CN112901651A - 一种动式润滑的滚子轴承结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动式润滑的滚子轴承结构，涉及轴承结构技术领域，包括：轴承内环、轴承外环、轴承滚子、盘盖、动式补油机构。通过动式补油机构收集注入到轴承中过量的油脂，并在轴承长时间工作消耗油脂后，通过润滑不良或其他作用力产生的应力推动动式补油机构的应力块，使得应力块移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔的油脂，使得油脂进入外腔中，被动或主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，通过在工作过程中被动或主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，避免轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良的情况。

Description

一种动式润滑的滚子轴承结构及方法

技术领域

本发明涉及轴承结构技术领域，特别涉及一种动式润滑的滚子轴承结构。

背景技术

圆锥滚子轴承能够承受大的轴向力，并且能够耐受大的径向力。因此，这些轴承被用于大型机械中，例如风轮机中。由于用于这种机械的圆锥滚子轴承的尺寸的缘故，所以确保轴承的最佳润滑是一项挑战性任务。

在具有旋转外圈的大型轴承组件中，在确保全部油脂更换以及收集过量油脂方面存在挑战。在内部，已知这样的布置，其中润滑油脂从内圈的中心进入、被引导通过内圈和外圈之间的腔并且从外圈被收集。如CN103453011B公开的中国专利，公开了一种用于风轮机的直驱式发电机的圆锥滚子轴承装置，如图1所示，经由油脂入口通道50将油脂供应到腔60中；以及，将油脂引导通过腔60而到达油脂排出通道70、70’的入口开口70a、70a’。由此，借助滚子10、10’的运动以及如果存在的话还借助保持架的运动，朝向油脂排出通道的入口开口70a、70a’泵送油脂，并且这些油脂接着从油脂排出通道的入口开口70a、70a’到达油脂排出通道70、70’的出口开口70b、70b’。在油脂出口开口70b、70b’处，油脂可由油脂杯、管件、软管或类似的油脂收集机构来收集。

在上述的现有技术方案中，因滚子10、10’处于倾斜状态，如腔60油脂不充足，那滚子将无法顺利的将滚子低位置的油脂引导到滚子高位置处(滚子的泵送效果有限)，同时滚子高位置处的油脂也较容易在重力因素下汇聚滚子低位置处，造成滚子高位置处的润滑效果不够，影响圆锥滚子轴承工作。

发明内容

本发明目的之一是解决现有技术中的圆锥滚子轴承内油脂不充足时，油脂无法均匀分配，会汇聚滚子低位置处，影响润滑效果的问题。

本发明目的之二是提供一种动式润滑方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：一种动式润滑的滚子轴承结构，其中，包括：轴承内环、轴承外环、轴承滚子、盘盖、动式补油机构。

所述轴承内环侧设有进油孔。所述轴承外环套设在所述轴承内环上，所述轴承外环与所述轴承内环之间在中端位置形成内腔，所述内腔与所述进油孔连通，所述轴承外环围绕着所述轴承内环，所述轴承内环相对所述轴承外环具有旋转功能。所述轴承滚子设置在所述轴承内环与所述轴承外环之间，形成滚动设置。

所述盘盖与所述轴承外环相连，所述盘盖与所述轴承外环以及所述轴承内环在外侧位置形成外腔。

所述动式补油机构安装在所述盘盖具有的凸缘中，所述动式补油机构与所述轴承内环滑动连接，所述动式补油机构具有：流通油道、补油筒、滑动推油块、应力块。

所述流通油道连通所述轴承外环侧具有的与所述外腔连通的排油孔，所述补油筒的出口处设有向内倾斜的弹性密封块。所述滑动推油块滑动套设在所述补油筒外，所述滑动推油块向内延伸有带孔的凸块，该凸块与所述补油筒内的蓄油腔侧壁紧贴，所述蓄油腔与所述补油筒的出口和所述流通油道相连通。所述应力块与所述滑动推油块传动连接，所述应力块设置在所述动式补油机构与所述轴承内环的连接位置。

在上述技术方案中，本发明实施例在使用时，通过轴承内环侧的进油孔将油脂注入到内腔中，之后随着在内腔增多的油脂通过内腔引导至外腔中，并使得过量油脂从外腔侧的排油孔有效排出，从排油孔排出的油脂通过动式补油机构的流通油道进行收集，使得油脂通过流通油道进入到补油筒的蓄油腔内。当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良时，通过润滑不良产生振动使得轴承内环触动动式补油机构的应力块，使得应力块移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔的油脂，使得油脂推开补油筒前端的弹性密封块，使得油脂进入外腔中，对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑。

进一步地，在本发明实施例中，所述内腔位于所述轴承滚子的一侧面，所述外腔位于所述轴承滚子的另一侧面。

进一步地，在本发明实施例中，所述盘盖的所述凸缘侧设有安装口，所述安装口安装所述密封圈，所述密封圈用于密封所述轴承内环与所述轴承外环的间隙，避免油脂从所述外腔泄露。

进一步地，在本发明实施例中，所述盘盖具有抽油通道，该抽油通道与所述流通油道连通，所述流通油道中设有过滤杂质的过滤层。

进一步地，在本发明实施例中，所述轴承外环与所述轴承内环之间安装有保持架，所述轴承滚子由所述保持架保持在以相等间隔周向隔开的位置中。

进一步地，在本发明实施例中，所述轴承外环与所述盘盖一体成型或所述轴承外环与所述盘盖为两个相同或不同的圈形结构。

进一步地，在本发明实施例中，所述轴承内环与风力发电机的主轴相连。

进一步地，在本发明实施例中，所述动式补油机构还具有杠杆，所述杠杆活动安装在所述动式补油机构中，所述杠杆的两端分别与所述应力块和所述滑动推油块相活动连接，同时也可进行滑动连接。所述应力块上设有复位弹件。

进一步地，在本发明实施例中，轴承内环与动式补油机构滑动连接处设置有凸点。通过轴承内环与动式补油机构滑动连接处设置的凸点作用，使得轴承内环每旋转一圈，触发一次或多次应力块移动，使得应力块移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔的油脂，使得油脂推开补油筒前端的弹性密封块，使得油脂进入外腔中，主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，最大程度避免轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良情况。

进一步地，在本发明实施例中，轴承外环的内侧面设有具有转动功能的传动机构，所述传动机构与所述轴承滚子紧贴，所述传动机构侧端设有凸轮。

所述轴承外环的内侧面还设有内凹的凹口，该凹口处具有滑动设置的活动壳体，所述活动壳体连接有压力弹件，所述活动壳体朝向所述内腔的一端具有弹性膜。

当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子与轴承外环的接触面油脂量不足时，轴承滚子通过阻尼力推动传动机构转动，使得凸轮反复推动活动壳体滑动，活动壳体在压力弹件作用下，使得弹性膜在移动时鼓动内腔的空气，加速内腔的空气流动，进而使得油脂能够在一定程度上向上流动，提高轴承的润滑效果。

本发明的有益效果是：

本发明通过动式补油机构收集注入到轴承中过量的油脂，并在轴承长时间工作消耗油脂后，通过润滑不良或其他作用力产生的应力推动动式补油机构的应力块，使得应力块移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔的油脂，使得油脂进入外腔中，被动或主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，通过在工作过程中被动或主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，避免轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良的情况。

为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：一种动式润滑方法，其中，包括以下步骤：

通过轴承内环侧的进油孔将油脂注入到内腔中，之后随着在内腔增多的油脂通过内腔引导至外腔中，并使得过量油脂从外腔侧的排油孔有效排出；

从排油孔排出的油脂通过动式补油机构的流通油道进行收集，使得油脂通过流通油道进入到补油筒的蓄油腔内；

当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良时，通过润滑不良产生振动使得轴承内环触动动式补油机构的应力块，使得应力块移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔的油脂，使得油脂推开补油筒前端的弹性密封块，使得油脂进入外腔中，对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑。

进一步地，在本发明实施例中，在轴承工作时，通过轴承内环与动式补油机构滑动连接处设置的凸点作用，使得轴承内环每旋转一圈，触发一次或多次应力块移动，主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，最大程度避免轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良情况。

附图说明

图1为本发明实施例动式润滑的滚子轴承结构示意图。

图2为本发明实施例动式润滑的滚子轴承结构的剖视示意图。

图3为图2的A局部放大图。

图4为本发明实施例动式补油机构的结构示意图。

图5为图4的B局部放大图。

图6为本发明实施例动式补油机构的局部细节运动效果示意图。

图7为图2的C局部放大图。

图8为本发明实施例传动机构与鼓动机构的运动效果示意图。

附图中

10、轴承内环 11、进油孔 12、内腔

13、排油孔 20、轴承外环 30、轴承滚子

40、盘盖 41、外腔 42、凸缘

421、抽油通道 43、安装口

50、动式补油机构 51、流通油道 52、补油筒

521、弹性密封块 53、滑动推油块 54、蓄油腔

55、杠杆 56、应力块 57、复位弹件

58、过滤层

60、密封圈

70、传动机构 71、凸轮 80、鼓动机构

81、活动壳体 82、压力弹件 83、弹性膜

90、主轴

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知动式润滑方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

实施例一：

一种动式润滑的滚子轴承结构，应用于风力发电机，其中，包括：轴承内环10、轴承外环20、轴承滚子30、盘盖40、动式补油机构50。轴承内环10与风力发电机的主轴90相连。

轴承内环10侧设有进油孔11。轴承外环20套设在轴承内环10上，轴承外环20与轴承内环10之间在中端位置形成内腔12，内腔12与进油孔11连通，轴承外环20围绕着轴承内环10，轴承内环10相对轴承外环20具有旋转功能。轴承滚子30(圆柱或圆锥形)设置在轴承内环10与轴承外环20之间，形成滚动设置。

盘盖40与轴承外环20相连，盘盖40与轴承外环20以及轴承内环10在外侧位置形成外腔41。内腔12位于轴承滚子30的一侧面，外腔41位于轴承滚子30的另一侧面。

动式补油机构50安装在盘盖40具有的凸缘42中，动式补油机构50与轴承内环10滑动连接，动式补油机构50具有：流通油道51、补油筒52、滑动推油块53、应力块56。

流通油道51具有负压，流通油道51连通轴承外环20侧具有的与外腔41连通的排油孔13，补油筒52的出口处设有向内倾斜的弹性密封块521。滑动推油块53滑动套设在补油筒52外，滑动推油块53向内延伸有带孔的凸块，该凸块与补油筒52内的蓄油腔54侧壁紧贴，蓄油腔54与补油筒52的出口和流通油道51相连通。应力块56与滑动推油块53传动连接，应力块56设置在动式补油机构50与轴承内环10的连接位置。

实施步骤：通过轴承内环10侧的进油孔11将油脂注入到内腔12中，之后随着在内腔12增多的油脂通过内腔12引导至外腔41中，并使得过量油脂从外腔41侧的排油孔13有效排出，从排油孔13排出的油脂通过动式补油机构50的流通油道51进行收集，使得油脂通过流通油道51进入到补油筒52的蓄油腔54内。当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子30上端位置与轴承内环10与轴承外环20的接触面油脂量不足，产生润滑不良时，通过润滑不良产生振动使得轴承内环10触动动式补油机构50的应力块56，使得应力块56移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔54的油脂，使得油脂推开补油筒52前端的弹性密封块521，使得油脂进入外腔41中，对轴承内环10、轴承外环20和轴承滚子30进行润滑。

本发明通过动式补油机构50收集注入到轴承中过量的油脂，并在轴承长时间工作消耗油脂后，通过润滑不良或其他作用力产生的应力推动动式补油机构50的应力块56，使得应力块56移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔54的油脂，使得油脂进入外腔41中，被动或主动对轴承内环10、轴承外环20和轴承滚子30进行润滑，通过在工作过程中被动或主动对轴承内环10、轴承外环20和轴承滚子30进行润滑，避免轴承滚子30上端位置与轴承内环10与轴承外环20的接触面油脂量不足，产生润滑不良的情况。

盘盖40的凸缘42侧设有安装口40，安装口40安装密封圈60，密封圈60用于密封轴承内环10与轴承外环20的间隙，避免油脂从外腔41泄露。

盘盖40具有抽油通道421，该抽油通道421与流通油道51连通，流通油道51中设有过滤杂质的过滤层58。由抽油通道421抽取油脂的装置可由油脂杯、管件、软管或类似的油脂收集机构来收集，油脂杯、管件、软管或类似油脂收集机构可以继而被连接到一个或多个容器。

轴承外环20与轴承内环10之间安装有保持架，轴承滚子30由保持架保持在以相等间隔周向隔开的位置中。

轴承外环20与盘盖40一体成型或轴承外环20与盘盖40为两个相同或不同的圈形结构。

动式补油机构50还具有杠杆55，杠杆55活动安装在动式补油机构50中，杠杆55的两端分别与应力块56和滑动推油块53相活动连接，同时也可进行滑动连接。应力块56上设有复位弹件57。

轴承内环10与动式补油机构50滑动连接处设置有凸点。通过轴承内环10与动式补油机构50滑动连接处设置的凸点作用，使得轴承内环10每旋转一圈，触发一次或多次应力块56移动，使得应力块56移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔54的油脂，使得油脂推开补油筒52前端的弹性密封块521，使得油脂进入外腔41中，主动对轴承内环10、轴承外环20和轴承滚子30进行润滑，最大程度避免轴承滚子30上端位置与轴承内环10与轴承外环20的接触面油脂量不足，产生润滑不良情况。

实施例二：

一种动式润滑的滚子轴承结构，具有与实施例一相同的特征结构，其中，如图7所示，轴承外环20的内侧面设有具有转动功能的传动机构70，传动机构70与轴承滚子30紧贴，传动机构70侧端设有凸轮71。

轴承外环20的内侧面还设有内凹的凹口，该凹口处具有滑动设置的活动壳体81，活动壳体81连接有压力弹件82，活动壳体81朝向内腔12的一端具有弹性膜83。

如图8所示，当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子30与轴承外环20的接触面油脂量不足时，轴承滚子30通过阻尼力推动传动机构70转动，使得凸轮71反复推动活动壳体81滑动，活动壳体81在压力弹件82作用下，使得弹性膜83在移动时鼓动内腔12的空气，加速内腔12的空气流动，进而使得油脂能够在一定程度上向上流动，提高轴承的润滑效果。

实施例三：

一种动式润滑方法，其中，包括以下步骤：

通过轴承内环10侧的进油孔11将油脂注入到内腔12中，之后随着在内腔12增多的油脂通过内腔12引导至外腔41中，并使得过量油脂从外腔41侧的排油孔13有效排出；

从排油孔13排出的油脂通过动式补油机构50的流通油道51进行收集，使得油脂通过流通油道51进入到补油筒52的蓄油腔54内；

在轴承工作时，通过轴承内环10与动式补油机构50滑动连接处设置的凸点作用，使得轴承内环10每旋转一圈，触发一次或多次应力块56移动，使得应力块56移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔54的油脂，使得油脂推开补油筒52前端的弹性密封块521，使得油脂进入外腔41中，主动对轴承内环10、轴承外环20和轴承滚子30进行润滑，最大程度避免轴承滚子30上端位置与轴承内环10与轴承外环20的接触面油脂量不足，产生润滑不良情况；

并且如当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子30上端位置与轴承内环10与轴承外环20的接触面油脂量不足，产生润滑不良时，通过润滑不良产生振动使得轴承内环10触动动式补油机构50的应力块56，使得应力块56移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔54的油脂，使得油脂推开补油筒52前端的弹性密封块521，使得油脂进入外腔41中，对轴承内环10、轴承外环20和轴承滚子30进行润滑。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种动式润滑的滚子轴承结构，其中，包括：

轴承内环，所述轴承内环侧设有进油孔；

轴承外环，所述轴承外环套设在所述轴承内环上，所述轴承外环与所述轴承内环之间在中端位置形成内腔，所述内腔与所述进油孔连通，所述轴承外环围绕着所述轴承内环，所述轴承内环相对所述轴承外环具有旋转功能；

轴承滚子，所述轴承滚子设置在所述轴承内环与所述轴承外环之间，形成滚动设置；

盘盖，所述盘盖与所述轴承外环相连，所述盘盖与所述轴承外环以及所述轴承内环在外侧位置形成外腔；

动式补油机构，所述动式补油机构安装在所述盘盖具有的凸缘中，所述动式补油机构与所述轴承内环滑动连接，所述动式补油机构具有：

流通油道，所述流通油道连通所述轴承外环侧具有的与所述外腔连通的排油孔；

补油筒，所述补油筒的出口处设有向内倾斜的弹性密封块；

滑动推油块，所述滑动推油块滑动套设在所述补油筒外，所述滑动推油块向内延伸有带孔的凸块，该凸块与所述补油筒内的蓄油腔侧壁紧贴，所述蓄油腔与所述补油筒的出口和所述流通油道相连通；

应力块，所述应力块与所述滑动推油块传动连接，所述应力块设置在所述动式补油机构与所述轴承内环的连接位置。

2.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述内腔位于所述轴承滚子的一侧面，所述外腔位于所述轴承滚子的另一侧面。

3.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述盘盖的所述凸缘侧设有安装口，所述安装口安装所述密封圈，所述密封圈用于密封所述轴承内环与所述轴承外环的间隙，避免油脂从所述外腔泄露。

4.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述盘盖具有抽油通道，该抽油通道与所述流通油道连通，所述流通油道中设有过滤杂质的过滤层。

5.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述轴承外环与所述轴承内环之间安装有保持架，所述轴承滚子由所述保持架保持在以相等间隔周向隔开的位置中。

6.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述轴承外环与所述盘盖一体成型或所述轴承外环与所述盘盖为两个相同或不同的圈形结构。

7.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述轴承内环与风力发电机的主轴相连。

8.根据权利要求1所述动式润滑的滚子轴承结构，其中，所述动式补油机构还具有杠杆，所述杠杆活动安装在所述动式补油机构中，所述杠杆的两端分别与所述应力块和所述滑动推油块相活动连接。

9.一种动式润滑方法，其中，包括以下步骤：

通过轴承内环侧的进油孔将油脂注入到内腔中，之后随着在内腔增多的油脂通过内腔引导至外腔中，并使得过量油脂从外腔侧的排油孔有效排出；

从排油孔排出的油脂通过动式补油机构的流通油道进行收集，使得油脂通过流通油道进入到补油筒的蓄油腔内；

当轴承长时间工作消耗油脂后，导致轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良时，通过润滑不良产生振动使得轴承内环触动动式补油机构的应力块，使得应力块移动推动滑动润滑块滑动，进而使得滑动润滑块的凸块推动挤压蓄油腔的油脂，使得油脂推开补油筒前端的弹性密封块，使得油脂进入外腔中，对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑。

10.根据权利要求9所述动式润滑方法，其中，在轴承工作时，通过轴承内环与动式补油机构滑动连接处设置的凸点作用，使得轴承内环每旋转一圈，触发一次或多次应力块移动，主动对轴承内环、轴承外环和轴承滚子进行润滑，最大程度避免轴承滚子上端位置与轴承内环与轴承外环的接触面油脂量不足，产生润滑不良情况。

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