CN109780060B - 一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承，包括轴承底座、轴承上盖、上轴瓦、下轴瓦、轴套、两个三位四通电磁阀、一号溢流阀、二号溢流阀、三号溢流阀、四号溢流阀、液压泵、两个过滤器、油箱。该滑动轴承通过结构上和油路上的设计实现了既可以承受径向力又可以承受双向轴向力并且可以根据轴向力方向的改变来改变轴向油压的大小。采用两组压力不同的溢流阀，来实现有轴向力和没轴向力轴向油压的改变。利用轴套与轴瓦进行配合工作，从而避免了供油系统出故障引起的干摩擦对轴径产生的伤害，同时也避免了对轴进行复杂的加工而而带来的不便。轴承座为封闭式，完全把轴瓦和轴套封闭，避免了外部灰尘对润滑油的污染。

Description

一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承

技术领域

本发明涉及滑动轴承技术领域，具体是一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承。

背景技术

滚动轴承应用到很多的领域，主要是它能承受各种工况的力，无论是径向力还是轴向力都可承载，但滚动轴承是标准件，在一些重载情况不可用，所以滑动轴承在工程应用中得到越来越广泛的应用。由于滑动轴承具有尺寸小、结构简单、稳定性好、承载力大、体积小，装卸方便、寿命长、加工容易、成本低廉等优点，被广泛应用于工程机械、海洋设备、水利工程、航空航天、铁路等领域。滑动轴承应用的面广了，就会出现各种各样的工况，比如对轴向力的承载就是一方面。但目前的滑动轴承多为只承受径向力，不能承载轴向力，而承受轴向力后油膜会变薄，会出现个干摩擦的危险。因此为了适应各种各样的特殊工况，就需要对滑动轴承进行一系列的再设计。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承。该滑动轴承通过结构上和油路上的设计实现了既可以承受径向力又可以承受双向轴向力并且可以根据轴向力方向的改变来改变轴向油压的大小。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承，其特征在于，包括轴承底座、轴承上盖、上轴瓦、下轴瓦、轴套、两个三位四通电磁阀、一号溢流阀、二号溢流阀、三号溢流阀、四号溢流阀、液压泵、两个过滤器、油箱；轴承上盖为半圆壳体且内部顶端有朝向圆心的半圆环凸起，轴承上盖在半圆环凸起平面内轴向并排开有两个沿径向的进油孔，两个进油孔的轴线到轴承上盖左右壳体边缘的距离相同；轴承底座的内部形状与轴承上盖相同，轴承底座内部的半圆环凸上径向开有出油孔，在轴承底座的左下端有一个出油孔，出油口向下，在轴承底座的右下端有一个出油孔，出油口向右，出油孔与连接轴承底座左下端的出油孔和轴承底座右下端的出油孔之间的横向油路连通；轴承上盖与轴承底座扣合形成一个左端封闭右端中部有轴孔的空心盖体，两部分上的半圆环凸起形成一个完整的圆环结构；

上轴瓦和下轴瓦两者扣合形成一个圆环体结构，其外表面设置有一圈凹槽，其内部设置有朝向圆心的一圈环形凸起；上轴瓦和下轴瓦安装在由轴承上盖与轴承底座构成的空心盖体内部，其上的凹槽与空心盖体内部的圆环结构相配合；在上轴瓦上设置有两个与两个进油孔对接且同轴线的上竖直油路，上竖直油路的孔径与进油孔的孔径大小相同；两个上竖直油路延伸到上轴瓦的环形凸起上，且分别朝向左、右两侧延伸有两道同轴线上水平油路，两道同轴线上水平油路不连通且出口分别位于环形凸起左、右两侧面上；

在下轴瓦上设置有一个与出油孔对接且同轴线的下竖直油路，该下竖直油路径向贯穿下轴瓦上的环形凸起且在出口处开有油槽，且在该环形凸起上轴向设置有贯穿环形凸起左、右两侧的下水平油路，下竖直油路与下水平油路连通；

在上轴瓦上沿上竖直油路轴线逆时针转过90°位置轴向中间开有上径向轴瓦进油孔，该进油孔为半圆形，轴线与竖直方向垂直，该进油孔的开口处设置有上一半导油槽；在下轴瓦上沿下竖直油路轴线顺时针转过90°位置轴向中间开有下径向轴瓦进油孔，该进油孔为半圆形，轴线与竖直方向垂直，该进油孔的开口处设置有下一半导油槽；上径向轴瓦进油孔与下径向轴瓦进油孔形成一个圆形进油孔；

在上轴瓦的环形凸起的左、右两侧面上均安装有上推力轴瓦，上推力轴瓦上开有三个油孔，中间的油孔的竖直轴线与上竖直油路的轴线在同一平面且与上轴瓦上的上水平油路分别连通，左、右两个油孔与中间的油孔成45°分布，三个油孔通过油沟连通；

在下轴瓦的环形凸起的左、右两侧面上均安装有下推力轴瓦，下推力轴瓦上开有三个油孔，中间的油孔的竖直轴线与下竖直油路的轴线在同一平面且与下轴瓦上的下水平油路连通，左、右两个油孔与中间的油孔成45°分布，三个油孔通过油沟连通；

轴套安装在由上轴瓦和下轴瓦两者形成一个圆环体结构内部；轴套为左右两端开口的圆筒状结构，其外表面上设置有一圈与上轴瓦和下轴瓦上的环形凸起相匹配的凹槽，上推力轴瓦与下推力轴瓦位于该凹槽的侧壁与环形凸起侧面之间；轴套的内表面上轴向开有一道标准键槽；

液压泵进口处与过滤器出口连接，过滤器进口处与油箱连接；左、右两侧的进油孔均通过油管与一个液压泵的出口处连接；左侧进油孔在该油管上再连接一条油管与三位四通电磁阀中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱连接，左端的三位四通电磁阀中间位置的上端左出油口与压力值小的一号溢流阀连接，右出油口与压力值大的二号溢流阀连接；右侧进油孔在与液压泵的出口处连接的油管上另接有油管与三位四通电磁阀中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱连接，右端的三位四通电磁阀中间位置的上端左出油口与压力值小的三号溢流阀连接，右出油口与压力值大的四号溢流阀连接；所述两个三位四通电磁阀分别控制两个进油孔的压力值。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)该滑动轴承通过结构上和油路上的设计实现了既可以承受径向力又可以承受双向轴向力并且可以根据轴向力方向的改变来改变轴向油压的大小。具体方法是将轴承底座通过内部圆环凸起和下轴瓦的左右边的凸缘形成的凹槽进行连接，并且下轴瓦的周向端面与底座的周向端面共面；轴套通过标准圆头键与轴径进行周向定位，通过右端轴肩与左端套筒和垫片用螺栓进行轴向定位；轴套与轴安装好以后轴套通过左右两端的凸起边缘形成的凹槽与下轴瓦中间凸起的圆环进行配合连接；轴套安装好后上轴瓦通过中间的圆环凸起与轴套左右两端的凸起边缘形成的凹槽进行配合连接，并且使上轴瓦与下轴瓦的周向平面牢牢贴合；所述上轴瓦通过左右边的凸缘形成的凹槽和轴承上盖中间的圆环凸起与轴承上盖进行连接；液压泵进口处与过滤器出口连接，过滤器进口处与油箱连接，液压泵出口处通过油管与一个推力轴瓦供油进油口连接，在该油管上再连接一条油管与三位四通电磁阀中间位置的左进油口连接，右进油口与油箱连接，三位四通电磁阀中间位置的另一端两个进油口分别连接两个不同压力的溢流阀；所述两个油路的连接方法相同，两个油路分别控制两个推力轴瓦供油进油口。

(2)采用两组压力不同的溢流阀，来实现有轴向力和没轴向力轴向油压的改变。

(3)利用轴套与轴瓦进行配合工作，从而避免了供油系统出故障引起的干摩擦对轴径产生的伤害，同时也避免了对轴进行复杂的加工而而带来的不便。

(4)轴承座为封闭式，完全把轴瓦和轴套封闭，避免了外部灰尘对润滑油的污染。

附图说明

图1是本发明滑动轴承的一种实施例的整体结构示意图(主体部分为剖视)；

图2是本发明滑动轴承的一种实施例的上轴瓦与下轴瓦组装结构示意图；

图3是本发明滑动轴承的一种实施例的轴套结构示意图；

图4是本发明滑动轴承的一种实施例的应用状态示意图(主体部分为剖视)。

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。

本发明提供了一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承(简称滑动轴承，参见图1-4)，包括轴承底座1、轴承上盖16、上轴瓦20、下轴瓦3、轴套6、两个三位四通电磁阀10、一号溢流阀11、二号溢流阀12、三号溢流阀17、四号溢流阀19、液压泵9、两个过滤器8、油箱7；轴承上盖16为半圆壳体且内部顶端有朝向圆心的半圆环凸起，轴承上盖16在半圆环凸起平面内轴向并排开有两个沿径向的进油孔14，两个进油孔14的轴线到轴承上盖16左右壳体边缘的距离相同。轴承底座1的内部形状与轴承上盖16相同，轴承底座1内部的半圆环凸上径向开有出油孔2，在轴承底座1的左下端有一个出油孔，出油口向下，在轴承底座1的右下端有一个出油孔，出油口向右，出油孔2与连接轴承底座1左下端的出油孔和轴承底座1右下端的出油孔之间的横向油路连通。轴承上盖16与轴承底座1扣合形成一个左端封闭右端中部有轴孔的空心盖体，两部分上的半圆环凸起形成一个完整的圆环结构。

上轴瓦20和下轴瓦3两者扣合形成一个圆环体结构，其外表面设置有一圈凹槽，其内部设置有朝向圆心的一圈环形凸起；上轴瓦20和下轴瓦3安装在由轴承上盖16与轴承底座1构成的空心盖体内部，其上的凹槽与空心盖体内部的圆环结构相配合。在上轴瓦20上设置有两个与两个进油孔14对接且同轴线的上竖直油路15，上竖直油路15的孔径与进油孔14的孔径大小相同。两个上竖直油路15延伸到上轴瓦20的环形凸起上，且分别朝向左、右两侧延伸有两道同轴线上水平油路18，两道同轴线上水平油路18不连通且出口分别位于环形凸起左、右两侧面上。

在下轴瓦3上设置有一个与出油孔2对接且同轴线的下竖直油路4，该下竖直油路4径向贯穿下轴瓦3上的环形凸起且在出口处开有油槽5，且在该环形凸起上轴向设置有贯穿环形凸起左、右两侧的下水平油路3.1，下竖直油路4与下水平油路3.1连通。

在上轴瓦20上沿上竖直油路15轴线逆时针转过90°位置轴向中间开有上径向轴瓦进油孔20.4，该进油孔为半圆形，轴线与竖直方向垂直，该进油孔的开口处设置有上一半导油槽20.3；在下轴瓦3上沿下竖直油路4轴线顺时针转过90°位置轴向中间开有下径向轴瓦进油孔3.5，该进油孔为半圆形，轴线与竖直方向垂直，该进油孔的开口处设置有下一半导油槽3.4；上径向轴瓦进油孔20.4与下径向轴瓦进油孔3.5形成一个圆形进油孔。

在上轴瓦20的环形凸起的左、右两侧面上均安装有上推力轴瓦13，上推力轴瓦13上开有三个油孔20.2，中间的油孔的竖直轴线与上竖直油路15的轴线在同一平面且与上轴瓦20上的上水平油路18连通，左、右两个油孔与中间的油孔成45°分布，三个油孔20.2通过油沟20.1连通；

在下轴瓦3的环形凸起的左、右两侧面上均安装有下推力轴瓦27，下推力轴瓦27上开有三个油孔3.2，中间的油孔的竖直轴线与下竖直油路4的轴线在同一平面且与下轴瓦3上的下水平油路3.1连通，左、右两个油孔与中间的油孔成45°分布，三个油孔3.2通过油沟3.3连通；

轴套6安装在由上轴瓦20和下轴瓦3两者形成一个圆环体结构内部；轴套6为左右两端开口的圆筒状结构，其外表面上设置有一圈与上轴瓦20和下轴瓦3上的环形凸起相匹配的凹槽，上推力轴瓦13与下推力轴瓦27位于该凹槽的侧壁与环形凸起侧面之间。轴套6的内表面上轴向开有一道标准键槽21；所述轴套6的外表面径向尺寸最大的部分与上轴瓦20和下轴瓦3内部径向尺寸最大部分之间不接触。

液压泵9、过滤器8、三位四通电磁阀10、一号溢流阀11、二号溢流阀12、三号溢流阀17四号溢流阀19都为标准件。所述一号溢流阀11和三号溢流阀17压力值相同，二号溢流阀12和四号溢流阀19的压力值相同，并且二号溢流阀12和四号溢流阀19的压力值比一号溢流阀11和三号溢流阀17压力值大。

液压泵9进口处与过滤器8出口连接，过滤器8进口处与油箱7连接；左、右两侧的进油孔14均通过油管与一个液压泵9的出口处连接。左侧进油孔14在该油管上再连接一条油管与三位四通电磁阀10中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱7连接，左端的三位四通电磁阀10中间位置的上端左出油口与压力值小的一号溢流阀11连接，右出油口与压力值大的二号溢流阀12连接；右侧进油孔14在与液压泵9的出口处连接的油管上另接有油管与三位四通电磁阀10中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱7连接，右端的三位四通电磁阀10中间位置的上端左出油口与压力值小的三号溢流阀17连接，右出油口与压力值大的四号溢流阀19连接；所述两个三位四通电磁阀10分别控制两个进油孔14的压力值。

本发明可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承的工作原理和工作流程是：首先，将轴套6与轴径23进行连接，通过轴径23上的键22和轴套6上的键槽21进行周向定位，通过轴径23右端轴肩和轴径23左端套筒26以及按有螺栓24的轴端挡圈25进行轴向定位。然后，将下轴瓦3与轴承底座1进行连接，通过下轴瓦3外圈的凹槽与轴承底座1内部的圆环结构实现轴向定位，下轴瓦3的周向平面和轴承底座1的周向平面共面并且下轴瓦3的下竖直油路4与轴承底座1中间的出油孔2对接。将把与轴径23配合好的轴套6与下轴瓦3连接，通过下轴瓦3内部的环形凸起和轴套6外圈的凹槽进行轴向定位，周向进行自由旋转。将上轴瓦20与已经安装好的下半部分进行连接，通过上轴瓦20内部的环形凸起和轴套6外圈的凹槽进行轴向定位，周向进行自由旋转，上轴瓦20和下轴瓦3两者扣合形成一个圆环体结构。最后，轴承上盖16与轴承底座1扣合，上轴瓦20和轴承上盖16通过上轴瓦20外圈的凹槽与轴承上盖16内部的圆环结构实现轴向定位，上轴瓦20的上竖直油路15与轴承上盖16的进油孔14接通。液压泵9进口处与过滤器8出口连接，过滤器8进口处与油箱7连接；左、右两侧的进油孔14均通过油管与一个液压泵9的出口处连接。左侧进油孔14在该油管上再连接一条油管与三位四通电磁阀10中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱7连接，左端的三位四通电磁阀10中间位置的上端左出油口与压力值小的一号溢流阀11连接，右出油口与压力值大的二号溢流阀12连接；右侧进油孔14在与液压泵9的出口处连接的油管上另接有油管与三位四通电磁阀10中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱7连接，右端的三位四通电磁阀10中间位置的上端左出油口与压力值小的三号溢流阀17连接，右出油口与压力值大的四号溢流阀19连接；所述两个三位四通电磁阀10分别控制两个进油孔14的压力值。

首先我们要已知轴向力的方向，然后按不同的情况接通相应的油路。当轴径23受向左的轴向力时，轴向力通过轴径23右端的轴肩传递给轴套6，轴套6外圈右边的挡边受到上轴瓦20和下轴瓦3的推力轴瓦向右的轴向力，以此来实现承受轴向力，这时左边的三位四通电磁阀10按该阀体左边油路接通方式接通，右边的三位四通电磁阀10按该阀体右边油路接通方式接通，即一号溢流阀11和四号溢流阀19被接通来实现增大受轴向力端的上推力轴瓦13和下推力轴瓦27的油压。相同的，轴径23受向右的轴向力时，轴向力通过轴径23左端的轴端挡圈25、套筒26传递给轴套6，轴套6外圈左边的挡边受到上轴瓦20和下轴瓦3推力轴瓦向左的轴向力，以此来实现承受轴向力，这时左边的三位四通电磁阀10按该阀体右边油路接通方式接通，右边的三位四通电磁阀10按该阀体左边油路接通方式接通，即二号溢流阀12和三号溢流阀17被接通来实现增大受轴向力端的上推力轴瓦13和下推力轴瓦27的油压。当不受轴向力时，两个三位四通电磁阀10接通油路的位置相同即可。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (2)

1.一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承，其特征在于，包括轴承底座、轴承上盖、上轴瓦、下轴瓦、轴套、两个三位四通电磁阀、一号溢流阀、二号溢流阀、三号溢流阀、四号溢流阀、液压泵、两个过滤器、油箱；轴承上盖为半圆壳体且内部顶端有朝向圆心的半圆环凸起，轴承上盖在半圆环凸起平面内轴向并排开有两个沿径向的进油孔，两个进油孔的轴线到轴承上盖左右壳体边缘的距离相同；轴承底座的内部形状与轴承上盖相同，轴承底座内部的半圆环凸上径向开有出油孔，在轴承底座的左下端有一个出油孔，出油口向下，在轴承底座的右下端有一个出油孔，出油口向右，出油孔与连接轴承底座左下端的出油孔和轴承底座右下端的出油孔之间的横向油路连通；轴承上盖与轴承底座扣合形成一个左端封闭右端中部有轴孔的空心盖体，两部分上的半圆环凸起形成一个完整的圆环结构；

上轴瓦和下轴瓦两者扣合形成一个圆环体结构，其外表面设置有一圈凹槽，其内部设置有朝向圆心的一圈环形凸起；上轴瓦和下轴瓦安装在由轴承上盖与轴承底座构成的空心盖体内部，其上的凹槽与空心盖体内部的圆环结构相配合；在上轴瓦上设置有两个与两个进油孔对接且同轴线的上竖直油路，上竖直油路的孔径与进油孔的孔径大小相同；两个上竖直油路延伸到上轴瓦的环形凸起上，且分别朝向左、右两侧延伸有两道同轴线上水平油路，两道同轴线上水平油路不连通且出口分别位于环形凸起左、右两侧面上；

在下轴瓦上设置有一个与出油孔对接且同轴线的下竖直油路，该下竖直油路径向贯穿下轴瓦上的环形凸起且在出口处开有油槽，且在该环形凸起上轴向设置有贯穿环形凸起左、右两侧的下水平油路，下竖直油路与下水平油路连通；

在上轴瓦上沿上竖直油路轴线逆时针转过90°位置轴向中间开有上径向轴瓦进油孔，该进油孔为半圆形，轴线与竖直方向垂直，该进油孔的开口处设置有上一半导油槽；在下轴瓦上沿下竖直油路轴线顺时针转过90°位置轴向中间开有下径向轴瓦进油孔，该进油孔为半圆形，轴线与竖直方向垂直，该进油孔的开口处设置有下一半导油槽；上径向轴瓦进油孔与下径向轴瓦进油孔形成一个圆形进油孔；

在上轴瓦的环形凸起的左、右两侧面上均安装有上推力轴瓦，上推力轴瓦上开有三个油孔，中间的油孔的竖直轴线与上竖直油路的轴线在同一平面且与上轴瓦上的上水平油路分别连通，左、右两个油孔与中间的油孔成45°分布，三个油孔通过油沟连通；

在下轴瓦的环形凸起的左、右两侧面上均安装有下推力轴瓦，下推力轴瓦上开有三个油孔，中间的油孔的竖直轴线与下竖直油路的轴线在同一平面且与下轴瓦上的下水平油路连通，左、右两个油孔与中间的油孔成45°分布，三个油孔通过油沟连通；

轴套安装在由上轴瓦和下轴瓦两者形成一个圆环体结构内部；轴套为左右两端开口的圆筒状结构，其外表面上设置有一圈与上轴瓦和下轴瓦上的环形凸起相匹配的凹槽，上推力轴瓦与下推力轴瓦位于该凹槽的侧壁与环形凸起侧面之间；轴套的内表面上轴向开有一道标准键槽；

液压泵进口处与过滤器出口连接，过滤器进口处与油箱连接；左、右两侧的进油孔均通过油管与一个液压泵的出口处连接；左侧进油孔在该油管上再连接一条油管与三位四通电磁阀中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱连接，左端的三位四通电磁阀中间位置的上端左出油口与压力值小的一号溢流阀连接，右出油口与压力值大的二号溢流阀连接；右侧进油孔在与液压泵的出口处连接的油管上另接有油管与三位四通电磁阀中间位置的下端左进油口连接，右进油口与油箱连接，右端的三位四通电磁阀中间位置的上端左出油口与压力值小的三号溢流阀连接，右出油口与压力值大的四号溢流阀连接；所述两个三位四通电磁阀分别控制两个进油孔的压力值；

所述一号溢流阀和三号溢流阀压力值相同，二号溢流阀和四号溢流阀的压力值相同，并且二号溢流阀和四号溢流阀的压力值比一号溢流阀和三号溢流阀压力值大；

所述轴套的外表面径向尺寸最大的部分与上轴瓦和下轴瓦内部径向尺寸最大部分之间不接触。

2.根据权利要求1所述的一种可承受径向和轴向力且可改变轴向油压的滑动轴承，其特征在于，液压泵、过滤器、三位四通电磁阀、一号溢流阀、二号溢流阀、三号溢流阀四号溢流阀都为标准件。