CN109356934A - 具有紧急润滑机制的自润滑轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有紧急润滑机制的自润滑轴承，所述轴承内套和轴承外套之间可形成封闭空腔，用于储存自润滑材料，轴承内套内表面与封闭空腔通过径向小孔连通，自润滑材料通过轴作用在内套上的摩擦扭矩的挤压而流向轴与内套的配合表面，从而达到润滑的目的。轴承内套和轴承外套的两侧通过沉入外套内的密封垫和端盖进行密封，其中一侧的密封垫和端盖上有添加自润滑材料的加注油杯及转换结构，以实现补充润滑材料的目的。本发明除了具有以上所述功能外，在摩擦界面缺乏润滑摩擦扭矩增大时，轴承具有紧急润滑功能，可为设备解除紧急状况争取维修时间。

Description

具有紧急润滑机制的自润滑轴承

技术领域

本发明涉及一种轴承技术领域，特别是涉及一种具有紧急润滑机制的自润滑轴承。

技术背景

自润滑轴承具有自润滑能力强、使用寿命长、免维护或少维护等特点，广泛应用于航空航天、工程机械、水利水电、风电发电、食品加工及纺织等领域。随着航空航天等各重要领域的快速发展，对自润滑轴承的强度、润滑持续性及使用寿命等性能要求也越来越严格，其自润滑方式、润滑结构及润滑时间直接决定了自润滑轴承的强度、润滑持续性及使用寿命，一种高性能且具有紧急润滑机制的自润滑轴承，对航空航天等重要领域的发展有着至关重要的意义。

现有技术中，自润滑轴承主要通过固体镶嵌方式和自润滑衬垫方式实现自润滑，固体镶嵌式轴承需要在轴承上钻一定密度的润滑材料存储孔，且孔径较大，导致轴承结构强度损失较大，自润滑衬垫式轴承由于衬垫多为非金属材料注塑或编织而成，所以衬垫本身的强度不足，导致轴承整体的强度有所下降；二者在使用过程中逐渐磨损形成间隙，由于其自润滑材料无法进行自补偿或再生，造成摩擦界面润滑不均匀，无法持续润滑，从而导致轴承磨损加剧，产生连锁反应，最终导致轴承失效损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧急润滑机制的自润滑轴承，该发明具有强度较高、使用寿命较长，且具有良好的润滑持续性、自补偿性及紧急润滑机制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有紧急润滑机制的自润滑轴承，其轴承内套的外表面加工花键轴结构，轴承外套的内表面加工花键套结构，所述轴承外套内表面的槽宽大于轴承内套外表面的齿宽，轴承内套与轴承外套之间采用小间隙配合，轴承内套和轴承外套的端面采用硅胶密封垫I、Ⅱ密封，以使轴承内套和轴承外套之间形成封闭空腔。轴承内套内表面与轴配合的表面与封闭空腔之间通过径向小孔连通，径向小孔共两排，两排皆呈螺旋状分布；轴承内套和轴承外套的两端通过沉入轴承外套内的密封垫I、Ⅱ和端盖I、Ⅱ进行密封，其中，一端通过沉入轴承外套的密封垫Ⅱ和端盖Ⅱ进行密封，用紧固螺钉和弹簧垫圈将其与轴承外套连接固定，另一端通过沉入轴承外套的密封垫I和端盖I进行密封，采用相同的连接固定方式将其固定在轴承外套上。密封垫I上在与轴承内外套形成的封闭空腔相对应的位置上开有用于补充自润滑材料的通孔，端盖I内侧加工用于放置分配环的凹槽，其外侧通过螺纹孔安装有压注油杯。在分配环凹槽与压注油杯螺纹孔之间开有用于自润滑材料流动的环形槽，环形槽的位置与密封垫I上的通孔位置对齐，分配环在与轴承内外套形成的封闭空腔相对应的位置上开有与密封垫I相同的通孔，端盖I外侧加工连通分配环凹槽的弧形槽，分配环上相对应的位置开有螺纹孔，用于连接转换螺钉，转换螺钉通过弧形槽与分配环连接。

所述轴承内套外表面有花键轴结构，轴承外套内表面有花键套结构，且轴承外套内表面的槽宽大于轴承内套外表面的齿宽，槽宽至少等于2倍齿宽。

所述轴承内套上的径向小孔的孔径与内套内径比例为1:25，孔位分布在距键齿两侧一定距离的位置上，保证轴承外套将径向小孔完全封闭时，内套花键齿与外套花键槽侧面不发生接触碰撞，所述径向小孔共两排，两排皆呈螺旋状分布，同一条螺旋线上相邻径向小孔之间的轴向距离为径向小孔的直径，两排径向小孔的两起始孔I、Ⅱ分布在轴承内套对称两键齿的不同侧，且两起始孔I、Ⅱ中心线处于与轴承内套中心线垂直的同一平面内。

本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明给出了一种新的自润滑结构，较现有技术中的自润滑轴承，在强度及使用寿命上有所提高，且具有良好的润滑持续性，自补偿性及紧急润滑机制。

附图说明

图1是具有紧急润滑机制的自润滑轴承工作状态的剖视图；

图2是轴承内套的轴测图；

图3是具有紧急润滑机制的自润滑轴承的旋转剖视图；

图4是具有紧急润滑机制的自润滑轴承加注状态的半剖视图；

图5是端盖I的主视图；

图6是分配环的主视图。

图中：1-轴承外套，2-分配环，3-转换螺钉，4-轴承内套，5-压注油杯，6-紧固螺钉，7-弹簧垫圈，8-端盖I，9-密封垫I，10-密封垫Ⅱ，11-端盖Ⅱ，12-径向小孔，13-环形槽，14-分配环通孔，15-密封垫I通孔，16-封闭空腔，17-弧形槽，18-端盖I螺纹孔，19-分配环螺纹孔，20-起始孔I，21-起始孔Ⅱ，22-分配环凹槽。

具体实施方式

实施例

图1、图2和图3是本发明公开的一个实施例，所述自润滑轴承包括轴承外套1、分配环2、转换螺钉3、轴承内套4、压注油杯5、紧固螺钉6、弹簧垫圈7、端盖I8、密封垫I9、密封垫Ⅱ10和端盖Ⅱ11，其中，轴承内套4内径为25mm，其外表面加工有的花键轴结构，轴承外套1内表面加工有的花键套结构，轴承外套1内表面的槽宽大于轴承内套4外表面的齿宽，槽宽至少等于2倍齿宽，内套4与外套1之间采用小间隙配合，端面采用硅胶密封垫I、Ⅱ(9、10)进行密封，以使轴承内套4和轴承外套1之间形成封闭空腔16，用于储存由二硫化钼粉末、改质硅胶及抗氧化剂二苯胺、防锈剂石油磺酸钡等添加剂配制而成的高粘度自润滑材料，轴承内套4内表面，即与轴配合的表面与封闭空腔16之间通过径向小孔12连通，自润滑材料通过轴作用在轴承内套4上的摩擦扭矩产生的压力的挤压而流向轴与轴承内套4的配合表面，从而实现轴承持续润滑及润滑的自补偿功能。所述轴承内套4上的径向小孔12孔径与内套4内径比例为1:25，孔位分布在距键齿两侧一定距离的位置上，保证外套1将径向小孔12完全封闭时，内套花键齿与外套花键槽侧面不发生接触碰撞，径向小孔12共两排，两排皆呈螺旋状分布，同一条螺旋线上相邻径向小孔12之间的轴向距离为径向小孔12的直径，两排径向小孔12的两起始孔I、Ⅱ(20、21)分布在轴承内套4对称两键齿的不同侧，且两起始孔I、Ⅱ(20、21)的中心线处于与内套4中心线垂直的同一平面内。由于径向小孔12孔径较小，且密度较小，所以强度较现有轴承有所提高。由于两排呈螺旋状分布的小孔在轴单向转动时材料供给可以进行相互补偿，所以自润滑材料可以分布在整个摩擦界面上，达到了润滑均匀的目的。

在图2～图6所示的本发明的结构示意图中，轴承内套4和轴承外套1的两端通过沉入轴承外套1内的密封垫I、Ⅱ(9、10)和端盖I、Ⅱ(8、11)进行密封，其中，一端通过沉入轴承外套1的密封垫Ⅱ10和端盖Ⅱ11进行密封，用紧固螺钉6和弹簧垫圈7将其与外套1连接固定，另一端通过沉入轴承外套1的密封垫I9和端盖I8进行密封，采用相同的连接固定方式将其固定在外套1上。密封垫I9上在与内外套形成的封闭空腔16相对应的位置上开有用于补充自润滑材料的通孔15，端盖I8内侧设计了用于放置分配环2的凹槽22，外侧通过螺纹孔18安装有压注油杯5，在分配环凹槽22与压注油杯螺纹孔18之间开有用于自润滑材料流动的环形槽13，环形槽13的位置与密封垫I9上的通孔15位置对齐，分配环2在与内外套形成的封闭空腔16相对应的位置上开有与密封垫I9相同的孔14，用于向各封闭空腔16分配注入的自润滑材料，端盖I8外侧设计有连通分配环凹槽22的弧形槽17，分配环2上相对应的位置开有螺纹孔19，用于连接转换螺钉3，弧形槽17设置左中右三位，转换螺钉3通过弧形槽17连接分配环2，当转换螺钉3位于中位时，分配环2上的孔14与密封垫I9上的通孔15对齐，轴承处于加注状态，外部通过压注油杯5将自润滑材料注入到环形槽13，环形槽13内的自润滑材料通过分配环2上的孔14填充到封闭空腔16，完成自润滑材料的补充，当转换螺钉3处于左右位时，密封垫I9上的通孔15被分配环2封闭，轴承处于工作状态。由此，可对轴承进行自润滑材料的补充，提高自润滑轴承的使用寿命。

本发明的工作过程如下：

轴承安装完毕后，启动设备，与轴承配合的轴开始转动，轴与轴承内套4内表面产生摩擦，轴承内套4由于摩擦扭矩的作用对封闭空腔内自润滑材料进行挤压，由于封闭空腔与摩擦界面之间产生压差，自润滑材料通过径向小孔12流向摩擦界面，由两排螺旋状分布的小孔供给在轴向上相互补偿，所以摩擦界面可实现均匀的润滑。随着摩擦界面润滑材料的充满，摩擦界面压力升高，压差下降，直到压差降为零时达到稳定，随着摩擦界面润滑材料的损耗，由于压差的作用，可实现自补偿功能。轴承自润滑材料需进行定期补充，当封闭空腔内自润滑材料达到补充要求时，通过压注油杯5进行补充，补充时，将转换螺钉3拧松，由左位或右位转到中位，通过压注油杯5注入自润滑材料，直到注满为止。住满后将转换螺钉3转到左位或右位，拧紧补充完成。

所述具有紧急润滑机制的自润滑轴承以轴作用于轴承内套4上的摩擦扭矩为润滑动力进行润滑，当摩擦界面由于缺乏润滑等原因造成摩擦扭矩增大时，由于空腔与摩擦界面之间压差随之增大，所以自润滑材料的流量随之增大，由此提供了一种紧急润滑功能，为设备暂时解除紧急状况争取维修时间。

Claims (3)

1.一种具有紧急润滑机制的自润滑轴承，其特征在于：轴承内套(4)的外表面加工花键轴结构，轴承外套(1)的内表面加工花键套结构，所述轴承外套(1)内表面的槽宽大于轴承内套(4)外表面的齿宽，轴承内套(4)与轴承外套(1)之间采用小间隙配合，轴承内套(4)和轴承外套(1)的端面采用硅胶密封垫I、Ⅱ(9、10)密封，以使轴承内套(4)和轴承外套(1)之间形成封闭空腔(16)；轴承内套(4)内表面与轴配合的表面与封闭空腔(16)之间通过径向小孔(12)连通，径向小孔(12)共两排，两排皆呈螺旋状分布；轴承内套(4)和轴承外套(1)的两端通过沉入外套(1)内的密封垫I、Ⅱ(9、10)和端盖I、Ⅱ(8、11)密封，其中，一端通过沉入轴承外套(1)的密封垫Ⅱ(10)和端盖Ⅱ(11)进行密封，用紧固螺钉(6)和弹簧垫圈(7)将其与轴承外套(1)连接固定，另一端通过沉入轴承外套(1)的密封垫I(9)和端盖I(8)进行密封，采用相同的连接固定方式将其固定在轴承外套(1)上；密封垫I(9)上在与轴承内外套形成的封闭空腔(16)相对应的位置上开有用于补充自润滑材料的通孔(15)，端盖I(8)内侧加工用于放置分配环(2)的凹槽(22)，其外侧通过螺纹孔(18)安装有压注油杯(5)；在分配环凹槽(22)与压注油杯螺纹孔(18)之间开有用于自润滑材料流动的环形槽(13)，环形槽(13)的位置与密封垫I(9)上的通孔(15)位置对齐，分配环(2)在与轴承内外套形成的封闭空腔(16)相对应的位置上开有与密封垫I(9)相同的通孔(14)，端盖I(8)外侧加工连通分配环凹槽(22)的弧形槽(17)，分配环(2)上相对应的位置开有螺纹孔(19)，用于连接转换螺钉(3)，转换螺钉(3)通过弧形槽(17)与分配环(2)连接。

2.根据权利要求1所述的具有紧急润滑机制的自润滑轴承，其特征在于：所述轴承内套(4)外表面有花键轴结构，轴承外套(1)内表面有花键套结构，且轴承外套(1)内表面的槽宽大于轴承内套(4)外表面的齿宽，槽宽至少等于2倍齿宽。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有紧急润滑机制的自润滑轴承，其特征在于：所述轴承内套(4)上的径向小孔(12)的孔径与内套(4)的内径比例为1:25，孔位分布在距键齿两侧一定距离的位置上，保证轴承外套(1)将径向小孔(12)完全封闭时，内套花键齿与外套花键槽侧面不发生接触碰撞，所述径向小孔(12)共两排，两排皆呈螺旋状分布，同一条螺旋线上相邻径向小孔(12)之间的轴向距离为径向小孔(12)的直径，两排径向小孔(12)的两起始孔I、Ⅱ(20、21)分布在轴承内套(4)对称两键齿的不同侧，且两起始孔I、Ⅱ(20、21)中心线处于与轴承内套(4)中心线垂直的同一平面内。