專利名稱：旋轉(zhuǎn)機械用具有強制潤滑功能的浮動滑動軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種承受各種載荷，特別是大載荷、壓力波動頻繁的旋轉(zhuǎn)機械所使用的浮動滑動軸承。尤其是用在垂直安裝的旋轉(zhuǎn)機械工作中，具有強迫潤滑介質(zhì)沿軸承外圈運動，保持工作界面形成動壓潤滑油膜，以減少配合面的摩擦與磨損，延長軸承壽命。
背景技術(shù)：
目前公知，在變載荷環(huán)境下工作的旋轉(zhuǎn)軸，工作壓力不斷波動，這種變化是隨機的。要提高機器在變載荷或額定工作壓力下的工作壽命，提高軸承壽命是一個必須解決的問題。特別在難以補充潤滑介質(zhì)，儲油腔在較小的旋轉(zhuǎn)機械中(如牙輪鉆頭)，工作界面間的潤滑介質(zhì)將逐漸損耗，磨礪性介質(zhì)可能不斷產(chǎn)生，軸承的工作條件將迅速劣化，從而可能因軸承損傷而導(dǎo)致機械的提前失效，這種現(xiàn)象常產(chǎn)生在惡劣工作環(huán)境條件下的石油機械中。
浮動滑動軸承的工作條件要求軸承、軸和軸承座間的配合間隙必須是內(nèi)大外小，由于軸承與軸承座間的間隙小，就可能導(dǎo)致軸承外圈工作時因潤滑介質(zhì)缺乏導(dǎo)致磨損量增大。這種磨損將直接影響到浮動滑動軸承的工作性能和縮短旋轉(zhuǎn)機械的工作壽命。
對于承受變載荷的旋轉(zhuǎn)機械，如牙輪鉆頭等機械，由于儲存潤滑介質(zhì)的空間狹小，且工作時難以補充損耗了的潤滑油或潤滑脂，因此如何保證浮動滑動軸承在此工作環(huán)境中較長時間內(nèi)保持摩擦界面上具有潤滑介質(zhì)，實現(xiàn)軸承的動壓潤滑，減少工作面間的摩擦磨損，提高配合面的壽命，是一個急待解決的問題。此時，通常使用的不斷補充潤滑介質(zhì)的解決辦法是無法進行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決在一段時間內(nèi)能強迫將沉降于軸承座下部的潤滑介質(zhì)抽汲到軸承間隙較小的軸承外圈上，從而保證潤滑界面間具有連續(xù)的潤滑油膜，提高設(shè)備的工作壽命。
本發(fā)明提出一種能在工作期間內(nèi)，使具有較小配合間隙的軸承外圈能夠強迫沉降于軸承下部的潤滑介質(zhì)向上運動，以在軸承外表面形成有效的動壓油膜，減少軸承外圈與軸承座間的摩擦磨損所造成的能量損失，以及軸承表面損傷導(dǎo)致的早期失效，特別當(dāng)存在沖擊載荷時，盡可能地避免軸承外圈與軸承座內(nèi)表面間的直接接觸，減少軸承外圈的摩擦磨損，提高浮動滑動軸承的工作壽命。
本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案本構(gòu)造由軸承座、浮動滑動軸承和軸組成，軸承上加工有螺旋形槽。軸承座、軸承和軸間工作初期具有潤滑介質(zhì)，潤滑介質(zhì)可以是潤滑油，也可以是潤滑脂。所設(shè)計的浮動滑動軸承的外圈具有一條或多條螺旋形槽，該螺旋形槽的直徑小于外圈表面的直徑，其值從0.01mm到3.00mm左右變化。這個螺旋形槽在工作時具有強迫潤滑介質(zhì)從底部沿槽向上運動的功能，以保證在工作中強制補充軸承外圈表面損失的潤滑介質(zhì)。
其工作原理是當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸向某一個方向轉(zhuǎn)動時，由于潤滑介質(zhì)與軸承表面間的摩擦力和潤滑介質(zhì)分子間存在的剪切阻力，驅(qū)使軸承產(chǎn)生同向的相對轉(zhuǎn)動。同時，由于軸承狹小儲油空間的特殊性和潤滑介質(zhì)難以補充的特性(如牙輪鉆頭的儲油腔)，導(dǎo)致軸承外圈工作一定時間后，因工作界面上缺少潤滑介質(zhì)而加劇與軸承座內(nèi)表面的磨損，導(dǎo)致軸承早期失效，進而影響到旋轉(zhuǎn)機械的壽命。
由于潤滑介質(zhì)的吸附性能和軸承運動的抽汲作用，將強迫潤滑介質(zhì)從具有與運動方向相反旋向的螺旋形槽中不斷向上運動，補充軸承外圈與軸承座間的潤滑介質(zhì)，以保持它們之間的動壓潤滑，較少摩擦磨損，提高軸承的工作壽命，達到提高機械工作壽命的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)軸承結(jié)構(gòu)簡單；(2)易于加工、安裝、維護與更換；(3)軸承外圈的螺旋形槽數(shù)量和寬度根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)確定；(4)所選用的軸承材料具有一定的容納異物的能力；(5)工作時，保證內(nèi)外表面同時產(chǎn)生油膜壓力，以提高軸承的穩(wěn)定性和工作壽命。


圖1是本發(fā)明的等直徑浮動滑動軸承裝配關(guān)系2是本發(fā)明的等直徑浮動滑動軸承結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明的變直徑浮動滑動軸承裝配關(guān)系4是本發(fā)明的變直徑浮動滑動軸承結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
本實施例軸承2內(nèi)圈可以是等直徑的(附圖1、2)也可以是變直徑的(附圖3、4)，軸承2外圈則為等直徑。軸承2外圈上所加工的螺旋形槽4可以是一條，也可以是多條，槽的軸向?qū)挾戎饕鶕?jù)軸承2的工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)尺寸和工作參數(shù)確定。螺旋形槽4的旋向必須與軸3的運動方向相反。工作中，軸3旋轉(zhuǎn)運動時，由于潤滑介質(zhì)與軸承2表面間的摩擦力和潤滑介質(zhì)分子間存在的剪切阻力，帶動軸承2同向旋轉(zhuǎn)，與此同時，軸承2外圈上加工的螺旋形槽4則將強迫軸承2下部的潤滑介質(zhì)通過旋向與運動方向相反的螺旋形槽4，沿軸承2外表面向上運動，借助于這一抽汲動力到達軸承2外表面的各處，并釋放出來充滿軸承2外表面與軸承座1之間，達到強制潤滑的目的。
本發(fā)明適用于以各種安裝方式工作的旋轉(zhuǎn)機械的滑動軸承。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)機械用具有強制潤滑功能的浮動滑動軸承，由軸承座(1)、浮動滑動軸承(2)和軸(3)組成，軸承(2)上加工有螺旋形槽(4)，軸承(2)內(nèi)圈可以是變直徑，也可以是等直徑的，其特征在于保證軸承(2)外圈在工作時能強迫潤滑介質(zhì)在工作面間形成連續(xù)的動壓潤滑油膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動滑動軸承(2)，其特征在于軸承(2)外圈上設(shè)計的螺旋形槽(4)的直徑小于外圈表面的直徑，其值從0.01mm到3.00mm變化，其螺旋升角的大小根據(jù)工作參數(shù)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動滑動軸承(2)，其特征在于螺旋形槽(4)的旋向必須與軸(3)的運動方向相反，以強迫潤滑介質(zhì)工作中沿螺旋形槽(4)向上運動，以供給或補充軸承(2)外圈損失的潤滑介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動滑動軸承2，其特征在于軸承2材料具有一定的容納異物的能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動滑動軸承(2)，其特征在于軸承(2)外圈的螺旋形槽(4)的數(shù)量和寬度根據(jù)軸承(2)結(jié)構(gòu)尺寸和工作參數(shù)要求確定。
全文摘要
一種能適用于承受各種載荷，特別是大載荷、壓力波動頻繁的旋轉(zhuǎn)機械用具有強制潤滑功能的浮動滑動軸承，由軸承座、浮動滑動軸承和軸組成。所設(shè)計的浮動滑動軸承的外圈具有一條或多條平行的螺旋形槽，該槽的直徑小于外圈表面的直徑，其值從0.01mm到3.00mm左右變化。這個凹下的螺旋形槽在工作時具有強迫潤滑介質(zhì)從底部沿槽向上運動的功能，以保證在工作中強制補充軸承外圈表面損失的潤滑介質(zhì)，以保持軸承外圈與軸承座間的動壓潤滑，較少摩擦磨損，提高軸承的工作壽命，進而提高機械壽命的目的。本軸承可作為各種旋轉(zhuǎn)軸系結(jié)構(gòu)的滑動軸承使用。
文檔編號F16C33/04GK101059151SQ20071004923
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者楊啟明, 楊旭文, 何霞, 饒霽陽, 劉清友 申請人:西南石油大學(xué)