CN204900542U - 航空用主轴轴承以及叶轮式径向收油环 - Google Patents
航空用主轴轴承以及叶轮式径向收油环 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种航空用主轴轴承以及叶轮式径向收油环，其能实现环下供油且需要的径向空间小。其中，该航空用主轴轴承具有与内圈的一端共轴线且成一体地构造成的叶轮式径向收油环，叶轮式径向收油环具有沿周向间隔分布的多个叶片，叶片具有以主轴转动方向为参考的前端以及后端，前端与后端之间形成收油口，后端的外周面形成斜槽，前端的内侧面、后端的斜槽分别相对于航空用主轴轴承的径向倾斜，斜槽增大了收油口的有效进油面积，前端的内侧面与斜槽之间形成收油口，叶片的内侧面以及内圈的局部内侧面用于与主轴之间形成间隙，形成通往内圈的输油通道。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空用主轴轴承以及轴承润滑油的收油装置。
背景技术
造成轴承失效的因素有多种因素，据相关资料统计由于润滑不足和润滑不当而导致的轴承失效约占37％，同时由于污染而导致的轴承失效约占21％。因此采用正确的供油布置，清洁的润滑油是保证系统稳定正常工作的必要手段。民用航空发动机高压转子主轴轴承通常具有很高的DN值(滑动线速度极限)，必须采用环下润滑方式，而随着发动机的涵道比越来越高，高压轴支点的径向空间被极大的压缩，传统的环下供油的方式已经难以实现，必须采取对径向空间要求很小的叶轮式径向收油环结构。一种叶轮式径向收油环结构中的收油环与轴承之间通过导油槽连接，使滑油能顺利的从收油环输送到轴承。此结构一方面由于安装的需要，导致收油环内径比轴承内径大，滑油从收油环到轴承会有较大阻力，使收油效率降低；另一方面，收油环和轴承端面之间的配合面需要有较高的光洁度和平行度，保证滑油不从此处漏出。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种航空用主轴轴承，其能实现环下供油且需要的径向空间小。
本实用新型的实施例提供一种航空用主轴轴承，包括外圈、内圈以及设置于外圈和内圈之间由保持架保持的滚动体，其中，所述航空用主轴轴承还具有与所述内圈的一端共轴线且成一体地构造成的叶轮式径向收油环，所述叶轮式径向收油环具有沿周向间隔分布的多个叶片，所述叶片具有以主轴转动方向为参考的前端以及后端，所述前端与所述后端之间形成收油口，所述后端的外周面形成斜槽，以增大收油口的有效进油面积，所述前端的内侧面、所述后端的所述斜槽分别相对于所述航空用主轴轴承的径向倾斜，所述叶片的内侧面以及所述内圈的局部内侧面用于与所述主轴之间形成间隙，形成通往所述内圈的输油通道。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述叶片的内侧面以及所述内圈的所述局部内侧面形成有输油槽，所述输油槽用于形成所述输油通道。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述前端的内侧面、所述斜槽分别位于所述主轴的外周面的不同切向。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述输油槽沿输油方向为等截面宽度的或者截面宽度扩大的。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述斜槽的截面为圆弧形或矩形。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述前端的所述内侧面与所述斜槽具有夹角。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述夹角为20°到40°。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述内圈分为第一半圈和第二半圈，所述第一半圈和所述第二半圈共同接收滚动体，所述叶轮式径向收油环位于所述第一半圈。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述滚动体为滚珠或滚柱。
在优选的实施例中，所述的航空用主轴轴承的所述叶片的轴向两侧有相对于所述叶片径向高出的环形挡边。
根据本实用新型的实施例提供的叶轮式径向收油环具有沿周向间隔分布的多个叶片，所述叶片具有以转动方向为参考的前端以及后端，所述前端与所述后端之间形成收油口，所述后端的外周面形成斜槽以增大收油口的有效进油面积，所述前端的内侧面、所述后端的所述斜槽分别相对于该叶轮式径向收油环的径向倾斜，所述叶片的内侧面以及所述内圈的局部内侧面用于形成输油通道。
在优选的实施例中，该叶轮式径向收油环还具有自一端成一体地沿轴向延伸出的圈体，所述圈体适合于构造成一个轴承的内圈的至少一部分，所述叶片的内侧面以及所述圈体的至少局部内侧面用于形成通往所述轴承的输油通道。根据本实用新型的实施例中，由于所提供的叶轮式径向收油环与传统的环下润滑结构相比较不需要更大的径向空间，避免了因为流道过低导致支点径向空间不足时高DN值轴承的润滑与冷却问题；还因为提供的叶轮式径向收油环由于叶轮收油口处的斜槽，比起现有的结构，收油效率有了显著提高；还因为其提供的叶轮式径向收油环与轴承内圈采用一体化设计，滑油流路设计更加简单，并且由于集成设计可以解决因为叶轮式径向收油环与轴承内圈接触的端面加工精度低而导致的漏油问题，有效地降低系统重量、节约加工成本的同时，提高了结构可靠性，保证更多的油进入轴承。
附图说明
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为根据本发明实施例的安装在航空用主轴上的航空用主轴轴承的示意图；
图2为图1中航空用主轴轴承的内圈的第一半圈的轴测视图；
图3为图2中的第一半圈的主视图；
图4为沿图3中B-B线的剖视图；
图5为根据本发明另一实施例的航空用主轴轴承的内圈的轴测视图；
图6为图5所示的内圈的主视图；
图7为沿图6中C-C线的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
图1至图4示出了本发明的一实施例中，需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。
如图1所示，航空用主轴轴承包括外圈9、内圈1以及设置于外圈9和内圈1之间由保持架7保持的滚动体8。在图1所示的实施例中，内圈1分为第一半圈5和第二半圈6，在其他实施例中，内圈1也可以是一个整体。第一半圈5和第二半圈6之间的间隙30可以构成油槽。同时结合图2，第一半圈5的左端部具有与内圈1共轴线且成一体地构造成的叶轮式径向收油环2。再结合图3和图4，叶轮式径向收油环2具有沿周向间隔分布的多个叶片18，叶片18具有以主轴转动方向(图4中为顺时针方向)为参考的前端11以及后端12，前端11与后端12之间形成收油口，后端12的外周面形成斜槽14，以增大收油口的有效进油面积，前端11的内侧面、后端12的斜槽14分别相对于航空用主轴轴承的径向倾斜，叶片18的内侧面以及第一半圈5的局部内侧面用于与主轴之间形成间隙，从而形成通往内圈1的输油通道12。滑油从喷嘴16喷射出，再被收入随主轴高速旋转的叶轮式径向收油环2，由于离心力的作用，沿着输油通道12、间隙30进入到航空用主轴轴承内部，用于对航空用主轴轴承进行冷却和润滑。
如图2和图4所示，在优选的实施例中，叶片18的内侧面以及第一半圈5的所述局部内侧面是通过形成输油槽的形式提供输油通道12。
在优选的实施例中，前端11的内侧面、斜槽14的底面分别位于主轴的外周面的不同切向。所述切向是垂直于主轴或者航空用主轴轴承的径向的方向，这不限于几何意义上的严格垂直，可以在一定角度范围内变动，例如正负10度。
另外，输油通道12为输油槽形式时，其可以设置成沿输油方向为等截面宽度的或者截面宽度扩大的，这样能保证滑油能更顺利地进入到航空用主轴轴承内。
斜槽14可以通过铣刀加工成型，其截面为但不限于圆弧形或矩形。
参照图4，前端11的内侧面与斜槽14的底面具有夹角P2，P2可以在20°到40°之间取值，例如取值为30°。
斜槽14可以增加收油效率，如图4所示，夹角P0示出的是在没有增加斜槽14时的进油角度，夹角P1示出的是增加了斜槽14时的进油角度，在一实施例中，进油角度由约40°(P0)增加到约45°(P1)，从而使收油效率提高了近10％。
如图4所示，滑油从一个或多个喷嘴16以较高的速度喷出，进入收油口17。收油环高速顺时针旋转，将喷入喷嘴16的滑油压入输油通道12，最后输送给轴承润滑和冷却，叶片18两端通过轴向两侧有相对于叶片18径向高出的环形挡边13固定，同时环形挡边13也阻挡滑油溅射出收油口。
图5至图7示出了本发明的另一实施例中，本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且选择性地省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参照前述实施例，本实施例不再重复赘述。
在图5至图7所示的实施例中，内圈1没有分成两个半圈，滑油从油孔30沿内圈1的内侧流入到航空用主轴轴承内部，与图1至图4所示的实施例不同的是，航空用主轴轴承的滚动体为圆柱滚子，而不是滚珠。图5至图7所示的实施例同样具有前述实施例的特点和优点。
前述实施例中的叶轮式径向收油环2不限于用于航空主轴轴承，还适合于其他场合下的轴承，另外，还可以理解到，在叶轮式径向收油环2不与内圈1一体式构造的情况下，叶轮式径向收油环2也能起到提高收油效率的效果。因此，图4至图7所示的实施例，还可以理解到，根据本发明的实施例提供一种叶轮式径向收油环2，其具有沿周向间隔分布的多个叶片18，叶片18具有以转动方向为参考的前端11以及后端19，前端11与后端19之间形成收油口17，后端19的外周面形成斜槽14以增大收油口17的有效进油面积，前端11的内侧面、后端19的斜槽14分别相对于叶轮式径向收油环2的径向倾斜，叶片18的内侧面用于形成输油通道。
在优选的实施例中，叶轮式径向收油环2还具有自一端成一体地沿轴向延伸出的圈体，该圈体在图5至图7所示的实施例中为轴承的内圈1或者内圈1的半圈5，叶片18的内侧面以及圈体的至少局部内侧面用于形成通往轴承的输油通道。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (12)
1.航空用主轴轴承，包括外圈、内圈以及设置于外圈和内圈之间由保持架保持的滚动体，其特征在于，所述航空用主轴轴承还具有与所述内圈的一端共轴线且成一体地构造成的叶轮式径向收油环，所述叶轮式径向收油环具有沿周向间隔分布的多个叶片，所述叶片具有以主轴转动方向为参考的前端以及后端，所述前端与所述后端之间形成收油口，所述后端的外周面形成斜槽以增大收油口的有效进油面积，所述前端的内侧面、所述后端的所述斜槽分别相对于所述航空用主轴轴承的径向倾斜，所述叶片的内侧面以及所述内圈的局部内侧面用于与所述主轴之间形成间隙，形成通往所述内圈的输油通道。
2.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述叶片的内侧面以及所述内圈的所述局部内侧面形成有输油槽，所述输油槽用于形成所述输油通道。
3.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述前端的内侧面、所述斜槽分别位于所述主轴的外周面的不同切向。
4.如权利要求2所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述输油槽沿输油方向为等截面宽度的或者截面宽度扩大的。
5.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述斜槽的截面为圆弧形或矩形。
6.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述前端的所述内侧面与所述斜槽具有夹角。
7.如权利要求6所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述夹角为20°到40°。
8.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述内圈分为第一半圈和第二半圈，所述第一半圈和所述第二半圈共同接收滚动体，所述叶轮式径向收油环位于所述第一半圈。
9.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述滚动体为滚珠或滚柱。
10.如权利要求1所述的航空用主轴轴承，其特征在于，所述叶片的轴向两侧有相对于所述叶片径向高出的环形挡边。
11.叶轮式径向收油环，其特征在于，具有沿周向间隔分布的多个叶片，所述叶片具有以转动方向为参考的前端以及后端，所述前端与所述后端之间形成收油口，所述后端的外周面形成斜槽以增大收油口的有效进油面积，所述前端的内侧面、所述后端的所述斜槽分别相对于该叶轮式径向收油环的径向倾斜，所述叶片的内侧面以及所述内圈的局部内侧面用于形成输油通道。
12.如权利要求11所述的叶轮式径向收油环，其特征在于，该叶轮式径向收油环还具有自一端成一体地沿轴向延伸出的圈体，所述圈体适合于构造成一个轴承的内圈的至少一部分，所述叶片的内侧面以及所述圈体的至少局部内侧面用于形成通往所述轴承的输油通道。
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