CN111102287B - 滑动轴承的油路结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了滑动轴承的油路结构，包括冷却装置和套接在转轴外的推力头、推力瓦和压板，推力头包括一体连接的大头端和小头端，大头端的两个端面分别衔接推力瓦和压板，所述大头端和推力瓦之间有第一间隙，所述大头端和压板之间有第二间隙，冷却装置位于装有润滑油的油箱内，冷却装置包括外隔板和多个冷却管，外隔板围成有一个进出口的空间，所述进出口连通油箱，多个冷却管位于外隔板围成的空间内，第一间隙的一端和第二间隙的一端均连通外隔板围成的空间，第一间隙的另一端和第二间隙的另一端均通过所述轴承上开设的通道连通油箱。本发明组成两个平面粘滞泵，提供驱动力；提高了冷却器的传热效率，提升了所述轴承的冷却效果。

Description

滑动轴承的油路结构

技术领域

本发明涉及滑动轴承润滑冷却技术领域，具体为滑动轴承的油路结构。

背景技术

现有滑动轴承自润滑供油时，许多利用浸泡在油池内的旋转推力头上的通孔的离心力进行供油，或旋转轴加装叶轮泵、齿轮泵进行驱动，提供动力。上述方式的润滑油的冷却效率低、结构不紧凑。如图1所示，所述滑动轴承包括导座3、推力头1、推力瓦7和导瓦2，推力瓦7和导瓦2位于导座3内，推力头1的一端位于导座3内、另一端位于导座3外，推力头1的端面与推力瓦2接触，导瓦2位于导座3和推力头1之间。推力头1上开设有泵油孔8，导座3上开设有油孔。导座3外设有装有润滑油的油池1，滑动轴承自润滑用油水冷却器9一般采用翅片或绕簧管式，油水冷却器9浸泡在油池1内，油池、泵油孔8、导座3上的油孔等连接形成油路通道，油水冷却器9对油池1内的润滑油进行冷却降温，由于油池1内润滑油的流速很小，润滑油和油水冷却器9之间主要依靠导热方式进行热量传递，以将轴承热量传递给油水冷却器。导热换热方式的换热效率较低，造成需要的油池1和油水冷却器9的体积较大。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供滑动轴承的油路结构，推力头和推力瓦以及推力头和压板组成两个平面粘滞泵，为润滑油的循环提供驱动动力；实现了对流换热，加大了换热面积，提高了冷却器的传热效率，提升了所述轴承的冷却效果。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

滑动轴承的油路结构，其特征在于，包括冷却装置和套接在转轴外的推力头、底座、推力瓦和压板，推力头包括一体连接的大头端和小头端，所述大头端为圆环的盘状结构，大头端的两个端面分别衔接推力瓦和压板，所述大头端和推力瓦之间有第一间隙，形成第一间隙的大头端的端面和推力瓦的端面为两个平行的平面，冷却装置位于装有润滑油的油箱内，冷却装置包括外隔板和多个冷却管，外隔板围成有一个进出口的空间，所述进出口连通油箱，多个冷却管位于外隔板围成的空间内，第一间隙的一端连通外隔板围成的空间，底座套接在所述转轴的外部、位于推力瓦的下方，第一间隙、油箱、推力瓦和底座之间的间隙、推力瓦和所述转轴之间的间隙、第一间隙依次连通形成润滑油的油路通道。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述大头端和压板之间有第二间隙，形成第二间隙的大头端的端面和压板的端面为两个平行的平面，第二间隙的一端连通外隔板围成的空间，第二间隙的另一端通过所述轴承上开设的通道连通油箱。

冷却管的长度方向和所述转轴垂直，多个冷却管布置为沿转轴长度方向的两列，靠近所述转轴的一列为第一列，另一列为第二列，在多个冷却管中设置一横截面为L形的内隔板，所述内隔板包括一体连接的横板和竖板，所述竖板位于两列冷却管之间，所述横板位于第一列冷却管的顶部，第一间隙和第二间隙连通第一列冷却管。

所述轴承还包括底座和壳体，底座套接在所述转轴的外部、位于推力瓦的下方，壳体位于导座和底座之间、套接在所述转轴的外部，且推力瓦位于壳体和转轴之间，壳体的两端分别连接底座和导座，推力瓦的外部套接第二挡油环，壳体、导座、底座和组合壁围成一容腔，所述容腔为容纳润滑油的油箱，所述组合壁为第二挡油环的外侧面、压板的外侧面、导座的外侧面连接形成的壁面。

所述轴承还包括导瓦，压板较推力瓦更靠近所述小头端，导瓦套接在所述推力头的小头端的外部、位于压板的上方，导瓦和所述小头端之间有第三间隙，第二间隙的靠近所述转轴的一端和第三间隙的下端连通。

所述轴承还包括导座和盖板，导座套接在导瓦的外部、位于压板的上方，导座和导瓦的顶部不平齐且导座高于导瓦的顶部，导瓦的上方设有第一挡油环，第一挡油环的底面接触导瓦的顶面并覆盖导瓦和导座之间间隙的出入口，盖板套接在所述小头端的外部，盖板的外圈连接导座的内圈，盖板的内圈接触小头端，导座的内圈、盖板、小头端外侧壁和第一挡油环围成导瓦室，导瓦室和第三间隙的上端连通。

导座上开设有导座油孔，所述导座油孔和导瓦室连通，导座油孔还和油箱连通。

推力瓦和所述转轴之间存在第四间隙，底座和推力瓦之间的间隙为底座油孔，第一间隙的靠近转轴的一端和第四间隙的上端连通，所述底座油孔和第四间隙的下端连通，底座油孔和油箱连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)推力头和推力瓦组成一个平面粘滞泵，推力头和压板也组成一个平面粘滞泵，为润滑油的循环提供驱动动力；

2)多个冷却管通过外隔板和内隔板的设置形成较长的油路，使润滑油单独流经各个冷却管，实现了对流换热，加大了换热面积，提高了冷却器的传热效率，提升了所述轴承的冷却效果，

3)润滑油的流速增加，使整个油箱的油温更均匀，不会出现局部油温过高的情况，更快的带走了导瓦和推力瓦产生的热量，使相同工况下，瓦温更低，轴承的承载能力提高，运行更安全可靠，

4)油路明确，避免了油路短路的情况，避免了推力瓦温升过高。

附图说明

图1为现有技术结构示意图；

图2为本发明一个实施例的结构示意图；

图3为本发明一个实施例的冷却装置的另一种形式结构示意图；

图4为本发明一个实施例的冷却装置的再另一种形式结构示意图。

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。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

滑动轴承的油路结构，包括推力头1、导瓦2、导座3、底座11、壳体5、推力瓦7、压板6、盖板14和冷却装置4。

推力头1套接在转轴外部、和所述转轴共转动的设置。推力头1包括一体连接的大头端和小头端，所述大头端为圆环的盘状结构，所述小头端为圆筒状结构，小头端垂直连接大头端的中心，大头端位于小头端的下方。大头端的两个端面分别衔接推力瓦7和压板6，且压板6较推力瓦7更靠近所述小头端。具体的，压板6套接在所述小头端的外部、两者之间存在间隙，推力瓦7套接在转轴外部，推力瓦7和所述转轴之间存在第四间隙。

推力头1的大头端和推力瓦7之间有第一间隙，形成第一间隙的大头端的端面和推力瓦7的端面为两个平行的平面，第一间隙的靠近转轴的一端和第四间隙的上端连通。所述大头端和压板6之间有第二间隙，形成第二间隙的大头端的端面和压板6的端面为两个平行的平面。

导瓦2套接在所述推力头1的小头端的外部、位于压板6的上方。导瓦2和所述小头端之间有第三间隙，第二间隙的靠近所述转轴的一端和第三间隙的下端连通。

导座3套接在导瓦2的外部、位于压板6的上方。具体的，导座3包括一体连接的筒状的支撑部和圆环状的连接部，所述支撑部垂直的与连接部的内圈连接，连接部位于支撑部的上方。连接部和支撑部同轴的套接在导瓦2的外部。连接部和导瓦2的顶部不平齐且连接部高于导瓦2的顶部。

导瓦2的上方设有第一挡油环12，第一挡油环12的底面接触导瓦2的顶面并覆盖导瓦2和导座3之间间隙的出入口。盖板14套接在所述小头端的外部，盖板14的外圈连接导座3的连接部的内圈，盖板14的内圈接触小头端。

基于上述结构，导座3的内圈、盖板14、小头端外侧壁和第一挡油环12形成一腔室，为导瓦室13，导瓦室13和第三间隙的上端连通。

导座3的支撑部上开设有导座油孔，所述导座油孔和导瓦室13连通。

底座11套接在所述转轴的外部、位于推力瓦7的下方。底座11和所述转轴之间设有封油环。底座11和推力瓦7之间的间隙为底座油孔，所述底座油孔和第四间隙的下端连通。

壳体5位于导座3和底座11之间、套接在所述转轴的外部，且推力瓦7和导瓦2位于壳体5和转轴之间。壳体5的两端分别连接底座11和导座3的连接部，推力瓦7的外部套接第二挡油环15，第二挡油环15的内侧面接触推力瓦7的外侧面并覆盖推力瓦7和底座11之间间隙的出入口，第二挡油环15上开设有连通底座油孔的通孔。

基于上述结构，壳体5、导座3、底座11和组合壁围成一容腔，所述容腔为容纳润滑油的油箱10。所述组合壁为第二挡油环15的外侧面、压板6的外侧面、导座3支撑部的外侧面连接形成的壁面。

导座油孔和油箱10连通、底座油孔和油箱10连通。

冷却装置4位于装有润滑油的油箱10内，冷却装置4包括外隔板41和多个冷却管42，冷却管42的长度方向和所述转轴垂直，外隔板41和所述组合壁围成有一个进出口的空间，所述进出口连通油箱10，多个冷却管42位于所述空间内。第一间隙的远离转轴的一端和第二间隙的远离转轴的一端均通过所述组合壁连通所述空间。

基于上述结构，可形成两条循环油路：

第一条油路：油箱10、导座油孔、导瓦室13、第三间隙、第二间隙、油箱10。

第二条油路：油箱10、底座油孔、第四间隙、第一间隙、油箱10。

多个冷却管42的布置方式有多种，第一种如图2所示，多个冷却管42布置为沿转轴长度方向的两列，靠近所述转轴的一列为第一列，另一列为第二列。在多个冷却管42中设置一横截面为L形的内隔板，所述内隔板包括一体连接的横板和竖板，所述竖板位于两列冷却管42之间，所述横板位于第一列冷却管42的顶部。如此，形成了下述流体通道：第二间隙或第一间隙出来的润滑油进入第一列，从上往下流经第二间隙或第一间隙下方的第一列的每一个冷却管42，然后再进入第二列，从下往上流经第二列的每一个冷却管42后流出所述外隔板41围成的空间。

多个冷却管42的第二种布置方式如图3所示，与第一种布置方式的区别在于，其取消了所述竖板。

多个冷却管42的第三种布置方式如图4所示，与第一种布置方式的区别在于，将多个冷却管42布置为一列，无需内隔板。

本发明的工作原理为：第一方面，推力头1和压板6形成一个平面粘滞泵，推力头1和推力瓦7形成另一个平面粘滞泵，换句话说，第一间隙和第二间隙相当于两个平面粘滞泵。具体的，当所述轴承运行时，推力头1转动，推力头1和压板6发生相对转动，推力头1和推力瓦7发生相对转动，位于第一间隙和第二间隙中的润滑油由于粘性摩擦以及离心力的存在形成速度差，形成驱动力，将润滑油从第一间隙和第二间隙甩出至油箱10中。第二方面，上述多种冷却管42的布置方式降低了润滑油在油箱10中的油流截面积、使润滑油的流速增加，增加了润滑油的流动路径，相当于增大了润滑油和冷却管42之间的换热面积，换热更充分，如此，形成了对流换热方式，提高了冷却器的传热效率，大大提升了自润滑轴承冷却效果。

本发明的工作过程为：当推力头1转动时，推力头1和压板6发生相对转动，推力头1和推力瓦7发生相对转动，形成两个平面粘滞泵，提供驱动力，使润滑油沿着上述第一条油路和第二条油路流动，流动方向为从第一间隙或第二间隙朝向油箱10，如图中箭头方向所示，对所述滑动轴承进行润滑冷却。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.滑动轴承的油路结构，其特征在于，包括冷却装置(4)、套接在转轴外的推力头(1)、底座(11)、推力瓦(7)和压板(6)，推力头(1)包括一体连接的大头端和小头端，所述大头端为圆环的盘状结构，大头端的两个端面分别衔接推力瓦(7)和压板(6)，所述大头端和推力瓦(7)之间有第一间隙，形成第一间隙的大头端的端面和推力瓦(7)的端面为两个平行的平面，冷却装置(4)位于装有润滑油的油箱(10)内，冷却装置(4)包括外隔板(41)和多个冷却管(42)，外隔板(41)围成有一个进出口的空间，所述进出口连通油箱(10)，多个冷却管(42)位于外隔板(41)围成的空间内，第一间隙的一端连通外隔板(41)围成的空间，底座(11)套接在所述转轴的外部、位于推力瓦(7)的下方，第一间隙、油箱(10)、推力瓦(7)和底座(11)之间的间隙、推力瓦(7)和所述转轴之间的间隙、第一间隙依次连通形成润滑油的油路通道；

所述大头端和压板(6)之间有第二间隙，形成第二间隙的大头端的端面和压板(6)的端面为两个平行的平面，第二间隙的一端连通外隔板(41)围成的空间，第二间隙的另一端通过所述轴承上开设的通道连通油箱(10)；

所述轴承还包括导瓦(2)，压板(6)较推力瓦(7)更靠近所述小头端，导瓦(2)套接在所述推力头(1)的小头端的外部、位于压板(6)的上方，导瓦(2)和所述小头端之间有第三间隙，第二间隙的靠近所述转轴的一端和第三间隙的下端连通；

所述轴承还包括导座(3)和盖板(14)，导座(3)套接在导瓦(2)的外部、位于压板(6)的上方，导座(3)和导瓦(2)的顶部不平齐且导座(3)高于导瓦(2)的顶部，导瓦(2)的上方设有第一挡油环(12)，第一挡油环(12)的底面接触导瓦(2)的顶面并覆盖导瓦(2)和导座(3)之间间隙的出入口，盖板(14)套接在所述小头端的外部，盖板(14)的外圈连接导座(3)的内圈，盖板(14)的内圈接触小头端，导座(3)的内圈、盖板(14)、小头端外侧壁和第一挡油环(12)围成导瓦室(13)，导瓦室(13)和第三间隙的上端连通；

导座(3)上开设有导座油孔，所述导座油孔和导瓦室(13)连通，导座油孔还和油箱(10)连通。

2.根据权利要求1所述的滑动轴承的油路结构，其特征在于：冷却管(42)的长度方向和所述转轴垂直，多个冷却管(42)布置为沿转轴长度方向的两列，靠近所述转轴的一列为第一列，另一列为第二列，在多个冷却管(42)中设置一横截面为L形的内隔板，所述内隔板包括一体连接的横板和竖板，所述竖板位于两列冷却管(42)之间，所述横板位于第一列冷却管(42)的顶部，第一间隙和第二间隙连通第一列冷却管(42)。

3.根据权利要求1所述的滑动轴承的油路结构，其特征在于：所述轴承还包括壳体(5)，壳体(5)位于导座(3)和底座(11)之间、套接在所述转轴的外部，且推力瓦(7)位于壳体(5)和转轴之间，壳体(5)的两端分别连接底座(11)和导座(3)，推力瓦(7)的外部套接第二挡油环(15)，壳体(5)、导座(3)、底座(11)和组合壁围成一容腔，所述容腔为容纳润滑油的油箱(10)，所述组合壁为第二挡油环(15)的外侧面、压板(6)的外侧面、导座(3)的外侧面连接形成的壁面。

4.根据权利要求1所述的滑动轴承的油路结构，其特征在于：推力瓦(7)和所述转轴之间存在第四间隙，底座(11)和推力瓦(7)之间的间隙为底座油孔，第一间隙的靠近转轴的一端和第四间隙的上端连通，所述底座油孔和第四间隙的下端连通，底座油孔和油箱(10)连通。

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