CN110388383A - 一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承 - Google Patents

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王建梅
赵雅琪
侯定邦
罗永成
施敏捷
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

本发明涉及一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，它属于油膜轴承技术领域。本发明主要是解决现有磁流体润滑油膜轴承存在的磁场不可调控和油膜轴承散热差的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，包括轴承座、轴承端盖、轴承衬套、进油口和设在转轴轴径间隙内的磁流体，其中：它还包括通电线圈和环形永磁体，所述通电线圈设在轴承座外表面轴向设置的凹槽内，所述环形永磁体通过过盈配合装在出油口周围设置的环状钻孔内。优点是通过调控通电线圈提高磁流体粘度，改善轴承润滑性能，放置在出油口处永磁体可加快磁流体流动，从而加快轴承散热。

Description

一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承
技术领域
本发明涉及一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，它属于油膜轴承技术领域。
背景技术
油膜轴承作为关键承载部件多在高速重载的恶劣工况下工作。在连续工作过程中润滑油温度升高，致使润滑油粘度受到影响而降低，润滑油粘度的降低会进一步导致承载油膜变薄甚至发生破裂。转轴与衬套之间无润滑油作用，两者之间将会相互挤压、磨损导致衬套磨损、剥落从而致使轴承失效。与传统润滑方式相比，磁流体润滑方式可以有效提高轴承润滑性能以及其承载性能。
如申请号为201310123417.2，名称为《带环形槽的磁流体润滑滑动轴承》的专利申请，通过在轴承座上设置环形凹槽放置永磁体产生外加磁场且在轴承内壁径向方向设有多个环形方槽，加快润滑剂散热实现滑动轴承冷却。申请号为201310008504.3，名称为《带凹槽滑动轴承及润滑方法》的专利申请，通过在外圆两侧设置外凹槽放置永磁体产生外加磁场。申请号为200710029274.3，名称为《磁流体轴承》的专利申请，通过将永磁铁放置在带有凸肩的内套中产生磁场。但是上述专利不足之处在于：永磁体产生的磁场不可调控，当轴承长时间工作润滑油膜温度升高轴承无法有效散热。
如申请号为201520161736.7，名称为《一种粘度可调节磁流体润滑油膜轴承》的专利申请，通过在轴承座外部放置左右亥姆霍兹线圈产生外部磁场调节润滑油粘度。此专利不足之处在于左右亥姆霍兹线圈所产生的磁场无法均匀覆盖整个油膜工作区域，且左右亥姆霍兹线圈通以同方向的电流在其相对中心范围内产生均匀磁场，对磁流体调控作用相对弱于密匝缠绕线圈。
发明内容
本发明的目的是解决现有磁流体润滑油膜轴承存在的磁场不可调控和油膜轴承散热差的技术问题，提供一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，包括轴承座、轴承端盖、轴承衬套、进油口和设在转轴轴径间隙内的磁流体，其中：它还包括通电线圈和环形永磁体，所述通电线圈设在轴承座外表面轴向设置的凹槽内，所述环形永磁体通过过盈配合装在出油口周围设置的环状钻孔内。
进一步地，所述轴承座的凹槽宽为180mm，高为5mm；所述通电线圈在轴承座的凹槽内缠绕n匝。
进一步地，所述通电线圈的材质为铜，直径为4mm，n为42～45之间的正整数。
进一步地，所述环状钻孔的深度为150mm；所述环形永磁体的长度为140mm，内径为50mm，外径为80mm。
本发明的有益效果是：
1、由于本发明的结构是在轴承座外部缠绕安装有通电线圈，并在出油口周围安装有环形永磁体，通过调控通电线圈提高磁流体粘度，放置在出油口处的永磁体可加快磁流体流动，从而加快油膜轴承散热，改善轴承润滑环境，提高承载能力，降低失效率。
2、密匝通电线圈作为外部磁场的优势是：密匝通电线圈缠绕宽度可全面覆盖油膜工作区域，且密匝通电线圈产生的磁场为非均匀磁场，磁场最强处分布在轴承磁流体油膜工作区域，故能最大限度的提高磁流体粘度，加快油膜轴承散热。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的A——A剖视图；
图中：1—轴承座，2—轴承衬套，3—转轴轴径，4—通电线圈，5、5′—出油口，6—环形永磁体，7、7′—进油孔，8—磁流体，9—轴承端盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1和图2所示，本实施例中的一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，包括轴承座1、轴承端盖9、轴承衬套2、进油口7、7′和设在转轴轴径3间隙内的磁流体8，其中：它还包括通电线圈4和环形永磁体6，所述通电线圈4设在轴承座1外表面轴向设置的凹槽内，所述环形永磁体6通过过盈配合装在出油口5、5′周围设置的环状钻孔内。
所述轴承座1的凹槽宽为180mm，高为5mm；所述通电线圈4在轴承座1的凹槽内缠绕n匝。
所述通电线圈4的材质为铜，直径为4mm，n为42～45之间的正整数。
所述环状钻孔的深度为150mm，所述环形永磁体6的长度为140mm，内径50mm，外径80mm。
本发明的工作过程为：
磁流体从轴承座两侧中部的进油孔7、7′进入轴承衬套2与转轴轴径3间隙之间，轴承座1内部衬套轴向端部设有环形油槽与轴承座1两侧下部设置的出油孔5、5′相通。轴承工作时，轴承座1外部通电线圈4能有效调控磁流体粘度，安装在出油口5、5′处的环形永磁体6可加快磁流体流动，从而加快油膜轴承散热，改善轴承润滑环境，提高轴承运行稳定性，降低失效率。

Claims (4)

1.一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，包括轴承座(1)、轴承端盖(9)、轴承衬套(2)、进油口(7、7′)和设在转轴轴径(3)间隙内的磁流体(8)，其特征是：它还包括通电线圈(4)和环形永磁体(6)，所述通电线圈(4)设在轴承座(1)外表面轴向设置的凹槽内，所述环形永磁体(6)通过过盈配合装在出油口(5、5′)周围设置的环状钻孔内。
2.根据权利要求1所述的一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，其特征在于：所述轴承座(1)的凹槽宽为180mm，高为5mm；所述通电线圈(4)在轴承座(1)的凹槽内缠绕n匝。
3.根据权利要求1或2所述的一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，其特征在于：所述通电线圈(4)的材质为铜，直径为4mm，n为42～45之间的正整数。
4.根据权利要求1所述的一种可有效散热的磁流体润滑油膜轴承，其特征在于：所述环状钻孔的深度为150mm，所述环形永磁体的长度为140mm，内径50mm，外径80mm。
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