CN114542595B - 一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统，包括沿着轴向设置的低压转子轴、静子支架、球轴承安装件和球轴承；静子支架上安装有输油管道、L型分油器和轴承腔密封件，L型分油器和球轴承之间设置有滑油管道。本发明的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，采用输油管道、L型分油器的油箱和滑油管道将冷却润滑油传入环形冷却流道中，能够实现对球轴承外环的冷却润滑；采用输油管道、L型分油器的油箱、喷嘴管道和喷嘴，配合输油通道、收油环和内环供油孔，能够实现对球轴承内环、保持架和滚珠的冷却润滑。本发明能够在保证结构紧凑的情况下，有效控制轴承结构温度，同时降低了轴承流体粘滞摩擦损失，即实现了轴承内部的高效冷却。

Description

一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统
技术领域
本发明属于航空发动机领域，涉及发动机轴承冷却，具体涉及一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统。
背景技术
在航空发动机工作时，压气机(或风扇)转子与涡轮转子上承受着各种负荷，如气体轴向力、重力、惯性力及惯性力矩等。这些负荷需要通过轴承及支承构件传递到发动机壳体上，最后由机匣通过发动机的安装节传递到飞机构件上。由此可见，轴承是航空发动机转子支承结构的核心，对保证压气机、涡轮等转子部件功能的实现、以及发动机的稳定可靠运转和整体性能等有着决定性影响。在发动机运行过程中，高速滚动的轴承会产生大量的热，如果不能有效地对轴承进行冷却润滑，极易导致轴承局部出现较大的热应力并造成滑油的过度消耗，严重的甚至会引起轴承的整体爆裂，从而对发动机性能及可靠性产生危害。因此，必须对轴承进行有效冷却，同时配置相应的供回油系统。
目前，现有的轴承冷却方式已从传统的单一喷射润滑发展为环下润滑或环下/喷射组合润滑。其中，环下润滑是将滑油通过轴承内环供油孔送入轴承内部的一种润滑方式，相较于喷射润滑，环下润滑具有更好的润滑和冷却效果。但这，环下润滑和喷射润滑都会造成滑油液体在轴承空腔内的大规模滞留，当滚动体在这种油液环境中高速运转时，会产生显著的流体粘滞摩擦损耗，反而导致轴承产热量增大，使冷却换热负载加剧。随着新型发动机高进气温度、高涡轮前燃气温度的发展，轴承所面临的超高温和气体环境已严重超出当前的承受能力；同时，变循环发动机的多变工况、推重比的提升、转子振动的控制等，需要发展变革性的新型轴承结构及冷却方案。
针对上述现状，德国MTU发动机公司的Flouros博士研究了一种“外环单独冷却技术”，该技术通过环下供油孔进入轴承的滑油主要用于满足内环及滚动体的冷却润滑，外环冷却则由包围在外环外围的供油通道完成，这部分滑油不进入轴承内部，因此可以适当降低进入轴承内部的滑油流量，从而减少轴承的流体粘滞摩擦损失。但是，该技术的缺陷是：环下润滑的内环供油孔为直通道，外环单独冷却的滑油槽布置在外环外围表面，导致轴承结构温度无法得到有效控制，同时轴承流体粘滞摩擦损失较高，即冷却润滑效果不够理想。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统，解决现有技术中轴承冷却润滑效果不够理想的技术问题。
本发明采用如下技术方案予以实现：
一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统，包括沿着轴向设置的低压转子轴，低压转子轴外同轴设置有静子支架；所述的低压转子轴外固定安装有球轴承安装件，球轴承安装件外固定安装有球轴承的径向内侧，球轴承的径向外侧固定安装在静子支架轴向前侧的内壁上；
所述的静子支架轴向后侧的内壁上安装有输油管道，所述的输油管道的一端与L型分油器相连通，输油管道的另一端为外部循环油泵连接端；所述的L型分油器还与滑油管道的一端相连通，滑油管道的另一端与球轴承相连通；L型分油器安装在输油管道与球轴承之间的静子支架的内壁上；
所述的静子支架的轴向前端上固定安装有轴承腔密封件的径向外侧，轴承腔密封件的径向内侧固定安装在球轴承安装件上；所述的球轴承安装件、球轴承与轴承腔密封件之间的空间为集油腔；
所述的L型分油器包括顶端固定安装在静子支架内壁上的油箱，油箱与输油管道和滑油管道均相连通；油箱的底端设置有喷嘴管道的顶端，喷嘴管道的底端设置有喷嘴；
所述的球轴承包括固定安装在球轴承安装件外的球轴承内环，球轴承内环外同轴设置有保持架，保持架外同轴设置球轴承外环，所述的球轴承外环固定安装在静子支架轴向前侧的内壁上；所述的保持架上安装有多个滚珠，多个滚珠沿着保持架的周向布设；
所述的球轴承内环上开设有内环供油孔，所述的内环供油孔贯通球轴承内环，且所述的内环供油孔与滚珠所在的滚珠腔相连通供油，所述的滚珠腔位于球轴承内环和球轴承外环之间；内环供油孔与输油通道的一端相连通，所述的输油通道开设在球轴承安装件的轴向后端内；输油通道另一端与收油环的一侧相连通，所述的收油环设置在球轴承安装件的轴向后端上，收油环的另一侧靠近喷嘴；
所述的球轴承外环的内部设置有多条环形冷却流道，所述的球轴承外环上设置有上连接通道和下连接通道；所述的上连接通道的一端与环形冷却流道相连通，上连接通道的另一端的冷却润滑油入口与油箱相连通；所述的下连接通道的一端的冷却润滑油出口与集油腔相连通，下连接通道的另一端与环形冷却流道相连通。
本发明还具有如下技术特征：
具体的，所述的环形冷却流道的截面为椭圆形截面，且椭圆形截面的长轴沿着径向设置；
所述的多条环形冷却流道中包括一个第一环形冷却流道，第一环形冷却流道的椭圆形截面的长轴位于球轴承外环的垂直于轴向的中分面内；
第一环形冷却流道的椭圆形截面的长轴a1与其一侧相邻的环形冷却流道的椭圆形截面的长轴之间的夹角为α，第一环形冷却流道的椭圆形截面的长轴a1与其另一侧相邻的环形冷却流道的椭圆形截面的长轴之间的夹角为β；
以滚珠球心O为圆心，位于第一环形冷却流道一侧的环形冷却流道之间以圆心角α均匀布设，位于第一环形冷却流道另一侧的环形冷却流道之间以圆心角β均匀布设。
优选的，所述的圆心角α为12°，所述的圆心角β为15°；所述的环形冷却流道的椭圆形截面的长轴的长轴与短轴之比为2.65:1。
优选的，所述的第一环形冷却流道的一侧依次为第二环形冷却流道、第三环形冷却流道和第四环形冷却流道，第一环形冷却流道的另一侧依次为第五环形冷却流道和第六环形冷却流道；所述的第六环形冷却流道靠近L型分油器；
所述的第一环形冷却流道的截面长轴a1、第二环形冷却流道的截面长轴a2、第三环形冷却流道的截面长轴a3、第四环形冷却流道的截面长轴a4、第五环形冷却流道的截面长轴a5和第六环形冷却流道的截面长轴a6之比为40:44:57:81:46:68。
优选的，所述的球轴承外环内凹处为圆弧形结构，球轴承外环内凹处到滚珠球心O的距离为R1；与所述的环形冷却流道的截面底端相切的圆弧为λ，圆弧λ的半径为R2；所述的R1与R2之比为6:7。
优选的，所述的第一环形冷却流道的截面长轴a1与球轴承外环的宽度m之比为2:15；所述的球轴承外环的宽度m、球轴承外环的厚度n、球轴承外环的外直径与球轴承外环的内直径之比为15:6:65:53。
优选的，所述的球轴承外环的厚度为n，所述的冷却润滑油入口和冷却润滑油出口的中心轴线距离所述的球轴承外环的径向外壁和内壁的距离相等，均为二分之一n；所述的冷却润滑油入口的内直径d、冷却润滑油出口的内直径d与第一环形冷却流道的椭圆形截面的长轴a1之比为1:1:2。
具体的，所述的球轴承安装件外设置有回油管道安装件，回油管道安装件位于轴承腔密封件的轴向前侧，轴承腔密封件上开设有回油孔，回油管道安装件和球轴承安装件之间安装有回油管道的一端，回油管道的另一端为外部循环油泵连接端；所述的球轴承安装件、轴承腔密封件与回油管道安装件之间的空间为回油腔，集油腔和回油腔通过回油孔相连通。
具体的，所述的滑油管道的两端通过卡套式接头分别与球轴承和L型分油器相连接；
所述的卡套式接头包括一端与球轴承和L型分油器相连接的接头体，接头体的另一端内设置有前卡套，前卡套内设置有后卡套的一端，后卡套的另一端外设置有螺帽。
具体的，所述的球轴承的一侧前设置有挡油板。
具体的，所述的球轴承的径向外侧通过球轴承固定件固定安装在静子支架轴向前侧的内壁上，球轴承固定件和静子支架之间设置有静子配合件。
具体的，所述的L型分油器的顶端通过螺栓固定安装在静子支架内壁上；所述的输油管道通过螺栓固定安装在静子支架轴向后侧的内壁上。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)本发明的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，采用输油管道、L型分油器的油箱和滑油管道将冷却润滑油传入环形冷却流道中，能够实现对球轴承外环的冷却润滑；采用输油管道、L型分油器的油箱、喷嘴管道和喷嘴，配合输油通道、收油环和内环供油孔，能够实现对球轴承内环、保持架和滚珠的冷却润滑。本发明能够在保证结构紧凑的情况下，有效控制轴承结构温度，同时降低了轴承流体粘滞摩擦损失，即实现了轴承内部的高效冷却。
(Ⅱ)本发明的球轴承通过球轴承外环，能够实现对球轴承外环的单独冷却换热，有效地改善传统冷却方案对球轴承外环冷却不足的情况，从而显著减少喷射冷却润滑油的用量，降低了轴承腔中滑油粘滞摩擦损失，实现轴承内部的高效冷却，进而提高轴承的使用寿命。
附图说明
图1为具有冷却结构的球轴承的供回油系统的整体结构示意图。
图2为具有冷却结构的球轴承的轴向剖面图。
图3为具有冷却结构的球轴承的径向剖面图。
图4为环形冷却流道的椭圆形截面的长轴的示意图。
图5为具有冷却结构的球轴承的参数示意图。
图6为球轴承外环的结构示意图。
图7为上连接通道的结构示意图。
图8为下连接通道的结构示意图。
图9为卡套式接头的结构示意图。
图10为环形冷却流道的换热效果随其截面长短轴之比的变化关系图；其中，横坐标为环形冷却流道的椭圆形截面的长轴的长短轴之比，纵坐标为表面传热系数与换热面积的乘积。
图中各个标号的含义为：1-低压转子轴，2-静子支架，3-球轴承安装件，4-球轴承，5-输油管道，6-L型分油器，7-滑油管道，8-轴承腔密封件，9-集油腔，10-输油通道，11-收油环，12-回油管道安装件，13-回油孔，14-回油管道，15-回油腔，16-卡套式接头，17-挡油板，18-球轴承固定件，19-静子配合件，20-螺栓；
401-球轴承内环，402-保持架，403-球轴承外环，404-滚珠，405-内环供油孔，406-环形冷却流道，407-上连接通道，408-下连接通道；
601-油箱，602-喷嘴管道，603-喷嘴；
1601-接头体，1602-前卡套，1603-后卡套，1604-螺帽；
40601-第一环形冷却流道，40602-第二环形冷却流道，40603-第三环形冷却流道，40604-第四环形冷却流道，40605-第五环形冷却流道，40606-第六环形冷却流道；
a1-第一环形冷却流道的椭圆形截面的长轴，a2-第二环形冷却流道的椭圆形截面的长轴，a3-第三环形冷却流道的椭圆形截面的长轴，a4-第四环形冷却流道的椭圆形截面的长轴，a5-第五环形冷却流道的椭圆形截面的长轴，a6-第一环形冷却流道的椭圆形截面的长轴；
m-球轴承外环的宽度，n-球轴承外环的厚度，d-冷却润滑油入口的内直径。
具体实施方式
需要说明的是，本发明中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。
需要说明的是，本发明中：
冷却润滑油采用现有技术中已知的常规润滑油。
外部循环油泵采用现有技术中已知的循环油泵。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例:
本实施例公开了一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统，如图1至图9所示，包括沿着轴向设置的低压转子轴1，低压转子轴1外同轴设置有静子支架2；低压转子轴1外固定安装有球轴承安装件3，球轴承安装件3外固定安装有球轴承4的径向内侧，球轴承4的径向外侧固定安装在静子支架2轴向前侧的内壁上；
静子支架2轴向后侧的内壁上安装有输油管道5，输油管道5的一端与L型分油器6相连通，输油管道5的另一端为外部循环油泵连接端；L型分油器6还与滑油管道7的一端相连通，滑油管道7的另一端与球轴承4相连通；L型分油器6安装在输油管道5与球轴承4之间的静子支架2的内壁上；
静子支架2的轴向前端上固定安装有轴承腔密封件8的径向外侧，轴承腔密封件8的径向内侧固定安装在球轴承安装件3上；球轴承安装件3、球轴承4与轴承腔密封件8之间的空间为集油腔9；
L型分油器6包括顶端固定安装在静子支架2内壁上的油箱601，油箱601与输油管道5和滑油管道7均相连通；油箱601的底端设置有喷嘴管道602的顶端，喷嘴管道602的底端设置有喷嘴603；
球轴承4包括固定安装在球轴承安装件3外的球轴承内环401，球轴承内环401外同轴设置有保持架402，保持架402外同轴设置球轴承外环403，球轴承外环403固定安装在静子支架2轴向前侧的内壁上；保持架402上安装有多个滚珠404，多个滚珠404沿着保持架402的周向布设；
球轴承内环401上开设有内环供油孔405，内环供油孔405贯通球轴承内环401，且内环供油孔405与滚珠404所在的滚珠腔相连通供油，滚珠腔位于球轴承内环401和球轴承外环403之间；内环供油孔405与输油通道10的一端相连通，输油通道10开设在球轴承安装件3的轴向后端内；输油通道10另一端与收油环11的一侧相连通，收油环11设置在球轴承安装件3的轴向后端上，收油环11的另一侧靠近喷嘴603；
球轴承外环403的内部设置有多条环形冷却流道406，球轴承外环403上设置有上连接通道407和下连接通道408；上连接通道407的一端与环形冷却流道406相连通，上连接通道407的另一端的冷却润滑油入口与油箱601相连通；下连接通道408的一端的冷却润滑油出口与集油腔9相连通，下连接通道408的另一端与环形冷却流道406相连通。
作为本实施例的一种具体方案，环形冷却流道406的截面为椭圆形截面，且椭圆形截面的长轴沿着径向设置；
多条环形冷却流道406中包括一个第一环形冷却流道40601，第一环形冷却流道40601的椭圆形截面的长轴位于球轴承外环403的垂直于轴向的中分面内；
第一环形冷却流道40601的椭圆形截面的长轴a1与其一侧相邻的环形冷却流道406的椭圆形截面的长轴之间的夹角为α，第一环形冷却流道40601的椭圆形截面的长轴a1与其另一侧相邻的环形冷却流道406的椭圆形截面的长轴之间的夹角为β；
以滚珠404球心O为圆心，位于第一环形冷却流道40601一侧的环形冷却流道406之间以圆心角α均匀布设，位于第一环形冷却流道40601另一侧的环形冷却流道406之间以圆心角β均匀布设。
本实施例中，中分面为球轴承外环403沿着厚度方向距离球轴承外环403的两个端面距离相等的截面，即各自的距离分别为二分之一m。
作为本实施例的一种具体方案，圆心角α为12°，圆心角β为15°；环形冷却流道406的椭圆形截面的长轴的长轴与短轴之比为2.65:1。
作为本实施例的一种具体方案，第一环形冷却流道40601的一侧依次为第二环形冷却流道40602、第三环形冷却流道40603和第四环形冷却流道40604，第一环形冷却流道40601的另一侧依次为第五环形冷却流道40605和第六环形冷却流道40606；第六环形冷却流道40606靠近L型分油器6；
第一环形冷却流道的截面长轴a1、第二环形冷却流道的截面长轴a2、第三环形冷却流道的截面长轴a3、第四环形冷却流道的截面长轴a4、第五环形冷却流道的截面长轴a5和第六环形冷却流道的截面长轴a6之比为40:44:57:81:46:68。
作为本实施例的一种具体方案，球轴承外环403内凹处为圆弧形结构，球轴承外环403内凹处到滚珠404球心O的距离为R1；与环形冷却流道406的截面底端相切的圆弧为λ，圆弧λ的半径为R2；R1与R2之比为6:7。
作为本实施例的一种具体方案，第一环形冷却流道的截面长轴a1与球轴承外环的宽度m之比为2:15。球轴承外环的宽度m、球轴承外环的厚度n、球轴承外环的外直径与球轴承外环的内直径之比为15:6:65:53。
本实施例中，以球轴承外环的外直径为130mm、球轴承外环的内直径为106mm、球轴承外环的宽度m为30mm，球轴承外环的厚度n为12mm。以滚珠404球心作垂直轴向的面将球轴承4分为左右两侧，第一环形冷却流道40601截面长轴a1为4mm，左侧每隔12°设置一流道，共三个，即第二环形冷却流道40602、第三环形冷却流道40603和第四环形冷却流道40604，第二环形冷却流道的截面长轴a2、第三环形冷却流道的截面长轴a3和第四环形冷却流道的截面长轴a4分别为4.4mm、5.7mm和8.1mm；右侧每隔15°设置一流道，共两个，即第五环形冷却流道40605和第六环形冷却流道40606，第五环形冷却流道的截面长轴a5和第六环形冷却流道的截面长轴a6分别为4.6mm和6.8mm。所有的环形冷却流道406的最底端均相切与滚珠球心为圆心，半径R2等于14mm的圆弧上。根据实际需要设置环形冷却流道406的长轴长度和流道个数，能够实现实现对轴承外环高效冷却。
作为本实施例的一种具体方案，球轴承外环403的厚度为n，冷却润滑油入口和冷却润滑油出口的中心轴线距离球轴承外环403的径向外壁和内壁的距离相等，均为二分之一n；冷却润滑油入口的内直径d、冷却润滑油出口的内直径d与第一环形冷却流道40601的椭圆形截面的长轴a1之比为1:1:2。
本实施例中，冷却润滑油入口的内直径d和冷却润滑油出口的内直径d均为2mm，冷却润滑油入口和冷却润滑油出口均为圆柱状流道，该圆柱状流道的出口处垂直与轴向方向，能够防止出口处冷却润滑油倒流回轴承腔中，进而防止由于轴承腔冷却润滑油过多而产生额外的滑油摩擦粘滞阻力。
本实施例中，上连接通道407和下连接通道408均为内径2mm的弯圆管，其中心线为各环形冷却流道406截面中心所组成的圆弧；环形冷却流道406、上连接通道407和下连接通道408均由3D打印加工而成。
作为本实施例的一种具体方案，球轴承安装件3外设置有回油管道安装件12，回油管道安装件12位于轴承腔密封件8的轴向前侧，轴承腔密封件8上开设有回油孔13，回油管道安装件12和球轴承安装件3之间安装有回油管道14的一端，回油管道14的另一端为外部循环油泵连接端；球轴承安装件3、轴承腔密封件8与回油管道安装件12之间的空间为回油腔15，集油腔9和回油腔15通过回油孔13相连通。
本实施例中，回油管道14和回油腔15能够实现对冷却润滑油的回收利用，减少冷却润滑油的用量，实现节能环保。
作为本实施例的一种具体方案，滑油管道7的两端通过卡套式接头16分别与球轴承4和L型分油器6相连接；
卡套式接头16包括一端与球轴承4和L型分油器6相连接的接头体1601，接头体1601的另一端内设置有前卡套1602，前卡套1602内设置有后卡套1603的一端，后卡套1603的另一端外设置有螺帽1604。
本实施例中，滑油管道7的内径为2mm。接头体1601内部有一个平面与滑油管道7的端面相接触，还有一个内锥形面与外锥形的前卡套1602相接触，形成锥面密封，螺帽1604通过螺纹连接装配在接头体1601上，与后卡套1603形成锥面接触密封，并压紧滑油管道7，以实现滑油管道7的轴向和径向定位。
作为本实施例的一种具体方案，球轴承4的一侧前设置有挡油板17。本实施例中，挡油板17能够起到对球轴承4密封的作用，同时保证工作过程中，冷却润滑油不会泄露。
本实施例中，球轴承4的径向外侧通过球轴承固定件18固定安装在静子支架2轴向前侧的内壁上，球轴承固定件18和静子支架2之间设置有静子配合件19。L型分油器6的顶端通过螺栓20固定安装在静子支架2内壁上；输油管道5通过螺栓20固定安装在静子支架2轴向后侧的内壁上。低压转子轴1与静子支架2之间的空间为腔体，球轴承4周围的腔体为轴承腔。
本发明的工作过程如下：
本实施例中，以该具有冷却结构的球轴承的供回油系统安装在某航空发动机中为例，以说明其工作过程。
将球轴承4配合球轴承安装件3安装在低压转子轴1上，低压转子轴1旋转时会带动球轴承内环401，保持架402及滚珠404高速旋转，球轴承外环403静止不动，同时将球轴承4所受载荷经球轴承固定件18和静子配合件19传递到静子支架上，完成对低压转子轴1的轴向及径向定位。球轴承内环401、保持架402及滚珠404在高速旋转的过程中会产生大量热量，同时滚珠404与球轴承内环401、保持架402和球轴承外环403之间存在摩擦，为保证球轴承4的正常工作，需对球轴承4进行润滑及冷却。
球轴承外环403的冷却润滑：采用外部循环油泵，将冷却润滑油通过输油管道5传输至L型分油器6的油箱601中，L型分油器6再将冷却润滑油通过滑油管道7，由上连接通道407的冷却润滑油入口处流动至环形冷却流道406中，冷却润滑油在环形冷却流道406中流动对球轴承外环403进行冷却润滑，最终冷却润滑油在重力作用由下连接通道408的冷却润滑油出口处流动至集油腔9中，再通过回油管道安装件12上的回油孔13进入回油腔15中，通过回油管道14流回外部循环油泵中，进行循环利用。
球轴承内环401、保持架402及滚珠404的冷却润滑：采用外部循环油泵，将冷却润滑油通过输油管道5传输至L型分油器6的油箱601中，再通过喷嘴603将冷却润滑油喷出，喷出的冷却润滑油经收油环11、输油通道10和内环供油孔405流动至球轴承内部，对球轴承内环401、保持架402及滚珠404进行冷却润滑；完成冷却的冷却润滑油，在保持架402和滚珠404高速旋转下，一部分冷却润滑油被甩入球轴承4左侧的轴承腔中，流入至集油腔9中后，再通过回油管道安装件12上的回油孔13进入回油腔15中，通过回油管道14并且经一系列除气、滤渣后流回外部循环油泵中，进行循环利用；另一部分冷却润滑油被甩入至球轴承4右侧的轴承腔中，最终通过重力作用回油。
效果验证：
本实施例中，为验证本发明的换热效果，采用ANSYS软件进行了模拟仿真计算。计算时，将环形冷却流道406截面的短轴长度固定在2mm，长轴的长度根据不同长短轴之比分别取不同的值，环形冷却流道406的半径，即滚珠404球心到环形冷却流道406截面中心的距离为60mm。球轴承外环403内侧提供5000w/m2的热流，供油速率为0.01m/s，冷却润滑油的初始温度为323K。计算结果如图10所示。
由图10可知，采取表面传热系数和换热面积的乘积衡量换热效果，随环形冷却流道406截面的长短轴之比逐渐增大，换热效果先上升后下降，在长短轴之比约为2.65时，换热效果最好。由上述分析可知，环形冷却流道406截面的长短轴设置在2.65时，能够达到最佳换热效果，即实现最佳冷却润滑效果。

Claims (10)

1.一种具有冷却结构的球轴承的供回油系统，包括沿着轴向设置的低压转子轴(1)，低压转子轴(1)外同轴设置有静子支架(2)，其特征在于，所述的低压转子轴(1)外固定安装有球轴承安装件(3)，球轴承安装件(3)外固定安装有球轴承(4)的径向内侧，球轴承(4)的径向外侧固定安装在静子支架(2)轴向前侧的内壁上；
所述的静子支架(2)轴向后侧的内壁上安装有输油管道(5)，所述的输油管道(5)的一端与L型分油器(6)相连通，输油管道(5)的另一端为外部循环油泵连接端；所述的L型分油器(6)还与滑油管道(7)的一端相连通，滑油管道(7)的另一端与球轴承(4)相连通；L型分油器(6)安装在输油管道(5)与球轴承(4)之间的静子支架(2)的内壁上；
所述的静子支架(2)的轴向前端上固定安装有轴承腔密封件(8)的径向外侧，轴承腔密封件(8)的径向内侧固定安装在球轴承安装件(3)上；所述的球轴承安装件(3)、球轴承(4)与轴承腔密封件(8)之间的空间为集油腔(9)；
所述的L型分油器(6)包括顶端固定安装在静子支架(2)内壁上的油箱(601)，油箱(601)与输油管道(5)和滑油管道(7)均相连通；油箱(601)的底端设置有喷嘴管道(602)的顶端，喷嘴管道(602)的底端设置有喷嘴(603)；
所述的球轴承(4)包括固定安装在球轴承安装件(3)外的球轴承内环(401)，球轴承内环(401)外同轴设置有保持架(402)，保持架(402)外同轴设置球轴承外环(403)，所述的球轴承外环(403)固定安装在静子支架(2)轴向前侧的内壁上；所述的保持架(402)上安装有多个滚珠(404)，多个滚珠(404)沿着保持架(402)的周向布设；
所述的球轴承内环(401)上开设有内环供油孔(405)，所述的内环供油孔(405)贯通球轴承内环(401)，且所述的内环供油孔(405)与滚珠(404)所在的滚珠腔相连通供油，所述的滚珠腔位于球轴承内环(401)和球轴承外环(403)之间；内环供油孔(405)与输油通道(10)的一端相连通，所述的输油通道(10)开设在球轴承安装件(3)的轴向后端内；输油通道(10)另一端与收油环(11)的一侧相连通，所述的收油环(11)设置在球轴承安装件(3)的轴向后端上，收油环(11)的另一侧靠近喷嘴(603)；
所述的球轴承外环(403)的内部设置有多条环形冷却流道(406)，所述的球轴承外环(403)上设置有上连接通道(407)和下连接通道(408)；所述的上连接通道(407)的一端与环形冷却流道(406)相连通，上连接通道(407)的另一端的冷却润滑油入口与油箱(601)相连通；所述的下连接通道(408)的一端的冷却润滑油出口与集油腔(9)相连通，下连接通道(408)的另一端与环形冷却流道(406)相连通。
2.如权利要求1所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的环形冷却流道(406)的截面为椭圆形截面，且椭圆形截面的长轴沿着径向设置；
所述的多条环形冷却流道(406)中包括一个第一环形冷却流道(40601)，第一环形冷却流道(40601)的椭圆形截面的长轴位于球轴承外环(403)的垂直于轴向的中分面内；
第一环形冷却流道(40601)的椭圆形截面的长轴a1与其一侧相邻的环形冷却流道(406)的椭圆形截面的长轴之间的夹角为α，第一环形冷却流道(40601)的椭圆形截面的长轴a1与其另一侧相邻的环形冷却流道(406)的椭圆形截面的长轴之间的夹角为β；
以滚珠(404)球心O为圆心，位于第一环形冷却流道(40601)一侧的环形冷却流道(406)之间以圆心角α均匀布设，位于第一环形冷却流道(40601)另一侧的环形冷却流道(406)之间以圆心角β均匀布设。
3.如权利要求2所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的圆心角α为12°，所述的圆心角β为15°；所述的环形冷却流道(406)的椭圆形截面的长轴的长轴与短轴之比为2.65:1。
4.如权利要求2所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的第一环形冷却流道(40601)的一侧依次为第二环形冷却流道(40602)、第三环形冷却流道(40603)和第四环形冷却流道(40604)，第一环形冷却流道(40601)的另一侧依次为第五环形冷却流道(40605)和第六环形冷却流道(40606)；所述的第六环形冷却流道(40606)靠近L型分油器(6)；
所述的第一环形冷却流道的截面长轴a1、第二环形冷却流道的截面长轴a2、第三环形冷却流道的截面长轴a3、第四环形冷却流道的截面长轴a4、第五环形冷却流道的截面长轴a5和第六环形冷却流道的截面长轴a6之比为40:44:57:81:46:68。
5.如权利要求2所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的球轴承外环(403)内凹处为圆弧形结构，球轴承外环(403)内凹处到滚珠(404)球心O的距离为R1；与所述的环形冷却流道(406)的截面底端相切的圆弧为λ，圆弧λ的半径为R2；所述的R1与R2之比为6:7。
6.如权利要求2所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的第一环形冷却流道的截面长轴a1与球轴承外环的宽度m之比为2:15；所述的球轴承外环的宽度m、球轴承外环的厚度n、球轴承外环的外直径与球轴承外环的内直径之比为15:6:65:53。
7.如权利要求2所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的球轴承外环(403)的厚度为n，所述的冷却润滑油入口和冷却润滑油出口的中心轴线距离所述的球轴承外环(403)的径向外壁和内壁的距离相等，均为二分之一n；所述的冷却润滑油入口的内直径d、冷却润滑油出口的内直径d与第一环形冷却流道(40601)的椭圆形截面的长轴a1之比为1:1:2。
8.如权利要求1所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的球轴承安装件(3)外设置有回油管道安装件(12)，回油管道安装件(12)位于轴承腔密封件(8)的轴向前侧，轴承腔密封件(8)上开设有回油孔(13)，回油管道安装件(12)和球轴承安装件(3)之间安装有回油管道(14)的一端，回油管道(14)的另一端为外部循环油泵连接端；
所述的球轴承安装件(3)、轴承腔密封件(8)与回油管道安装件(12)之间的空间为回油腔(15)，集油腔(9)和回油腔(15)通过回油孔(13)相连通。
9.如权利要求1所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的滑油管道(7)的两端通过卡套式接头(16)分别与球轴承(4)和L型分油器(6)相连接；
所述的卡套式接头(16)包括一端与球轴承(4)和L型分油器(6)相连接的接头体(1601)，接头体(1601)的另一端内设置有前卡套(1602)，前卡套(1602)内设置有后卡套(1603)的一端，后卡套(1603)的另一端外设置有螺帽(1604)。
10.如权利要求1所述的具有冷却结构的球轴承的供回油系统，其特征在于，所述的球轴承(4)的一侧前设置有挡油板(17)。
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