专利名称：垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的浮动滑动轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的浮 动滑动轴承。尤其是在大载荷、压力波动频繁的垂直安装旋转机械所使用， 使轴承在工作中能根据工作压力的变化，自动对中，保持工作界面形成动 压润滑油膜，以减少配合面的摩擦与磨损，延长轴承寿命。
背景技术：
目前公知，在变载荷环境下工作的旋转轴，工作压力不断波动，这种 变化是随机的。要提高机器在变载荷或额定工作压力下的工作寿命，提高 轴承寿命是一个必须解决的问题。特别在高压、冲击载荷及润滑介质中可 能进入磨砺性介质的环境下，轴承的工作条件将迅速劣化，从而可能因轴 承损伤而导致机械的提前失效，这种现象常产生在恶劣工作环境条件下的 石油、矿山机械中。浮动滑动轴承的特殊结构可以在上述环境中提高轴承的寿命。但是， 工作条件要求这种轴承的配合间隙必须是内圈大外圈小，这就必然导致轴 承浮动工作时，外圈磨损量较内圈大，而轴承内、外圈磨损的不同步性将 直接影响到浮动滑动轴承的工作性能和縮短垂直安装机械(如石油钻头) 的工作寿命。对于承受变载荷的旋转机械，特别是钻头、随钻防喷器等这些垂直安 装设备中的浮动滑动轴承，由于储存润滑介质的空间受到结构的限制，不 能补充损失了的润滑油或润滑脂，因此如何使浮动轴承在垂直安装的环境 下也能在较长时间内保持摩擦界面上具有润滑油膜，实现轴承的自动对中 与动压润滑，减少工作面间的摩擦磨损，提高配合面的寿命，是一个应用 浮动滑动轴承中急待解决的问题。通常的解决办法是用外加动力输送压力 油来达到动压润滑的目的。这种解决办法对空间结构受限制，不能补充润 滑介质的设备，如井下工作的牙轮钻头，是难以应用的。发明内容本实用新型就是要解决在一段时间内使润滑界面间具有连续的润滑 油膜，从而提高设备的工作寿命。本实用新型提出一种能在工作期间内，保持具有较小间隙的轴承外圈 的润滑介质，以形成有效的动压油膜，减少轴承外圈与轴承座间的摩擦、 磨损所造成的能量损失及对轴承表面的损伤导致的外圈早期失效的浮动 轴承。特别当存在冲击载荷时，尽可能地避免轴承外圈与轴承座内表面间 的直接接触，减少轴承外圈的摩擦磨损，提高浮动轴承的工作寿命。本实用新型解决技术技术所采用的技术方案是本实用新型包括轴承座l、浮动滑动轴承2和轴3，其特征在于，轴承2上加工有环状圆槽， 如附图所示。轴承座l、轴承2和轴3间工作初期充满润滑介质，润滑介 质可以是润滑油，也可以是润滑脂。所设计的浮动滑动轴承2的外圈具有 一道或多道同心环状圆槽4，如附图(2、 3)和附图(5、 6)所示。该圆 槽4的直径小于外圈表面的直径，其值为0. 001 mm到2. OOmm。这个凹下 的环状圆槽4能储存润滑介质，在工作中能连续供给或补充轴承2外圈损 失的润滑介质。由于润滑介质具有一定的粘度和吸附性能，并与金属表面存在一定的 吸附作用，从而使润滑介质可以从凹下的储油环状圆槽4中逐渐释放出 来，补充轴承2外圈与轴承座1间的润滑介质，以保持在一个较长的时间 内轴承2外圈的良好润滑，较少摩擦磨损，提高轴承2的工作寿命。在润 滑介质逐渐损耗的过程中，将在轴承2外圈与轴承座1间的间隙内因压力 差而形成抽吸的作用，迫使储存在环状圆槽4内的润滑介质逐渐释放出 来，补充工作界面间所缺失的润滑介质，使外圈工作界面上具有润滑油膜， 从而达到润滑的目的。这种压力油膜在轴3旋转时，在轴承2径向截面内 不断发生变化，最终达到动态平衡，从而自动保持轴承2外圈与轴承座1 表面存在一定的润滑介质，避免了两者间的直接接触，以达到减少它们间 的摩擦磨损，提高轴承寿命，从而提高机械寿命的目的。本实用新型优点是-(1)在一段时间内使润滑界面间具有连续的润滑油膜，从而提高设备的工作寿命；(2)轴承结构简单，易于加工、安装、维护与更换；(3)轴承外圈的凹槽数量和宽度根据轴承外径的大小、安装位置和工作参数要求设计；(4)工作时，内外表面可以同时产生油膜压力，有助于提高轴的旋转精度及轴承的稳定性。
图1是本实用新型的变径浮动滑动轴承装配关系图 图2是本实用新型的变径浮动滑动轴承结构示意图 图3是图2左视图图4是本实用新型的等径浮动滑动轴承装配关系图 图5是本实用新型的等径浮动滑动轴承结构示意图 图6是图5左视图具体实施方式
一种垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的浮动滑动轴承，包括 旋转机械的轴3、轴承座l、轴承2，轴承2内圈采用变直径(附图1、 2、 3)或等直径(附图4、 5、 6)，轴承2外圈则为等直径。其特征在于轴 承2外圈表面上加工有储存润滑介质的环状圆槽4。其工作原理如下当旋转件轴3运动时，由于润滑介质与轴承2表面 间的摩擦力和润滑介质分子间存在的剪切阻力，驱使轴承2产生相对转 动。同时，由于轴承2垂直安装的特殊性和润滑介质的难以补充性将导致 轴承2外圈在工作一定时间后，工作界面上逐渐缺少润滑介质而导致摩擦 磨损的加剧，这将严重影响轴承2的正常工作，縮短轴承2的工作寿命， 进而影响到机械，如牙轮钻头的寿命。本实用新型适用于各种转向工作的设备。载荷的影响与轴3的转速、润滑剂的粘度和轴承2与轴承座1间形成 的间隙相互匹配有关。
权利要求1. 一种垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的浮动滑动轴承，包括旋转机械的轴(3)、轴承座(1)、轴承(2)，其特征在于轴承(2)外径表面设计有环状圆槽(4)。
2. 根据权利要求1所述的垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的 浮动滑动轴承，其特征在于轴承(2)安装在垂直的轴(3)上。
3. 根据权利要求1所述的垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的 浮动滑动轴承，其特征在于'轴承(2)外径上设计的环状圆槽(4)的直径小 于外圈表面的直径。
4. 根据权利要求1所述的垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的浮动滑动轴承，其特征在于轴承(2)内圈采用变直径或等直径。
专利摘要一种能在工作期间内，保持具有较小间隙的轴承外圈的润滑介质，垂直安装旋转机械用含储存润滑介质功能的浮动滑动轴承，包括旋转机械的轴(3)、轴承座(1)、轴承(2)。所设计的浮动滑动轴承的外圈有环状同心圆槽(4)，圆槽(4)的直径小于外圈表面的直径。这个凹下的环形圆槽(4)能储存润滑介质，在工作中能连续供给或补充轴承(2)外圈损失的润滑介质，并保持在一个较长的时间内轴承(2)外圈的良好润滑，减轻轴承(2)与轴承座(1)接触面间的摩擦与磨损，延长轴承寿命，提高机械效率。本轴承适用于使用滑动轴承的各种垂直安装的轴系结构。
文档编号F16C33/10GK201096147SQ20072007950
公开日2008年8月6日 申请日期2007年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者杨启明, 杨旭文, 潘文厚, 王继峰, 饶霁阳 申请人:西南石油大学