CN113685266B - 一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置 - Google Patents

一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，包括轴颈、轴承锁紧装置、轴承、供油喷嘴和回油通道；其中，所述的轴颈套设在发动机轴上，所述的轴颈沿着轴向依次套设有轴承锁紧装置和轴承，所述的轴颈的外壁与轴承锁紧装置之间设有分段阶梯进油通道，分段阶梯进油通道的一端设置供油喷嘴，分段阶梯进油通道的另一端通向轴承，油经过轴承后流入到回油通道，所述的供油喷嘴设置在发动机轴的下方，所述的回油通道整体倾斜向下设置。本发明的结构紧凑、可靠性高、功能集成度高，通过将回油通道整体倾斜向下设置，回油快速顺畅，避免了回油不畅、轴承腔滑油泄露至发动机内流道导致座舱引气污染等问题。

Description

一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置
技术领域
本发明属于发动机领域，特别涉及一种用于发动机的带轴承润滑结构的轴颈连接装置。
背景技术
压气机进口带轴承润滑结构的轴颈连接装置要求结构紧凑可靠，需轴承安装锁紧及润滑、轴承腔封严、功率输出等功能集成度高。其中，轴承腔轴承润滑若采用传统喷射润滑方式，存在效率低，需要安装空间大的缺点；若采用传统环下润滑的径向集油方式，也存在所需安装空间大的缺点，与发动机研制需求矛盾。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于：提供一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，该结构紧凑、可靠性高、功能集成度高。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，包括轴颈、轴承锁紧装置、轴承、供油喷嘴和回油通道；
其中，所述的轴颈套设在发动机轴上，所述的轴颈沿着轴向依次套设有轴承锁紧装置和轴承，所述的轴颈的外壁与轴承锁紧装置之间设有分段阶梯进油通道，分段阶梯进油通道的一端设置供油喷嘴，分段阶梯进油通道的另一端通向轴承，油经过轴承后流入到回油通道，所述的供油喷嘴设置在发动机轴的下方，所述的回油通道整体倾斜向下设置。
优选地，所述的轴颈上还套设有附件传动功率提取装置；所述的附件传动功率提取装置设置在轴承锁紧装置和轴承之间，所述的轴颈的外壁与轴承锁紧装置和附件传动功率提取装置之间设有分段阶梯进油通道。
优选地，所述的附件传动功率提取装置包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮和传动轴；
其中，所述的第一锥形齿轮套设在轴颈上，所述的第二锥形齿轮套设在传动轴上，所述的第二锥形齿轮和第一锥形齿轮相啮合；所述的第一锥形齿轮与轴颈之间通过花键连接传扭。
优选地，所述的第一锥形齿轮与轴承之间设置调整垫，所述的调整垫套设在轴颈上。
优选地，所述的轴颈的外壁上设有分段阶梯槽、螺纹段和花键段；
所述的分段阶梯槽与轴承锁紧装置和附件传动功率提取装置之间形成分段阶梯进油通道；所述的分段阶梯槽越靠近供油喷嘴处的槽底与轴颈中心线的距离越小；
所述的螺纹段和花键段均沿着轴颈周向设置且分段阶梯槽穿过螺纹段和花键段；
所述的花键段与第一锥形齿轮花键配合。
优选地，所述的轴承锁紧装置包括套设在轴颈上的锁紧螺母、锁紧卡环以及锁紧垫圈和挡圈；
其中，所述的锁紧螺母与轴颈之间螺纹配合，所述的锁紧卡环卡设在锁紧螺母外壁，所述的锁紧垫圈罩设在锁紧螺母和锁紧卡环的外侧；锁紧垫圈与锁紧卡环的外壁和轴颈的外壁均卡固在一起，所述的挡圈设置在锁紧卡环的端头处且卡设在锁紧垫圈的内壁。
优选地，所述的锁紧螺母靠近供油喷嘴的那一段的内壁处设置凹槽，所述的凹槽为集油槽。
优选地，所述的轴承为带弹支轴承，所述的带弹支轴承包括轴承外环、轴承内环以及设置在轴承外环上的弹性支座，所述的弹性支座通过螺栓固定在安装机匣上。
优选地，所述的供油喷嘴的喷出段向上倾斜设置，喷出的油依次经过集油槽和分段阶梯进油通道进入到轴承。
优选地，所述的回油通道与轴承连通处设置第一容腔。
优选地，所述的回油通道由上到下依次包括第一水平通道，第二倾斜通道和第二容腔，所述的第一水平通道与第一容腔连通。
优选地，所述的回油通道向靠近供油喷嘴的方向倾斜向下设置。
本发明的有益效果在于：
本发明的结构紧凑、可靠性高、功能集成度高，通过将回油通道整体倾斜向下设置，回油快速顺畅，避免了回油不畅、轴承腔滑油泄露至发动机内流道导致座舱引气污染等问题；具体的优点详细说明如下：
1、本发明采用轴承外环与弹支(弹性支座)一体设计的结构，保证了足够的安装空间；
2、本发明采用环下润滑方式，润滑效率高。
3、本发明采用了环下润滑的轴向集油结构，即解决压气机进口流道下压严重带来的空间问题，也保证了高的润滑效率和回油效率，避免引气污染。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的结构示意图；
图2示出了本发明中A的放大图；
图3示出了位于轴颈下方的轴承锁紧装置的结构示意图；
图4示出了位于轴颈上方的附件传动功率提取装置的结构示意图；
图5示出了轴颈的结构示意图；
图6示出了轴颈的剖视图；
图7位于轴颈上方的轴承的结构示意图；
图8示出了图3中的锁紧垫圈的结构示意图；
附图标记中：1-供油喷嘴、2-轴承锁紧装置、2a-锁紧螺母、2b-锁紧卡环、2c-锁紧垫圈、2c1-第一止动卡板、2c2-第二限位环、2c3-第三限位环、2d-挡圈、3-附件传动功率提取装置、3a-传动轴、3b-第二锥形齿轮、3c-第一锥形齿轮、4-调整垫、5-轴颈、5a-分段阶梯槽、5b-螺纹段、5c-花键段、6-轴承、6a-轴承内环、6b-轴承外环、6c-弹性支座、7-第一容腔、8-回油通道、9-集油槽、10-安装机匣、11-分段阶梯进油通道、12-螺栓。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
如图1所示：一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，包括轴颈5、轴承锁紧装置2、轴承6、供油喷嘴1和回油通道8；
其中，所述的轴颈5套设在发动机轴上，所述的轴颈5沿着轴向依次套设有轴承锁紧装置2和轴承6，所述的轴颈5的外壁与轴承锁紧装置2之间设有分段阶梯进油通道11，分段阶梯进油通道11的一端设置供油喷嘴1，分段阶梯进油通道11的另一端通向轴承6，油经过轴承6后流入到回油通道8，所述的供油喷嘴1设置在发动机轴的下方，所述的回油通道8整体倾斜向下设置，如图2所示。
本发明结构紧凑、可靠性高，通过上述设置，供油喷嘴1喷出的润滑油进入到分段阶梯进油通道11，由于轴颈5随发动机高速运转，润滑油在离心力的作用下通过分段阶梯进油通道11进入到轴承内环6a通油槽润滑轴承6最后流入到回油通道8，从而实现对轴承6的高效润滑以及对润滑油的收集。
作为优选的方案，所述的轴颈5上还套设有附件传动功率提取装置3，所述的附件传动功率提取装置3设置在轴承锁紧装置2和轴承6之间，所述的轴颈5的外壁与轴承锁紧装置2和附件传动功率提取装置3之间设有分段阶梯进油通道11。
其中，如图4所示：所述的附件传动功率提取装置3包括第一锥形齿轮3c、第二锥形齿轮3b和传动轴3a；
其中，所述的第一锥形齿轮3c套设在轴颈5上，所述的第二锥形齿轮3b套设在传动轴3a上，所述的第二锥形齿轮3b和第一锥形齿轮3c相啮合；所述的第一锥形齿轮3c与轴颈5之间通过花键连接传扭。
本发明设置的附件传动功率提取装置3的工作原理如下：发动机高速运转，带动第一锥形齿轮3c转动，第一锥形齿轮3c带动第二锥形齿轮3b转动，第二锥形齿轮3b驱动传动轴3a，从而驱动设置在传动轴3a上的装置工作。
作为优选的方案，所述的第一锥形齿轮3c与轴承6之间设置调整垫4，所述的调整垫4套设在轴颈5上。
作为优选的方案，如图6所示：所述的轴颈5的外壁上设有分段阶梯槽5a、螺纹段5b和花键段5c；
所述的分段阶梯槽5a与轴承锁紧装置2和附件传动功率提取装置3之间形成分段阶梯进油通道11；所述的分段阶梯槽5a越靠近供油喷嘴1处的槽底与轴颈5中心线的距离越小；
所述的螺纹段5b和花键段5c均沿着轴颈5周向设置且分段阶梯槽5a穿过螺纹段5b和花键段5c；
所述的花键段5c与第一锥形齿轮3c花键配合，如图5所示。
本发明的分段阶梯槽5a可以设置多个，例如可以沿着轴颈5的周向设置四个，可以提高离心力作用下润滑油的润滑效率。
作为优选的方案，如图3所示：所述的轴承锁紧装置2包括套设在轴颈5上的锁紧螺母2a、锁紧卡环2b以及锁紧垫圈2c和挡圈2d；
其中，所述的锁紧螺母2a与轴颈5之间螺纹配合，所述的锁紧卡环2b卡设在锁紧螺母2a外壁，所述的锁紧垫圈2c罩设在锁紧螺母2a和锁紧卡环2b的外侧；锁紧垫圈2c与锁紧卡环2b的外壁和轴颈5的外壁均卡固在一起，所述的挡圈2d设置在锁紧卡环2b端头处且卡设在锁紧垫圈2c的内壁。
轴承锁紧装置2中的每个部件，具体地，可以选择设计成如下结构：所述的锁紧螺母2a靠近供油喷嘴1的那一段的内壁处设置凹槽，所述的凹槽为集油槽9，所述的锁紧螺母2a远离供油喷嘴1的那一段的内壁设置螺纹且与轴颈5的螺纹段5b螺纹配合，所述的锁紧螺母2a外壁设置第一卡槽；
如图8所示：所述的锁紧垫圈2c包括第一止动卡板2c1、第二限位环2c2和第三限位环2c3，所述的第二限位环2c2的两端分别与第一止动卡板2c1和第三限位环2c3连接，所述的第二限位环2c2与第一止动卡板2c1和第三限位环2c3垂直设置，所述的第二限位环2c2垂直轴颈5的长度方向设置，所述的第三限位环2c3内壁设置第二卡槽和第三卡槽；
所述的第一止动卡板2c1固定在轴颈5上，所述的第二限位环2c2设置在锁紧螺母2a的端头处；所述的锁紧卡环2b套设在锁紧螺母2a的外壁，所述的第三限位环2c3套设在锁紧卡环2b的外壁；
所述的锁紧卡环2b上设置第一卡板和第二卡板，第一卡板固定在第三限位环内壁的第二卡槽内，第二卡板固定在锁紧螺母2a外壁的第一卡槽内；具体设置时，第一卡板和第二卡板可以沿着锁紧卡环2b的周向均匀布置多个
所述的挡圈2d设置在锁紧卡环2b的端头处，所述的挡圈2d固定在锁紧垫圈2c内壁的第三卡槽内。
轴承锁紧装置2的工作原理如下：
锁紧螺母2a与轴颈5通过螺纹施加力矩将轴承6轴向锁紧，为防止轴承锁紧装置2在发动机工作时松动，锁紧垫圈2c中的第一止动卡板2c1与轴颈5周向限位(在实际应用时，第一止动卡板2c1可以设置2个，可以轴颈5上设置限位槽，然后将第一止动卡板2c1设置在限位槽内，还可以直接将第一止动卡板2c1设置分段阶梯槽5a内，当然不能每个分段阶梯槽5a内都设置第一止动卡板2c1。)；再通过锁紧卡环2b将锁紧垫圈2c与锁紧螺母2a约束周向限位，由挡圈2d将锁紧卡环2b轴向限位，从而实现轴承6锁紧的目的。
作为优选的方案，如图7所示：所述的轴承6为带弹支轴承，所述的带弹支轴承包括轴承外环6b、轴承内环6a以及设置在轴承外环6b上的弹性支座6c，所述的弹性支座6c通过螺栓12固定在安装机匣10上。
本发明通过采用带弹支轴承，节省了空间，使得整体结构更加紧凑，具体地，从图7中够可以看出：在轴颈5上方的弹性支座6c的截面为L形，L形的水平段设置在轴承外环6b上，L形的竖直段设置螺纹孔，通过螺栓12固定在安装机匣10上。
作为优选的方案，所述的供油喷嘴1的喷出段向上倾斜设置，喷出的油依次经过集油槽9和分段阶梯进油通道11进入到轴承6。
所述的回油通道8与轴承6连通处设置第一容腔7；
所述的回油通道8由上到下依次包括第一水平通道，第二倾斜通道和第二容腔，所述的第一水平通道与第一容腔7连通。
通过上述设置，供油喷嘴1喷出的润滑油首先进入到集油槽9，然后由于轴颈5随发动机高速运转，润滑油在离心力的作用下通过分段阶梯进油通道11进入到轴承内环6a通油槽润滑轴承6，再进入到第一容腔7，最后向下流入到回油通道8的第二容腔内，从而实现对轴承6的高效润滑以及对润滑油的收集。通过上述设置，进一步提高了润滑效率以及回油效果，同时，避免了回油不畅、轴承腔润滑油泄露至发动机内流道导致座舱引气污染等问题。
作为优选的方案，所述的回油通道8向靠近供油喷嘴1的方向倾斜向下设置。通过这样设置，使得本发明的整体结构更加紧凑。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，包括轴颈(5)、轴承锁紧装置(2)、轴承(6)、供油喷嘴(1)和回油通道(8)；
其中，所述的轴颈(5)套设在发动机轴上，所述的轴颈(5)沿着轴向依次套设有轴承锁紧装置(2)和轴承(6)，所述的轴颈(5)的外壁与轴承锁紧装置(2)之间设有分段阶梯进油通道(11)，分段阶梯进油通道(11)的一端设置供油喷嘴(1)，分段阶梯进油通道(11)的另一端通向轴承(6)，油经过轴承(6)后流入到回油通道(8)，所述的供油喷嘴(1)设置在发动机轴的下方，所述的回油通道(8)整体倾斜向下设置；
所述的轴颈(5)上还套设有附件传动功率提取装置(3)；所述的附件传动功率提取装置(3)设置在轴承锁紧装置(2)和轴承(6)之间，所述的轴承锁紧装置(2)和附件传动功率提取装置(3)构成的整体与所述的轴颈(5)的外壁之间形成分段阶梯进油通道(11)；
所述的轴颈(5)的外壁上设有分段阶梯槽(5a)、螺纹段(5b)和花键段(5c)；所述的轴承锁紧装置(2)和附件传动功率提取装置(3)构成的整体与所述的分段阶梯槽(5a)之间形成分段阶梯进油通道(11)；所述的分段阶梯槽(5a)越靠近供油喷嘴(1)处的槽底与轴颈(5)中心线的距离越小；所述的螺纹段(5b)和花键段(5c)均沿着轴颈(5)周向设置且分段阶梯槽(5a)穿过螺纹段(5b)和花键段(5c)。
2.根据权利要求1所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的附件传动功率提取装置(3)包括第一锥形齿轮(3c)、第二锥形齿轮(3b)和传动轴(3a)；
其中，所述的第一锥形齿轮(3c)套设在轴颈(5)上，所述的第二锥形齿轮(3b)套设在传动轴(3a)上，所述的第二锥形齿轮(3b)和第一锥形齿轮(3c)相啮合；所述的第一锥形齿轮(3c)与轴颈(5)之间通过花键连接传扭。
3.根据权利要求2所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的第一锥形齿轮(3c)与轴承(6)之间设置调整垫(4)，所述的调整垫(4)套设在轴颈(5)上。
4.根据权利要求2所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的花键段(5c)与第一锥形齿轮(3c)花键配合。
5.根据权利要求4所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的轴承锁紧装置(2)包括套设在轴颈(5)上的锁紧螺母(2a)、锁紧卡环(2b)以及锁紧垫圈(2c)和挡圈(2d)；
其中，所述的锁紧螺母(2a)与轴颈(5)之间螺纹配合，所述的锁紧卡环(2b)卡设在锁紧螺母(2a)外壁，所述的锁紧垫圈(2c)罩设在锁紧螺母(2a)和锁紧卡环(2b)的外侧；锁紧垫圈(2c)与锁紧卡环(2b)的外壁和轴颈(5)的外壁均卡固在一起，所述的挡圈(2d)设置在锁紧卡环(2b)的端头处且卡设在锁紧垫圈(2c)的内壁。
6.根据权利要求5所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的锁紧螺母(2a)靠近供油喷嘴(1)的那一段的内壁处设置凹槽，所述的凹槽为集油槽(9)。
7.根据权利要求1所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的轴承(6)为带弹支轴承，所述的带弹支轴承包括轴承外环(6b)、轴承内环(6a)以及设置在轴承外环(6b)上的弹性支座(6c)，所述的弹性支座(6c)通过螺栓(12)固定在安装机匣(10)上。
8.根据权利要求6所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的供油喷嘴(1)的喷出段向上倾斜设置，喷出的油依次经过集油槽(9)和分段阶梯进油通道(11)进入到轴承(6)。
9.根据权利要求1所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的回油通道(8)与轴承(6)连通处设置第一容腔(7)。
10.根据权利要求9所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的回油通道(8)由上到下依次包括第一水平通道，第二倾斜通道和第二容腔，所述的第一水平通道与第一容腔(7)连通。
11.根据权利要求1或10所述的一种带轴承润滑结构的轴颈连接装置，其特征在于，所述的回油通道(8)向靠近供油喷嘴(1)的方向倾斜向下设置。
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