地挤压弹性体，更为可靠地供给润滑剂。

作为一种可行的具体实施方式，多个所述轴瓦体20为沿圆周方向对称分布的多个弧形体，多个所述弧形体的内周面21(内弧)形成与轴的外周面配合的轴定位圆周面(背弧)，多个所述弧形体的第二配合面22形成与所述轴定位圆周面同心的配合圆周面，安装外周面11和第一配合面12均与所述轴定位圆周面同心。

多个轴瓦体20和多个轴瓦支撑体30之间的对应设置能够为多个轴瓦支撑体30支撑同一个轴瓦体20，即当轴瓦体20有3个时，轴瓦支撑体的个数能够为3n个，另外，每个轴瓦体20的轴瓦支撑体30的数量也可不同，轴瓦支撑体30在周向方向的宽度也可适度地变化。

优选多个轴瓦支撑体30与多个轴瓦体20一一对应，多个轴瓦支撑体30且分别沿轴定位圆周面的径向延伸，轴瓦支撑体30的一端连接于第一配合面12，另一端连接于对应的所述弧形体的中央，从而使轴瓦支撑体30对轴瓦体20形成稳定的支撑。

作为另一种具体实施方式，可倾瓦式含油轴承具有3个轴瓦体20，轴瓦体20的背弧和内弧能够具有不同的半径，即形成双曲线结构。

本发明的弹性体40由能够为轴承提供刚度和阻尼的材料形成，从而提高轴承的承载能力，减小了轴承的振动。优选弹性体40包括阻尼件41和润滑剂保持件42，所述阻尼件41与所述第一配合面12贴合，所述润滑剂保持件42与第二配合面22贴合。

具体地，阻尼件41能够为金属丝缠绕并经过冷冲压制作而成，润滑剂保持件42能够为毛毡等。

另外，作为本发明的优选实施方式，多个所述轴瓦体20为沿圆周方向对称分布的多个弧形体，多个所述弧形体的内周面21形成与轴的外周面配合的轴定位圆周面，多个所述弧形体的第二配合面22形成与所述轴定位圆周面同心的配合圆周面，所述安装外周面11和第一配合面12均与所述轴定位圆周面同心，多个所述轴瓦支撑体30与多个所述轴瓦体20一一对应，且分别沿所述轴定位圆周面的径向延伸。

如图1-2所示，通过使轴瓦支撑体30与轴承体10的连接部31相比于第一配合面12更靠近安装外周面11，使轴瓦支撑体30能够进一步延伸，从而能够在更宽泛的范围内调节轴瓦支撑体30沿圆周方向转动并沿径向方向移动的程度，以适应不同的工作条件，更有效地避免电机卡死、烧机的现象。

在上述技术方案的基础上，如图2所示，设置槽50沿轴向方向贯通，且包括弧形槽51和与弧形槽相连的折回槽52，所述折回槽52的一侧槽沿轴瓦支撑体30延伸，另一侧槽从连接部31向所述弧形槽51一侧延伸。该另一侧槽能够为如图所示的矩形槽，也能够为其他形状的槽，只要其能够与第一侧槽形成一定角度即可。优选另一侧槽与所述一侧槽垂直。

进一步地，填充在该设置槽50中的弹性体40包括阻尼件41和润滑剂保持件42。具体地，润滑剂保持件42包括与第二配合面22贴合的保持件主体部421和与保持件主体部421相连且与轴瓦支撑体30贴合的保持件侧部422。

阻尼件41包括与第一配合面12贴合的阻尼件主体部411，与阻尼件主体部411相连且与所述保持件侧部422贴合的阻尼件侧部412，和与阻尼件侧部412相连且充满所述另一侧槽的阻尼件支撑部413。

如图1-2所示，在阻尼件41中，阻尼件支撑部413通过阻尼件侧部412与阻尼件主体部411形成弹性折弯，利用该折弯状的阻尼件41能够更可靠地提供较大的阻尼。另外，阻尼件侧部412通过保持件侧部422与轴瓦支撑体30贴合，即轴瓦支撑体30、阻尼件41和润滑剂保持件42共同组成可倾瓦式含油轴承的刚度，与现有技术中的可倾瓦轴承相比，刚度更大，阻尼更大，从而承载力更高，稳定性更好。

另外，本发明还提供一种电机，所述电机包括有根据上述技术方案中任意一项所述的可倾瓦式含油轴承。并且具有转子，以及磁体等，转子相对定子可旋转地设置。转子、磁体的设置方式与本申请的发明点无关，在此不再详细地描述。利用有本发明所述可倾瓦式含油轴承的电机，成本低、无需油路系统供油，易于实现，且有利于减小电机的振动和噪音，而且有效的延长电机的使用寿命。

作为一种优选实施方式，如图3所示，所述电机包括转子总成100、定子总成200、前端盖组件300和后端盖组件400。

其中，转子总成100包括转轴1和鼠笼3，前端盖组件300包括前端卡簧9、前端轴承8和前端盖7，后端盖组件400包括后端卡簧4、弹性波垫5和后端盖6、后端轴承2。

本发明所述可倾瓦式含油轴承优选设置在后端盖组件400中，作为后端轴承2，以为转轴1提供径向支撑。由于后端盖6为非负载侧，因而受力较小。当电机的转轴22受到外力作用时，非负载侧的位移会放大，可倾瓦式含油轴承的轴瓦体20能够通过轴瓦支撑体30沿圆周方向小角度转动并沿径向方向移动，以适应不同的工作条件，从而避免电机卡死、烧机的现象。

具体地，在后端盖组件400中，利用后端卡簧4限制转轴1的轴向位移，可倾瓦式含油轴承与后端盖6过盈配合，与转轴1间隙配合，弹性波垫5为转轴1提供一定的轴向预压力。在前端盖组件300中，用滑动轴承作为前端轴承8，与前端盖7过盈配合，与转轴1过盈配合。

另外，对于小功率电机而言，由于负载较小，作为负载侧的前端盖也可安装本发明所述可倾瓦式含油轴承，以进一步降低成本。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可倾瓦式含油轴承，其特征在于，包括：

轴承体(10)，所述轴承体(10)具有安装外周面(11)和与所述安装外周面(11)相反的第一配合面(12)；

多个轴瓦体(20)，多个所述轴瓦体(20)分别具有内周面(21)和与所述内周面(21)相反的第二配合面(22)；

多个轴瓦支撑体(30)，多个所述轴瓦支撑体(30)与多个所述轴瓦体(20)对应设置，且将所述轴瓦体(20)可动地设置在所述轴承体(10)上，所述轴瓦支撑体(30)的轴向两端面分别与所述轴承体(10)的轴向两端面齐平；

和多个弹性体(40)，多个所述弹性体(40)分别设置在由所述第一配合面(12)、所述第二配合面(22)和相邻所述轴瓦支撑体(30)围成的多个设置槽(50)中，所述弹性体(40)的一侧面与所述第二配合面(22)贴合，另一侧面与所述第一配合面(12)贴合，且至少部分容纳有润滑剂，

其中，所述弹性体(40)包括阻尼件(41)和润滑剂保持件(42)，所述阻尼件(41)与所述第一配合面(12)贴合，所述润滑剂保持件(42)与所述第二配合面(22)贴合，所述阻尼件(41)由金属丝缠绕并经过冷冲压制作而成，所述润滑剂保持件(42)由毛毡制作而成。

2.根据权利要求1所述的可倾瓦式含油轴承，其特征在于，所述轴承体(10)、多个轴瓦体(20)和多个轴瓦支撑体(30)由铁基粉末烧结成型为一体。

3.根据权利要求1所述的可倾瓦式含油轴承，其特征在于，所述弹性体(40)与所述设置槽(50)过盈配合。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的可倾瓦式含油轴承，其特征在于，

多个所述轴瓦体(20)为沿圆周方向对称分布的多个弧形体，多个所述弧形体的内周面(21)形成与轴的外周面配合的轴定位圆周面，多个所述弧形体的第二配合面(22)形成与所述轴定位圆周面同心的配合圆周面，所述安装外周面(11)和所述第一配合面(12)均与所述轴定位圆周面同心，

多个所述轴瓦支撑体(30)与多个所述轴瓦体(20)一一对应，且分别沿所述轴定位圆周面的径向延伸，所述轴瓦支撑体(30)的一端连接于所述第一配合面(12)，另一端连接于对应的所述弧形体的中央。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的可倾瓦式含油轴承，其特征在于，多个所述轴瓦体(20)为沿圆周方向对称分布的多个弧形体，多个所述弧形体的内周面(21)形成与轴的外周面配合的轴定位圆周面，多个所述弧形体的第二配合面(22)形成与所述轴定位圆周面同心的配合圆周面，所述安装外周面(11)和所述第一配合面(12)均与所述轴定位圆周面同心，

多个所述轴瓦支撑体(30)与多个所述轴瓦体(20)一一对应，且分别沿所述轴定位圆周面的径向延伸，所述轴瓦支撑体(30)与所述轴承体(10)的连接部(31)相比于所述第一配合面(12)更靠近所述安装外周面(11)。

6.根据权利要求5所述的可倾瓦式含油轴承，其特征在于，所述设置槽(50)沿轴向方向贯通，且包括弧形槽(51)和与所述弧形槽相连的折回槽(52)，所述折回槽(52)的一侧槽沿所述轴瓦支撑体(30)延伸，另一侧槽从所述连接部(31)向所述弧形槽(51)一侧延伸。

7.根据权利要求6所述的可倾瓦式含油轴承，其特征在于，所述润滑剂保持件(42)包括与所述第二配合面(22)贴合的保持件主体部(421)和与所述保持件主体部(421)相连且与所述轴瓦支撑体(30)贴合的保持件侧部(422)，

所述阻尼件(41)包括与所述第一配合面(12)贴合的阻尼件主体部(411)，与所述阻尼件主体部(411)相连且与所述保持件侧部(422)贴合的阻尼件侧部(412)，和与所述阻尼件侧部(412)相连且充满所述另一侧槽的阻尼件支撑部(413)。

8.一种电机，其特征在于，所述电机包括有根据权利要求1-7中任意一项所述的可倾瓦式含油轴承。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，该电机包括转轴(1)，

所述转轴(1)的后端部通过所述可倾瓦式含油轴承设置在后端盖(6)上，所述可倾瓦式含油轴承的所述安装外周面(11)与所述后端盖(6)的轴承孔过盈配合，所述可倾瓦式含油轴承的所述内周面(21)与所述转轴(1)间隙配合，和/或，

所述转轴(1)的前端部通过所述可倾瓦式含油轴承设置在前端盖(7)上，所述可倾瓦式含油轴承的所述安装外周面(11)与所述前端盖(7)的轴承孔过盈配合，所述可倾瓦式含油轴承的所述内周面(21)与所述转轴(1)间隙配合。

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