CN110748557A - 一种新型减振调心滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型减振调心滑动轴承，滑动轴承的轴瓦呈椭圆筒形状，且椭圆的长轴为水平方向，在轴瓦上半部内表面沿轴向对称开设有油槽；在轴瓦下半部内表面沿圆周方向对称加工有齿状结构，在滑动轴承外表面嵌套有缓冲套，本发明所设计的滑动轴承能够实现了旋转轴在旋转过程中的自动调心，有效降低了旋转轴在运行中对轴瓦的冲击损失，提高了轴承工作的平稳性、安全性和可靠性。

Description

一种新型减振调心滑动轴承

技术领域

本发明属于旋转机械技术领域，尤其涉及一种新型减振调心滑动轴承

背景技术

轴承广泛应用于旋转机械中，滚动轴承一般应用于普通机械，而滑动轴承一般应用于高速、重载、高精度的重要机械如水轮机、汽轮机、内燃机、高压泵中，且常采用液体润滑。轴承作为旋转机械的重要支撑部件，对其承载能力、抗振性及运行的平稳性、可靠性有很高的要求。轴瓦是滑动轴承中的重要部件，作为直接与旋转轴接触的组件，轴瓦的强度和刚度均需满足一定的要求，并且设计轴瓦时要考虑到它与旋转轴接触面受力大小、油槽、油腔的设计和位置分布等因素。在电机的启动和停机过程中滑动轴承轴颈的偏心率和偏位角发生瞬态变化，轴瓦常处于干摩擦和边界润滑状态，容易引起轴瓦磨损、转子振动等系统稳定性问题，在严重情况下，轴承和轴瓦可能咬死，导致系统停机。

传统的提高滑动轴承性能的方法主要是提高轴瓦和转轴的配合精度。现有技术中通过将旋转轴进行磨削使增大其与轴套的接触面积，这种方法需要对旋转轴进行再加工，实际操作中很难保证切削的精度故难以广泛应用。还有通过设置上下轴瓦的凹凸面接触来实现轴瓦和旋转轴的同心度控制，然而该种方法对轴瓦径向冲击较大，容易使轴承盖损伤变形。甚至在轴瓦和轴承座直接采用一个弯曲的减振环来提高减振效果，但减振环加工、装配、固定困难，弹性失效后，轴瓦缺少支撑面，实际运行中旋转轴左右摆动较大，难以达到减振效果。在下轴瓦的承载区的一侧表面加工微织构以提高油膜承载能力，然而在承载区加工表面微织构，减少了旋转轴与轴瓦表面的接触面积，造成轴瓦表面载荷增大，实际运行对轴瓦造成较大的冲击易导致其损伤变形。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明设计了一种新型减振调心滑动轴承，实现了旋转轴在旋转过程中的自动调心，有效降低了旋转轴在运行中对轴瓦的冲击损失，提高了轴承工作的平稳性、安全性和可靠性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种新型减振调心滑动轴承，滑动轴承的轴瓦呈椭圆筒形状，且椭圆的长轴为水平方向，在所述轴瓦上半部内表面沿短轴对称开设有油槽；在所述轴瓦下半部内表面沿短轴对称加工有齿状结构，在所述滑动轴承外表面嵌套有缓冲套。

进一步，所述齿状结构加工在轴瓦内轴向的中部区域，且所述齿状结构轴向的加工长度为L，L取值为轴瓦轴向宽度的1/2～2/3；

进一步，所述齿状结构周向的加工范围为以椭圆中心为起点的射线与椭圆的长轴夹角为±a；所述夹角a值的取值范围为：40°～60°，且所述齿状结构内的每一个齿之间在轴瓦内表面沿周向均匀分布；

进一步，所述齿状结构中齿上端面宽度为W1,齿下端面宽度为W2，取W1＝(1/2～2/3)W2，W1一般不大于1mm，齿高h＝(1/2～2/3)(W1+W2)。

进一步，所述油槽沿轴向布置，且油槽数量为2～4个；

进一步，所述缓冲套为弹性体材料，如采用橡胶等弹性材料；

进一步，所述缓冲套为椭圆筒形状，缓冲套的内表面与轴瓦外表面贴紧配合，缓冲套一侧端面与机架表面紧密贴合，另一侧端面与压盖内端面保持δ的距离，δ取值2-5mm。

本发明的有益效果：

1、本发明的一种新型减振调心滑动轴承，采用椭圆筒形轴瓦，在轴瓦下半部内表面非承载区的2a角度范围内加工了一种齿状结构，相比较于光滑表面，齿状结构有效增加了动压润滑油膜的厚度，提高了油膜承载能力，且齿状结构可以储存润滑油，有利于轴瓦结构的散热，提高了轴瓦的润滑效果；

2、相比较于圆筒形轴瓦，椭圆筒形轴瓦产生双油楔，在不同的负荷条件下，双油楔轴瓦的偏心度比普通轴承小得多，保证了转子的对中性，并且负荷变化时，轴瓦可以自动调节以保证最好的润滑油楔。

3、轴瓦上半部内表面沿轴向在液膜厚度最大处均匀开有一定数目呈对称分布的油槽，提高了液膜厚度最大处的承载能力，而且润滑油随旋转轴运动至轴瓦内表面各处，有效的提高了轴瓦和旋转轴间的润滑效果。当旋转轴工作中发生偏心状况时，与轴瓦外表面相贴合的缓冲套自动抵消偏心冲击，补偿偏心位移，有效的降低了冲击振动，保证了转子系统运行的稳定性，提高了轴承的寿命。

附图说明

图1为本发明所述一种新型减振调心滑动轴承轴向剖视图；

图2为本发明所述一种新型减振调心滑动轴承径向剖视图；

图3为本发明所述轴瓦下半部内表面齿状结构放大示意图；

图4为本发明所述轴瓦下半部内表面齿状结构放大的三维结构示意图；

图5为本发明所述滑动轴承向左上偏心时缓冲套工作示意图；

图6为本发明所述滑动轴承向右上偏心时缓冲套工作示意图；

图中，1、压盖，2、螺钉，3、机架，4、缓冲套，5、滑动轴承，6、旋转轴，7、油槽，8、齿状结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示，一种新型减振调心滑动轴承，滑动轴承5的轴瓦加工成椭圆筒形状，滑动轴承5内表面承载的是旋转轴6；以椭圆的长轴为水平方向，在轴瓦上部分的内表面以椭圆的短轴对称在液膜厚度最大处均匀开有2-4个沿轴向布置的油槽7；在滑动轴承5的实际运行中，可以通过油槽7注入润滑油进行润滑。本发明为了改善油膜液压润滑效果，将轴瓦设置成椭圆筒形。并且以椭圆的长轴为水平方向是考虑到轴瓦装置的稳定性，从轴瓦与机架3接触的承载面积上来看，以长轴为水平方向比以短轴为水平方向的轴承更稳定。

在轴瓦下半部分内表面的非承载区上沿短轴对称加工有2片齿状结构8，每片齿状结构8周向的加工范围为以椭圆中心为起点的射线与椭圆的长轴夹角为±a；所述夹角a值的取值范围为：40°～60°；如图3，齿状结构8的加工位置为在轴瓦内轴向中部区域，且齿状结构8轴向的加工长度为L，L取值为轴瓦轴向宽度的1/2～2/3；如图4所示齿状结构8中齿上端面宽度为W1,齿下端面宽度为W2，一般取W1＝(1/2～2/3)W2，W1一般不大于1mm。齿状结构8的沟槽可以储蓄润滑油，不仅提高了滑动轴承的润滑效果，并且有利于轴瓦结构的散热。

在工作时，在滑动轴承5的外表面嵌套有椭圆筒形状的缓冲套4，缓冲套4为弹性体材料，采用橡胶，将本发明的滑动轴承5和缓冲套4装于机架3内，缓冲套4一侧端面与机架3紧密贴合，另一侧端面与滑动轴承5端面保持一定间隙δ，δ的存在可以保证当旋转轴发生一定角度的偏心时，缓冲套4做相应的调整来自动抵消旋转轴的偏心位移，而δ的取值也不宜过大以免滑动轴承5发生左右摆动，一般δ可取2-5mm缓冲套4与滑动轴承5呈过渡配合，当旋转轴6轴心轨迹发生变化时，缓冲套4平衡滑动轴承5的位移及受力变化。机架3和压盖1之间通过均匀分布在压盖圆周方向的4-8个螺钉2进行连接。

如图5和图6所示，分别为旋转轴6发生左上和右上偏心时缓冲套4的工作原理示意图。当旋转轴6发生偏心时，缓冲套4发挥缓冲作用，可以自动调整以平衡来自旋转轴6的偏心位移，抵消偏心冲击。

本发明所设计的一种新型减振调心滑动轴承，采用缓冲套4、带有齿状结构8的椭圆筒形轴瓦结构，在工作过程中，当旋转轴6在不同的负荷情况下摆动的时候，由于缓冲套4是弹性材料，它在受力的情况下会发生变形以抵消旋转轴的摆动实现旋转轴的自动调心；其工作性能明显优于普通滑动轴承座。采用本新型减振调心滑动轴承座可以提高滑动轴承的工作性能和运行稳定性，提高其使用寿命。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，滑动轴承(5)的轴瓦呈椭圆筒形状，且椭圆的长轴为水平方向，在所述轴瓦上半部内表面沿轴向对称开设有油槽(7)；在所述轴瓦下半部内表面沿短轴对称加工有齿状结构(8)，在所述滑动轴承(5)外表面嵌套有缓冲套(4)。

2.根据权利要求1所述的一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，所述齿状结构(8)加工在轴瓦内轴向的中部区域，且所述齿状结构(8)轴向的加工长度为L，L取值为轴瓦轴向宽度的1/2～2/3。

3.根据权利要求2所述的一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，所述齿状结构(8)周向的加工范围为以椭圆中心为起点的射线与椭圆的长轴夹角为±a；所述夹角a值的取值范围为：40°～60°，且所述齿状结构(8)内的每一个齿之间在轴瓦内表面沿周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，所述齿状结构(8)中齿上端面宽度为W1,齿下端面宽度为W2，取W1＝(1/2～2/3)W2，W1一般不大于1mm，齿高h＝(1/2～2/3)(W1+W2)。

5.根据权利要求1所述的一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，所述油槽(7)沿轴向布置，且油槽(7)数量为2～4个。

6.根据权利要求1所述的一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，所述缓冲套(4)为弹性体材料。

7.根据权利要求6所述的一种新型减振调心滑动轴承，其特征在于，所述缓冲套(4)为椭圆筒形状，缓冲套(4)的内表面与轴瓦外表面贴紧配合，缓冲套(4)一侧端面与机架(3)表面紧密贴合，另一侧端面与压盖(1)内端面保持δ的距离，δ取值2-5mm。

Images