CN205191164U - 自润滑滑动推力轴承系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自润滑滑动推力轴承系统，包括：滑动推力轴承，包括套装在转轴上的前径向轴承、推力环和后径向轴承；油池，设置在滑动推力轴承的下方；集油器，设置在滑动推力轴承的上方；转轴以一倾斜角度偏离水平线放置，从而前径向轴承高于后径向轴承；集油器包括刮油板、前导油板和后导油板，前导油板与后导油板均设置有倾斜流道，前导油板的倾斜流道的前端与水平线形成第一倾斜角，后导油板的倾斜流道的前端与水平线形成第二倾斜角，且第一倾斜角大于第二倾斜角。本实用新型集倾斜式集油器、液位联动辅助润滑系统于一体，便于保证船体颠簸、启动干摩擦或者运行出现故障等情况下轴承得到良好的润滑，很好的提高滑动推力轴承的适用性。

Description

自润滑滑动推力轴承系统

技术领域

本实用新型涉及船用传动装备应用技术领域，尤其涉及一种自润滑滑动推力轴承系统。

背景技术

自润滑滑动推力轴承多应用于船舶推进轴系，包含两组径向支承轴承和两组承受正反向推力的推力块(推力轴承)，其润滑方式为下部浸在润滑油中的推力环旋转带起润滑油，润滑油被集油器上收集后一部分润滑油直接润滑推力块，另一部分通过流道分别润滑前后径向轴承。

上述自润滑滑动推力轴承润滑系统在实际应用过程中，有如下难题：

(1)启动影响，推力轴承由停止状态启动过程中，由于推力环尚不能带油或者带起油量较少，必然会经过一段低速干摩擦状态，对推力轴承的寿命产生一定的影响。

(2)运行状态影响，受到风浪、高速机动等所带来的船体倾斜、摇摆等影响，推力轴承集油器的集油量会有不同程度的波动，润滑油的流动状态也会受到影响，最终影响滑动轴承的润滑。由于现有的自润滑滑动推力轴承没有设置径向轴承润滑油监测及辅助供油装置，仅仅靠观察滑动轴承的温度来判断轴承的润滑是否充分，且无补偿措施，一旦观察到温度的异常升高，轴承可能已经因润滑不足烧坏。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种自润滑滑动推力轴承系统。

本实用新型提供的一种自润滑滑动推力轴承系统，包括：

滑动推力轴承，包括套装在转轴上的前径向轴承、推力环和后径向轴承；

油池，设置在所述滑动推力轴承的下方，所述推力环在旋转过程中附带起所述油池中的润滑油；以及

集油器，设置在所述滑动推力轴承的上方；

所述转轴以一倾斜角度偏离水平线放置，从而所述前径向轴承高于所述后径向轴承；

所述集油器包括刮油板、与所述刮油板相连的前导油板和后导油板，其中所述刮油板用于刮取所述推力环上附带起的润滑油，所述前导油板与所述后导油板均设置有倾斜流道，用于将润滑油分别引导至所述前径向轴承和后径向轴承，所述前导油板的倾斜流道的前端与水平线形成第一倾斜角，所述后导油板的倾斜流道的前端与水平线形成第二倾斜角，且所述第一倾斜角大于所述第二倾斜角。

与现有技术相比，本实用新型提供的自润滑滑动推力轴承系统，其包括的滑动推力轴承以一倾斜角偏离水平线，通过采用倾斜式集油器结构，有效解决推力轴承倾斜角度安装时的自润滑供油问题；并且设置液位联动辅助润滑装置，在推力轴承启动轴转速极低时，以及自润滑出现故障时对推力轴承进行辅助补充润滑油，保证推力轴承始终处于良好的润滑状态。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型提供的倾斜式集油器及滑动推力轴承的剖视图；

图2为图1中所示的集油器的局部放大图；

图3为本实用新型提供的集油器的立体图；

图4为本实用新型提供的自润滑滑动推力轴承系统的连接示意图；

图5为本实用新型提供的油位监测示意图；

图6为本实用新型提供的控制装置的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参见图1-图3，本实用新型提供了一种自润滑滑动推力轴承系统，包括：

滑动推力轴承，包括套装在转轴5上的前径向轴承1、推力环3和后径向轴承2，其中推力环3与转轴5一体成型；

油池4，设置在滑动推力轴承的下方，推力环3在旋转过程中附带起油池4中的润滑油；以及

集油器，设置在滑动推力轴承的上方；

为适应船体在运行过程中受到风浪、高速机动等所带来的船体倾斜、摇摆等影响，将集油器以及滑动推力轴承整体沿轴线倾斜一定角度安装，如图2所示，转轴以一倾斜角度偏离水平线放置，从而前径向轴承1高于后径向轴承2；集油器包括刮油板6、与刮油板6相连的前导油板7和后导油板8，其中刮油板6用于刮取推力环3上附带起的润滑油，前导油板7与后导油板8均设置有倾斜流道，用于将润滑油分别引导至前径向轴承和后径向轴承，前导油板7的倾斜流道的前端与水平线形成第一倾斜角，后导油板8的倾斜流道的前端与水平线形成第二倾斜角，且第一倾斜角大于第二倾斜角，从而可较好的加大前径向轴承的进油量。其中，本实用新型中倾斜流道的前端与后端以润滑油的流向确定，即前导油板和后导油板与刮油板相连接的部分为各自的前端。

其中,如图1所示，在滑动推力轴承的外围设有上箱体10和下箱体11，集油器位于上箱体10内，油池4位于下箱体11内，并且在上箱体内设置有内部油道，第一倾斜角大于第二倾斜角，保证润滑油能够从前导油板和后导油板顺畅进入上箱体的内部油道中，从而顺利将润滑油分别引导至前径向轴承和后径向轴承。

如图1和图2示出了本实用新型的一个实施例，应用倾斜式集油器收集、供给油量至各轴承的润滑点。在一种可选的实施方式中，本实用新型中涉及的倾斜角度α、第一倾斜角β、第二倾斜角γ均定义为锐角，其中倾斜角度α为4.5°，第一倾斜角β为5.5°，第二倾斜角γ为4.5°，即滑动推力轴承整体倾斜4.5°，如图2所示，线A定义为滑动推力轴承的轴线，线B定义为水平线，集油器的前导流板导油板的倾斜流道的前端与水平线成5.5°倾角，集油器的后导流板导油板的前端与水平线成4.5°。

进一步地，集油器还包括分油板9，固定在刮油板6上，将刮油板6按照宽度前后分为两部分，其中前部分刮油板的宽度大于后部分刮油板的宽度，保证滑动推力轴承倾斜的情况下前径向轴承和后径向轴承的润滑油量均能够大于运转时所需的油量。

作为一种优选的实施方式，为了使进入前径向轴承和后径向轴承的润滑油量均匀分配，通过大量的试验研究，前部分刮油板的宽度与后部分刮油板的宽度之比为2:1，能够使前径向轴承与后径向轴承的油量平均分配且满足运转的需求。

进一步地，前导油板和推力环后导油板的前端部分设有一个或多个第一出油孔12，润滑油通过推力环第一出油孔流至位于推力环集油器下方的推力环。

进一步地，推力环集油器还包括一分流板，与前导油板和后导油板相连接，分流板的挡壁上还设置有一个或多个第二出油孔13，润滑油通过推力环第二出油孔流至位于推力环集油器下方的推力环。

如图2和图3所示，在前导油板7和后导油板8与刮油板6相连接的部分，即前导油板与后导油板的前端部分各设有一个第一出油孔12，方便润滑油流出至集油器下方的推力环；集油器还包括一个分流板，连接前导油板和后导油板的前端，且与刮油板6的位置相对，在分油板的挡壁上设置有两个第二出油孔13。在船体的设计中，刮油板刮取的润滑油绝大部分通过前导油板和后导油板分别引至前径向轴承和后径向轴承，极少部分的润滑油通过第一出油孔和第二出油孔流至集油器下方的推力环，分流板用于将部分润滑油分出；且在设计中第二出油孔的尺寸略大于第一出油孔的尺寸，一方面保证刮油板刮取的绝大部分润滑油送至前径向轴承、后径向轴承，另一方面保证送入适量的润滑油至集油器下方的推力环。

进一步地，集油器通过螺柱14支撑于推力环两侧的底板15上，螺柱的高度能够调节以控制刮油板与推力环之间的间隙。通过调整集油器支撑螺柱的高度，保证集油器刮油板与旋转的推力环之间的间隙在设计的规定的范围内。

在本实用新型的该实施例中，通过试验验证倾斜式集油器收集、供给到各轴承润滑点的油量比较均衡，且均大于运转时所需要的油量；如图1所示，位于推力环3的两侧，在转轴上套设有两推力块16(推力轴承)，集油器多余的润滑油从第一出油孔、第二出油孔流出润滑集油器下方的推力环，进一步润滑推力块承推面。

为了保证滑动推力轴承启动转速极低或者出现故障的情况下处于良好的润滑状态，在本实用新型的前径向轴承以及后径向轴承处还设计油位监测装置，并且另设辅助润滑装置以及控制装置，确保轴承的油量较少时进行辅助供油。

请参考图4-图5，本实用新型提供的自润滑滑动推力轴承系统还包括：

油位监测装置17，包括两个液位计，分别对前径向轴承和后径向轴承的周向油槽18的油位实时监测；

辅助润滑装置，包括辅助油泵和辅助油路，辅助油路连接至集油器、前径向轴承和后径向轴承的周向油槽；以及

控制装置20，与油位监测装置17和辅助油泵19电性连接，用于接收并响应周向油槽的油位信号，控制辅助油泵的启停。

进一步地，辅助油路包括滑油分配器21以及多个油管，其中辅助油泵从油池中抽取润滑油送至滑油分配器，滑油分配器将润滑油分为三路，通过相应的油管分别送至集油器、前径向轴承和后径向轴承的周向油槽。

如图1、图4和图5所示，辅助油泵的吸油口通过管道连接设置在下箱体内的油池4，当然，辅助油泵的吸油口也可以通过管道连接外置的油池；辅助油泵的出油口通过管道连接至滑油分配器，辅助油路还包括连接滑油分配器的第一油管22、第二油管23和第三油管24，通过第一油管将润滑油送至集油器，通过第二油管将润滑油送至前径向轴承，通过第三油管将润滑油送至后径向轴承。

其中，在前径向轴承和后径向轴承上均设有径向进油孔，两个液位计通过两个水平油孔(图中未示出)分别与前径向轴承和后径向轴承的周向油槽连通，且水平油孔的位置高于径向进油孔，当其中一个液位计检测到对应的周向油槽的油位低于液位计报警油位时，控制装置启动辅助油泵供油，确保周向油槽中的油位不低于径向进油孔，保证轴承的安全运行。

进一步地，控制装置进一步用于接收推力环的转速信号，以及响应于转速信号，控制辅助油泵的启停。

具体的，在滑动推力轴承处于启动、低速跟转时(＜90r/min)的启动阶段，推力环带起润滑油较少而引起设备故障，控制装置可根据径向轴承的周向油槽油位低于液位计报警油位，控制辅助油泵启动供油，为了更有效、更直接地响应推力环的低速(＜90r/min)启动的情况，控制装置可根据接收到的推力环的转速信号，控制辅助油泵在推力环转速低于90r/min时开启，在推力环转速高于100r/min时停止；当推力环转速高于90r/min、自润滑运行出现故障时，造成径向轴承的周向油槽油位下降，进而影响设备运行，控制装置根据前径向轴承以及后径向轴承的周向油槽的油位信息控制辅助油泵启动供油。

下面，请参考图6所示的控制装置的控制原理图进一步说明控制装置如何根据周向油槽的油位信号、推力环的转速信号进行辅助油泵的自动启动。优选地，控制装置为电控箱。

闭合断路器FQ1、FQ2以及FQ3，指示灯D1亮，对电控箱供电，开启选择开关ZH1，辅助油泵19的运行与否取决于交流接触器KM的状态，交流接触器KM受到两路信号中任何一个控制，其中一路信号对应于两个液位计的油位信号，当任何一个液位计中油位下降，显示为图5中任一YW闭合会接通线路，继而继电器JK闭合，接通交流接触器KM，D2指示灯亮，辅助油泵运行供油；另一路信号为外部转速信号，由外部转速信号判断后产生开关量信号，如果转速低于设定值，例如90r/min，X1X2(20)闭合，启动辅助油泵；指示灯D4用于显示辅助油泵处于停止工作的状态。

本实用新型提供的自润滑滑动推力轴承系统，通过设置倾斜式集油器以及液位联动辅助润滑装置，成功解决了推力轴承带有倾斜角度安装时自润滑供油问题、启动时干摩擦以及运行故障中的供油问题，保证了自润滑工况下推力环转速可低至80r/min运行，并解决了自润滑实时监测的问题，在实船运行中取得良好的效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种自润滑滑动推力轴承系统，包括：

滑动推力轴承，包括套装在转轴上的前径向轴承、推力环和后径向轴承；

油池，设置在所述滑动推力轴承的下方，所述推力环在旋转过程中附带起所述油池中的润滑油；以及

集油器，设置在所述滑动推力轴承的上方；

其特征在于：

所述转轴以一倾斜角度偏离水平线放置，从而所述前径向轴承高于所述后径向轴承；

所述集油器包括刮油板、与所述刮油板相连的前导油板和后导油板，其中所述刮油板用于刮取所述推力环上附带起的润滑油，所述前导油板与所述后导油板均设置有倾斜流道，用于将润滑油分别引导至所述前径向轴承和后径向轴承，所述前导油板的倾斜流道的前端与水平线形成第一倾斜角，所述后导油板的倾斜流道的前端与水平线形成第二倾斜角，且所述第一倾斜角大于所述第二倾斜角。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述集油器还包括分油板，固定在所述刮油板上，将所述刮油板按照宽度前后分为两部分，其中前部分刮油板的宽度大于后部分刮油板的宽度。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：

前部分刮油板的宽度与后部分刮油板的宽度之比为2:1。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述前导油板和所述后导油板的前端部分设有一个或多个第一出油孔，润滑油通过所述第一出油孔流至位于所述集油器下方的推力环。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述集油器还包括一分流板，与所述前导油板和所述后导油板相连接，所述分流板的挡壁上还设置有一个或多个第二出油孔，润滑油通过所述第二出油孔流至位于所述集油器下方的推力环。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述集油器通过螺柱支撑于所述推力环两侧的底板上，所述螺柱的高度能够调节以控制所述刮油板与所述推力环之间的间隙。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述倾斜角度为4.5°，所述第一倾斜角为5.5°，所述第二倾斜角为4.5°。

8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

油位监测装置，包括两个液位计，分别对所述前径向轴承和后径向轴承的周向油槽的油位实时监测；

辅助润滑装置，包括辅助油泵和辅助油路，所述辅助油路连接至所述集油器、所述前径向轴承和后径向轴承的周向油槽；以及

控制装置，与所述油位监测装置和所述辅助油泵电性连接，用于接收并响应所述周向油槽的油位信号，控制所述辅助油泵的启停。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：

所述辅助油路包括滑油分配器以及多个油管，其中所述辅助油泵从油池中抽取润滑油送至所述滑油分配器，所述滑油分配器将所述润滑油分为三路，通过相应的油管分别送至所述集油器、所述前径向轴承和后径向轴承的周向油槽。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述控制装置进一步用于接收所述推力环的转速信号，以及响应于所述转速信号，控制所述辅助油泵的启停。