CN113803366A - 自适应滑动轴承 - Google Patents

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尹忠慰
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Abstract

本发明涉及一种自适应滑动轴承，属于轴承技术领域。该自适应滑动轴承包括轴承外圈和轴瓦；多个所述轴瓦沿所述轴承外圈的内圆周的周向分布，且所述轴瓦摆动抵接于所述轴承外圈的内壁面；所述轴瓦背离所述轴承外圈的一端为圆弧面，用于实现所述轴瓦与穿设于所述轴承中的轴之间始终保持接触的状态。本轴承内部采用多个轴瓦的分块设计，方便对单个轴瓦的拆卸和更换，而且轴瓦的支撑杆与轴承外圈之间采用球面配合，使得轴瓦可以在轴向和周向随着转速、载荷的不同而自由摆动，从而使得轴瓦与轴之间始终保持接触的状态，具有较好的自适应性。

Description

自适应滑动轴承
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，特别涉及一种自适应滑动轴承。
背景技术
工程实际中，由于制造装配及安装误差、轴系振动、载荷分布等因素，主轴在服役状态下往往存在挠曲变形，从而使轴颈中心线与轴承孔中心线产生一定倾角。
特别是船用艉轴承支承着悬伸于船外的螺旋桨轴，螺旋桨的重力作用使艉轴产生较大的挠曲变形，从而使轴颈中心线相对于轴承孔中心线在竖直平面内发生倾斜。轴颈倾斜会对轴承的润滑性能及轴-轴承系统的动力学性能产生重要影响。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种自适应滑动轴承。
本发明的目的是这样实现的：
一种自适应滑动轴承，包括轴承外圈和轴瓦；多个所述轴瓦沿所述轴承外圈的内圆周的周向分布，且所述轴瓦摆动抵接于所述轴承外圈的内壁面；所述轴瓦背离所述轴承外圈的一端为圆弧面，用于实现所述轴瓦与穿设于所述轴承中的轴之间始终保持接触的状态。
优选地，所述轴瓦包括瓦块和球头杆，所述球头杆的第一端与所述瓦块连接，所述球头杆的第二端具有一凸球面，所述凸球面与所述轴承外圈的内壁面相抵接以形成摆动副。
优选地，所述球头杆包括连接部和摆动部；所述连接部与所述瓦块连接；所述凸球面设置于所述摆动部上，且所述凸球面与所述轴承外圈的内壁面相接触。
优选地，所述轴承还包括连接于所述轴承外圈的内壁面的保持架；所述保持架上开设有多个沉孔，所述沉孔与所述球头杆一一对应；所述瓦块通过所述球头杆限制于所述保持架的沉孔里，以使得所述瓦块沿所述轴承外圈的内圆周的周向分布，且所述球头杆在所述保持架的沉孔里摆动。
优选地，所述保持架包括安装部和限位部；所述安装部用于和所述轴承外圈连接；所述限位部用于将所述摆动部限制于所述沉孔内；
所述限位部沿所述轴承径向相背的两端面分别与所述摆动部和所述瓦块相抵接。
优选地，所述限位部和所述摆动部相抵接的端面上设有软垫。
优选地，相邻的两个所述瓦块之间设有间隔，所述限位部与所述瓦块相抵触的一端面上设有内环垫。
优选地，所述软垫的材质为硅橡胶；和/或，所述内环垫的材质为硅橡胶。
优选地，所述保持架通过紧固螺钉连接于所述轴承外圈的内壁面。
优选地，所述瓦块上开设有螺纹孔，所述连接部上设有外螺纹，所述球头杆与所述瓦块通过所述外螺纹和所述螺纹孔的配合实现连接。
本发明的有益效果为：本轴承内部采用多个轴瓦的分块设计，方便对单个轴瓦的拆卸和更换，而且轴瓦与轴承外圈之间采用摆动抵接，使得轴瓦可以随着转速、载荷的不同而自由摆动，从而使得轴瓦与轴之间始终保持接触的状态，具有较好的适应性。
附图说明
图1示出了本发明自适应滑动轴承一实施例的整体结构图；
图2示出了本发明自适应滑动轴承一实施例的整体剖面图；
图3示出了图2中轴瓦的剖面图；
图4示出了本发明自适应滑动轴承应用于艉轴上的使用状态图。
具体实施方式
本发明的各种实施例将参照附图进行说明。在说明书及附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解，附图仅为提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
图1示出了本发明自适应滑动轴承一实施例的整体结构图。
如图1结合图2所示，自适应滑动轴承(以下所述轴承001为自适应滑动轴承的简称，两者意思等同)包括轴承外圈1和多个轴瓦2，图2示例性地了公开了具体包含有八个轴瓦2的轴承001的结构，但是轴瓦2的数量可根据需要进行调整，这里不做限制，将轴瓦2设计为分块结构，当其中一块或若干块轴瓦2发生损坏时，方便对损坏轴瓦2的拆卸和更换，而不必要更换整个轴承001，从而节约成本。多个轴瓦2沿轴承外圈1的内圆周的周向分布，且轴瓦2摆动抵接于轴承外圈1的内壁面，从而轴瓦2可以随着转速、载荷的不同而自由摆动，而轴承外圈1则起到承载耐磨的作用，换言之，轴承外圈1用于承载轴瓦2摆动而引起的摩擦损伤，也因轴承外圈1具有承载耐磨的作用，对此材料的硬度要求较高，通常采用硬度高、耐磨性好和淬透性好的轴承钢。轴瓦2背离轴承外圈1的一端为圆弧面，用于实现轴瓦2与穿设于轴承001中的轴之间始终保持良好接触的状态。
使用时，轴承001套设于一轴上，比如套设于艉轴002上(如图4所示)，当螺旋桨的重力作用使艉轴002产生较大的挠曲变形时，艉轴002的轴颈中心线相对于轴承001孔中心线在竖直平面内发生倾斜，由于本实施例中轴承001的轴瓦2摆动抵接于轴承外圈1的内壁面上，轴瓦2可以随着艉轴002的倾斜进行适应性摆动，使得轴瓦2和艉轴002之间始终保持良好的面接触，使运转平稳，降低磨损，延长轴承001的使用寿命，并节约使用成本。优选地，如图3所示，轴瓦2具体包括瓦块21和球头杆22，球头杆22具有相对远离的第一端和第二端，其中第一端用于和瓦块21连接，第二端具有一凸球面，球头杆22通过凸球面与轴承外圈1的内壁面相接触以形成摆动副。本实施例中采用凸球面的球头杆22，可以实现瓦块21沿着轴向和周向摆动。
优选地，球头杆22包括连接部221和摆动部222。图3示例性地公开了圆柱体形的连接部221，连接部221的两端分别与瓦块21和摆动部222连接。为方便连接部221和瓦块21之间的连接，可以具体采用螺纹连接，例如在瓦块21上开设有螺纹孔，连接部221上设有外螺纹，通过外螺纹和螺纹孔的配合就可以实现连接部221和瓦块21之间的连接，当然也不排除采用其他的连接方式，只要使得连接部221和瓦块21之间的连接牢固的连接方式均可采用。连接部221与摆动部222之间通常为一体成型以保证强度，当然也不排除非一体成型的方式，例如焊接。凸球面设置于摆动部222背离连接部221的一端面上，其中凸球面的弧度决定了轴瓦2的摆动角度，实际中凸球面的弧度并不会太大，比如凸球面所在球体的直径略小于轴承外圈1的内径即可。摆动部222与连接部221相连的端面大于连接部221与摆动部222相连的端面，简言之，球头杆22沿轴承001径向的截面类似T字型。
优选地，如图2所示，轴承001还包括连接于轴承外圈1的内壁面的保持架3，保持架3采用与轴承外圈1同心的环状结构，保持架3的外壁面和轴承外圈1的内壁面相贴合，保持架3上开设有多个沉孔33，沉孔33与球头杆22一一对应，用于限定轴瓦2的位置。3优选地，保持架3通过紧固螺钉4连接于轴承外圈1的内壁面，如图2所示的轴承外圈1上对应保持架3的位置开设有螺钉沉孔，紧固螺钉4穿过螺钉沉孔拧入保持架3中，保持架3固定完成后，紧固螺钉4的端部被收容于螺钉沉孔，不露出于轴承外圈1的外壁面。
本实施例中，通过具有沉孔33的保持架3的设置，将球头杆22的摆动部222限制于沉孔33内，从而对多个轴瓦2的位置进行限制，使轴瓦2沿轴承外圈1的内圆周的周向均匀分布。其中，轴瓦2可以采用分块设计，以方便对单个轴瓦2的拆卸和更换。
优选地，保持架3具体可包括安装部31和限位部32，安装部31用于和轴承外圈1连接，限位部32用于将摆动部222限制于沉孔33内。其中，限位部32沿轴承001径向相背的两端面分别与摆动部222和瓦块221相抵接。
优选地，如图2所示，限位部32和摆动部222之间设有软垫7。本实施例中，软垫7的设置可以对球头杆22起到间隙补偿和调整的作用，同时在轴运转的过程中也能起到减震降噪的效果。软垫7的材质优选为硅橡胶。
优选地，如图2所示，相邻的两个瓦块21之间设有间隔，该间隔起到瓦块摆动时的避让空间的作用，同时也是润滑介质的流动的通道。限位部32与瓦块21相抵触的一端面上设有内环垫8，内环垫8位于抵接于同一限位部32的两个瓦块21之间。本实施例中，内环垫8的设置可以对瓦块21起到间隙补偿和调整的作用，同时在轴运转的过程中也能起到减震降噪的效果。内环垫8的材质优选为硅橡胶。
更为优选地，同时设置有上述软垫7和内环垫8，可以对轴瓦2整体起到更好的间隙补偿和调整的作用，且在轴运转的过程中起到的减震降噪效果更佳。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应滑动轴承，其特征在于，包括轴承外圈和轴瓦；多个所述轴瓦沿所述轴承外圈的内圆周的周向分布，且所述轴瓦摆动抵接于所述轴承外圈的内壁面；所述轴瓦背离所述轴承外圈的一端为圆弧面，用于实现所述轴瓦与穿设于所述轴承中的轴之间始终保持接触的状态。
2.根据权利要求1所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述轴瓦包括瓦块和球头杆，所述球头杆的第一端与所述瓦块连接，所述球头杆的第二端具有一凸球面，所述凸球面与所述轴承外圈的内壁面相抵接以形成摆动副。
3.根据权利要求2所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述球头杆包括连接部和摆动部；所述连接部与所述瓦块连接；所述凸球面设置于所述摆动部上，且所述凸球面与所述轴承外圈的内壁面相接触。
4.根据权利要求3所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述轴承还包括连接于所述轴承外圈的内壁面的保持架；所述保持架上开设有多个沉孔，所述沉孔与所述球头杆一一对应；所述瓦块通过所述球头杆限制于所述保持架的沉孔里，以使得所述瓦块沿所述轴承外圈的内圆周的周向分布，且所述球头杆在所述保持架的沉孔里摆动。
5.根据权利要求4所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述保持架包括安装部和限位部；所述安装部用于和所述轴承外圈连接；所述限位部用于将所述摆动部限制于所述沉孔内；
所述限位部沿所述轴承径向相背的两端面分别与所述摆动部和所述瓦块相抵接。
6.根据权利要求5所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述限位部和所述摆动部相抵接的端面上设有软垫。
7.根据权利要求6所述的自适应滑动轴承，其特征在于，相邻的两个所述瓦块之间设有间隔，所述限位部与所述瓦块相抵触的一端面上设有内环垫。
8.根据权利要求7所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述软垫的材质为硅橡胶；和/或，所述内环垫的材质为硅橡胶。
9.根据权利要求4所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述保持架通过紧固螺钉连接于所述轴承外圈的内壁面。
10.根据权利要求3所述的自适应滑动轴承，其特征在于，所述瓦块上开设有螺纹孔，所述连接部上设有外螺纹，所述球头杆与所述瓦块通过所述外螺纹和所述螺纹孔的配合实现连接。
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