CN117090869A - 一种带油膜的轴承减振结构 - Google Patents

Abstract

一种带油膜的轴承减振结构，包括第一喷嘴和支承，在支承的内壁上设置有横向供油孔；所述第一喷嘴为环状结构且套装在支承中部的外周面上；在支承的左端外周面上由内至外依次套装有减振器环、轴承衬套以及滚子轴承；在支承上设置有径向通孔，所述径向通孔的一端连通所述横向供油孔，另一端连通至减振器环的内表面，在所述减振器环的外周面和内周面分别设置有用于存储滑油的贮油结构用于形成油膜。发动机在工作状态时，滑油通过横向供油孔时，流通的滑油可以通过支承上的径向通孔进入到减振器环的外周面和内周面的贮油结构中，当轴承产生振动时，减振器环内、外周面储存的滑油会流出形成油膜，最终实现轴承减振效果。

Description

一种带油膜的轴承减振结构

技术领域

本发明涉及航空发动机制造技术领域，尤其涉及一种带油膜的轴承减振结构。

背景技术

轴承是航空发动机制造中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其在运动过程中的摩擦系数，保证其回转精度。轴承一般会配有轴承衬套一起使用，轴承衬套主要代替轴承的磨损，另外也有支撑轴运转，减摩擦磨损，减振的作用。当轴承或轴承衬套磨损到一定程度时需要进行更换，并且轴承在使用过程中会直接或间接地与周围结构产生振动。因此如何减少轴承向支承结构传递引起振动的负荷，减少摩擦磨损是一项关键技术。

现有技术中，如公告号为CN203051616U的专利公开了一种用于圆锥轴的动静压轴承支承减振器，通过在轴瓦的内锥孔上设有矩形凹槽，轴瓦的外壁上设有环形凹槽，所述矩形凹槽和环形凹槽之间设有通孔，在通过供油嘴泵入一定压力的压力油，由于静压效应把转轴抬起。

上述现有技术的结构中，需要利用供油嘴泵入压力油。但是对于发动机中带有喷嘴的支承结构中，若是采用供油嘴泵提供压力油的方式进行润滑，在需要额外的增压装置，容易造成结构复杂。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种带油膜的轴承减振结构,旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种带油膜的轴承减振结构，包括第一喷嘴和支承，在支承的内壁上设置有横向供油孔；所述第一喷嘴为环状结构且套装在支承中部的外周面上；在支承的左端外周面上由内至外依次套装有减振器环、轴承衬套以及滚子轴承；在支承上设置有径向通孔，所述径向通孔的一端连通所述横向供油孔，另一端连通至减振器环的内表面，在所述减振器环的外周面和内周面分别设置有用于存储滑油的贮油结构用于形成油膜；第一喷嘴内设置有喷油孔并与所述横向供油孔连通，喷油孔用于对所述轴承进行喷油润滑。

优选的，减振器环上的贮油结构包括均布设置在减振器环外周面上的多个外凹槽、以及均布设置减振器环外周面上的内凹槽，内凹槽与外凹槽之间由滑油通孔连通。

优选的，所述减振器环的数量为多个，多个减振器环轴向对接；在减振器环的其中一侧面设置有凸台，另一侧面设置有卡槽；所述滑油通孔为半圆弧状孔体，且滑油通孔设置在凸台两侧面根部位置处；减振器环轴向对接时，其中一个减振器环的凸台活动插设在另一个减振器环的卡槽内。

优选的，所述外凹槽的数量为六个，所述内凹槽的数量为六个；所述外凹槽与内凹槽相互错位布置。

优选的，所述喷油孔包括水平斜孔和径向斜孔；在所述支承上设置有径向供油孔；径向斜孔的内端与径向供油孔连通，径向斜孔的外端与水平斜孔连通；所述水平斜孔的轴线向下倾斜，且水平斜孔的出口端朝向所述滚子轴承的滚子与轴承内圈之间的间隙位置。

优选的，在减振器环与支承的左端外周面之间还套装有支承衬套；在支承衬套上设置有过油孔，过油孔的位置与径向通孔的位置相对应，且过油孔的直径大于径向通孔的直径。

优选的，在所述支承的支臂上设置有供油斜孔，该供油斜孔与横向供油孔交汇连通；在支承的支臂上设置有内轴喷油孔，内轴喷油孔与供油斜孔连通，内轴喷油孔用于对向低压涡轮转子内轴进行喷油冷却。

优选的，在所述横向供油孔右端设置有螺纹，并在螺纹处设置有堵头。

优选的，在所述横向供油孔左端设置有焊接有第二喷嘴用于对IV号轴承提供滑油。

优选的，所述支承外周面为阶梯面，从左至右依次包括第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面；所述第一喷嘴安装在第二台阶面上，且第一喷嘴的右端抵靠在第二台阶面和第三台阶面之间形成的竖直面上；所述支承衬套套装在第一台阶面上，且支承衬套的右端抵靠在第一台阶面和第二台阶面之间形成的竖直面上；在所述支承的左端面上固接有挡板，该挡板的直径大于滚子轴承内圈的内径。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

(1)在本发明中，通过利用支承内的横向供油孔与减振器环相连通，并在减振器环的外周面和内周面分别设置有用于存储滑油的贮油结构用于形成油膜，发动机在工作状态时，滑油通过横向供油孔时，流通的滑油可以通过支承上的径向通孔进入到减振器环的外周面和内周面的贮油结构中，当轴承产生振动时，减振器环内、外周面储存的滑油会流出形成油膜，最终实现轴承减振效果。在本发明中，无需设置供油嘴泵或者额外的增压装置，结构简单。

(2)在本发明中，贮油结构包括多个外凹槽多个内凹槽的结构形式，且内凹槽与外凹槽之间由滑油通孔连通，发动机在工作状态时，流通的滑油到达内表面的内凹槽进行存储，多余的滑油再经过滑油通孔到达外凹槽中并进行存储。由于外凹槽、内凹槽均为敞口状态，当轴承产生振动时，敞口状的内、外凹槽中的滑油可以快速流出形成油膜进而实现轴承减振效果。

(3)在本发明中，采用多个减振器环轴向对接的结构，使得相邻两个减振器环中间形成周向间隙，进而使得滑油分布更加均匀，且增加油膜的行程；周向间隙有利于滑油从减振器环的内周面流向外周面，便于在减振器环内外表面形成油膜，进一步起到实现对轴承的减振作用。

(4)在本发明中，采用多个减振器环轴向对接的结构，减振器环对接可增加挤压滑移阻尼，起到增强阻尼的作用，相对于采用一个减振环结构，可降低结构传递振动的能力，提高减振的效果。

(5)在本发明中，第一喷嘴上的水平斜孔的轴线向下倾斜，且水平斜孔的出口端朝向所述滚子轴承的滚子与轴承内圈之间的间隙位置，有利于之间将滑油喷向滚子与轴承内圈之间的间隙中，有效地降低了喷到滚子端面造成滑油飞溅的问题，起到更好的润滑作用。

(6)本发明中，利用油膜减振的结构简单、可靠、有效，油膜的形成不仅可以减少轴承向支承结构传递引起振动的负荷，还可以润滑轴承，减少了摩擦磨损。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种带油膜的轴承减振结构的示意图，图中箭头表示滑油流动方向；

图2为本发明中支承与第一喷嘴、支承衬套相配合的结构示意图，图中箭头表示滑油流动方向；

图3为本发明中减振器环的结构示意图；

图4为本发明中两个减振器环轴向对接时的结构示意图。

附图标号说明：1、滚子轴承；2、轴承衬套；3、减振器环；3a、外凹槽；3b、内凹槽；3c、滑油通孔；3d、凸台；3e、卡槽；4、支承；4a、径向通孔；4b、横向供油孔；4c、支承衬套；4d、过油孔；4e、径向供油孔；4f、供油斜孔；4g、内轴喷油孔；4h、螺纹；5、第一喷嘴；5a、喷油孔；5b、水平斜孔；5c、径向斜孔；6、第二喷嘴；7、挡板。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

结合附图所示，一种带油膜的轴承减振结构，包括第一喷嘴5和支承4，在支承4的内壁上设置有横向供油孔4b；所述第一喷嘴5为环状结构且套装在支承4中部的外周面上；在支承4的左端外周面上由内至外依次套装有减振器环3、轴承衬套2以及滚子轴承1；在支承4上设置有径向通孔4a，所述径向通孔4a的一端连通所述横向供油孔4b，另一端连通至减振器环3的内表面，在所述减振器环3的外周面和内周面分别设置有用于存储滑油的贮油结构用于形成油膜；第一喷嘴5内设置有喷油孔5a并与所述横向供油孔4b连通，喷油孔5a用于对所述轴承1进行喷油润滑。

通过采用所述结构，发动机在工作状态时，滑油通过横向供油孔4b时，流通的滑油可以通过支承4上的径向通孔4a进入到减振器环3的外周面和内周面的贮油结构中，当轴承产生振动时，减振器环3内、外周面储存的滑油会流出形成油膜，最终实现轴承减振效果。

具体地，结合图3所示，减振器环3上的贮油结构包括均布设置在减振器环3外周面上的多个外凹槽3a、以及均布设置减振器环3外周面上的内凹槽3b，内凹槽3b与外凹槽3a之间由滑油通孔3c连通。流通的滑油到达内表面的内凹槽3b进行存储，多余的滑油再经过滑油通孔3c到达外凹槽3a中并进行存储。由于外凹槽3a、内凹槽3b均为敞口状态，当轴承产生振动时，敞口状的内、外凹槽中的滑油可以快速流出形成油膜进而实现轴承减振效果。

在本实施例中，设置轴承衬套2的作用在于起到耐磨作用，应选用硬度更高的材料，增加耐磨性，避免滚子轴承1的内圈发生磨损。

结合图3、图4所示，在本实施例中，所述减振器环3的数量为多个，多个减振器环3轴向对接；在减振器环3的其中一侧面设置有凸台3d，另一侧面设置有卡槽3e；所述滑油通孔3c为半圆弧状孔体，且滑油通孔3c设置在凸台3d两侧面根部位置处；减振器环3轴向对接时，其中一个减振器环3的凸台3d活动插设在另一个减振器环3的卡槽3e内，两个减振器环3轴向对接后，在凸台3d两侧的滑油通孔3c均可以起到过油的作用，有利于滑油从减振器环3的内凹槽3b到达外凹槽3a。采用多个减振器环3轴向对接的结构，使得相邻两个减振器环3中间形成周向间隙，进而使得滑油分布更加均匀，且增加油膜的行程；另外，周向间隙有利于滑油从减振器环3的内周面流向外周面，便于在减振器环3内外表面形成油膜，进一步起到实现对轴承的减振作用。

结合图3所示，所述外凹槽3a的数量为六个，所述内凹槽3b的数量为六个；所述外凹槽3a与内凹槽3b相互错位布置。采用错位布置结构，便于设置滑油通孔3c以连通所述内凹槽3b、外凹槽3a。

结合图1、图2所示，所述喷油孔5a包括水平斜孔5b和径向斜孔5c；在所述支承4上设置有径向供油孔4e；径向斜孔5c的内端与径向供油孔4e连通，径向斜孔5c的外端与水平斜孔5b连通；所述水平斜孔5b的轴线向下倾斜，且水平斜孔5b的出口端朝向所述滚子轴承1的滚子与轴承内圈之间的间隙位置。有利于之间将滑油喷向滚子与轴承内圈之间的间隙中，有效地降低了喷到滚子端面造成滑油飞溅的问题，起到更好的润滑作用。

结合图2所示，在减振器环3与支承4的左端外周面之间还套装有支承衬套4c；在支承衬套4c上设置有过油孔4d，过油孔4d的位置与径向通孔4a的位置相对应，且过油孔4d的直径大于径向通孔4a的直径。支承衬套4c起到耐磨作用，应选用硬度更高的材料，增加耐磨性，可以有效避免支承4发生磨损。

结合图1所示，在所述支承4的支臂上设置有供油斜孔4f，该供油斜孔4f与横向供油孔4b交汇连通；在支承4的支臂上设置有内轴喷油孔4g，内轴喷油孔4g与供油斜孔4f连通，内轴喷油孔4g用于对向低压涡轮转子内轴进行喷油，用滑油对低压涡轮转子内轴进行冷却。

结合图1所示，在所述横向供油孔4b右端设置有螺纹4h，并在螺纹4h处设置有堵头。为了便于加工横向供油孔4b，在进行横向供油孔4b钻孔时，加工成了通过结构，因此在右端设置螺纹4h，并设置堵头用于封堵滑油。另外，设置堵头结构，在检修时，拆掉堵头即可放掉内部的滑油，便于检修。

结合图1所示，在所述横向供油孔4b左端设置有焊接有第二喷嘴6用于对IV号轴承提供滑油。

结合图1、图2所示，所述支承4外周面为阶梯面，从左至右依次包括第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面；所述第一喷嘴5安装在第二台阶面上，且第一喷嘴5的右端抵靠在第二台阶面和第三台阶面之间形成的竖直面上；所述支承衬套4c套装在第一台阶面上，且支承衬套4c的右端抵靠在第一台阶面和第二台阶面之间形成的竖直面上；在所述支承4的左端面上固接有挡板7，该挡板7的直径大于滚子轴承1内圈的内径。通过将支承4外周面设置为阶梯面，便于安装支承4上的其他部件并形成轴向限位，同时利用挡板7对滚子轴承1、以及轴承衬套2、减振器环3起到轴向限位的作用。

本发明的工作原理如下：

结合图1、图2所示，图中的黑色箭头表示滑油流动方向。滑油从支承4支臂上的供油斜孔4f流入之后进入至横向供油孔4b中，滑油的流向包括以下四个方面：

(1)滑油从内轴喷油孔4g喷出，并向低压涡轮转子内轴，用滑油对低压涡轮转子内轴进行冷却。

(2)滑油经过径向供油孔4e之后到达第一喷嘴5内部，然后从喷油孔5a喷出，并喷向滚子轴承1的滚子与轴承内圈之间的间隙位置，用于对滚子轴承1进行润滑。

(3)滑油经过径向通孔4a到达减振器环3内表面的内凹槽3b进行存储，多余的滑油再经过滑油通孔3c到达外凹槽3a中并进行存储，由于外凹槽3a、内凹槽3b均为敞口状态，当轴承产生振动时，敞口状的内、外凹槽中的滑油可以快速流出形成油膜进而实现轴承减振效果。

(4)滑油从第二喷嘴6喷出，用于对IV号轴承提供滑油。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种带油膜的轴承减振结构，包括第一喷嘴(5)和支承(4)，其特征在于：在支承(4)的内壁上设置有横向供油孔(4b)；所述第一喷嘴(5)为环状结构且套装在支承(4)中部的外周面上；

在支承(4)的左端外周面上由内至外依次套装有减振器环(3)、轴承衬套(2)以及滚子轴承(1)；

在支承(4)上设置有径向通孔(4a)，所述径向通孔(4a)的一端连通所述横向供油孔(4b)，另一端连通至减振器环(3)的内表面，在所述减振器环(3)的外周面和内周面分别设置有用于存储滑油的贮油结构用于形成油膜；

第一喷嘴(5)内设置有喷油孔(5a)并与所述横向供油孔(4b)连通，喷油孔(5a)用于对所述轴承(1)进行喷油润滑。

2.如权利要求1所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：减振器环(3)上的贮油结构包括均布设置在减振器环(3)外周面上的多个外凹槽(3a)、以及均布设置减振器环(3)外周面上的内凹槽(3b)，内凹槽(3b)与外凹槽(3a)之间由滑油通孔(3c)连通。

3.如权利要求2所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：所述减振器环(3)的数量为多个，多个减振器环(3)轴向对接；在减振器环(3)的其中一侧面设置有凸台(3d)，另一侧面设置有卡槽(3e)；所述滑油通孔(3c)为半圆弧状孔体，且滑油通孔(3c)设置在凸台(3d)两侧面根部位置处；减振器环(3)轴向对接时，其中一个减振器环(3)的凸台(3d)活动插设在另一个减振器环(3)的卡槽(3e)内。

4.如权利要求2所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：所述外凹槽(3a)的数量为六个，所述内凹槽(3b)的数量为六个；所述外凹槽(3a)与内凹槽(3b)相互错位布置。

5.如权利要求1所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：所述喷油孔(5a)包括水平斜孔(5b)和径向斜孔(5c)；在所述支承(4)上设置有径向供油孔(4e)；径向斜孔(5c)的内端与径向供油孔(4e)连通，径向斜孔(5c)的外端与水平斜孔(5b)连通；所述水平斜孔(5b)的轴线向下倾斜，且水平斜孔(5b)的出口端朝向所述滚子轴承(1)的滚子与轴承内圈之间的间隙位置。

6.如权利要求1所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：在减振器环(3)与支承(4)的左端外周面之间还套装有支承衬套(4c)；在支承衬套(4c)上设置有过油孔(4d)，过油孔(4d)的位置与径向通孔(4a)的位置相对应，且过油孔(4d)的直径大于径向通孔(4a)的直径。

7.如权利要求1所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：在所述支承(4)的支臂上设置有供油斜孔(4f)，该供油斜孔(4f)与横向供油孔(4b)交汇连通；在支承(4)的支臂上设置有内轴喷油孔(4g)，内轴喷油孔(4g)与供油斜孔(4f)连通，内轴喷油孔(4g)用于对向低压涡轮转子内轴进行喷油冷却。

8.如权利要求1所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：在所述横向供油孔(4b)右端设置有螺纹(4h)，并在螺纹(4h)处设置有堵头。

9.如权利要求1所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：在所述横向供油孔(4b)左端设置有焊接有第二喷嘴(6)用于对IV号轴承提供滑油。

10.如权利要求6所述的一种带油膜的轴承减振结构，其特征在于：所述支承(4)外周面为阶梯面，从左至右依次包括第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面；

所述第一喷嘴(5)安装在第二台阶面上，且第一喷嘴(5)的右端抵靠在第二台阶面和第三台阶面之间形成的竖直面上；

所述支承衬套(4c)套装在第一台阶面上，且支承衬套(4c)的右端抵靠在第一台阶面和第二台阶面之间形成的竖直面上；

在所述支承(4)的左端面上固接有挡板(7)，该挡板(7)的直径大于滚子轴承(1)内圈的内径。