带保压环的滑动轴承的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种带保压环的滑动轴承，由罩壳、轴瓦、保压环、底座等组成。由于保压环的作用，有效减少了高压润滑油的泄漏量，所以用相对比静压轴承小很多的流量，就可以使轴处于被顶起状态。由于摩擦面积也减小了很多，带保压环的滑动轴承的摩擦力要小于比静压轴承的摩擦力。
【专利说明】带保压环的滑动轴承
【技术领域】
[0001] 本发明提供了一种新式的滑动轴承，属于重型回转设备的支撑和传动领域。
【背景技术】
[0002] 滑动轴承具有结构简单、拆装方便、承载能力高、摩擦系数低、能承受冲击和振动、 寿命长、运转平稳无噪音等诸多优点，被广泛应用与各个领域。在重型回转设备中，滑动轴 承通常被用来支撑巨大的回转部件，例如回转窑、管磨机、钢球磨煤机等设备中的主轴承都 采用滑动轴承。
[0003] 主轴承分为动压轴承和静压轴承两种，动压轴承利用轴颈旋转时的泵油作用，将 润滑油带入轴颈和轴瓦之间，形成分开摩擦面的油膜。动压轴承为了形成可靠的油膜，安装 时必须对轴瓦进行精密的刮研，以保证瓦面与轴颈的接触点数，否则将造成运行时瓦温升 高甚至烧瓦。动压轴承的油膜比较薄，摩擦系数比较大，传动效率比静压轴承低，同时摩擦 产生的大量的热量，必须在轴瓦内部通冷却水进行强制冷却。
[0004] 静压轴承的轴颈和轴瓦被外界供给的高压润滑油完全分隔开，油膜的形成不受相 对滑动速度的限制。油膜厚度比动压轴承的大，尤其油囊处的油层厚度要达到几毫米，所以 摩擦系数比动压轴承小，无需强制水冷。静压轴承必须持续不断地向油囊内提供高压润滑 油，才能保证轴颈一直处于顶起状态。由于无法做到轴颈与轴瓦的完美贴合，轴颈与轴瓦之 间的缝隙使大量的高压油泄漏，为了保持油囊内的油压，所以高压油的需要量很大，运行成 本很高。
【发明内容】
[0005] 本发明专利提供一种新式的滑动轴承--带保压环的滑动轴承，与现有的动压滑 动轴承相比，无需对轴瓦进行精密的刮研，摩擦系数低，无需强制水冷；与现有的静压滑动 轴承相比，摩擦系数低，高压润滑油用量小。
[0006] 技术方案
[0007] 带保压环的滑动轴承的结构见图1，由罩壳1、轴瓦2、保压环3、底座4组成。在轴 瓦2的油囊外侧加工一圈凹槽见图2,凹槽内放置有弹性可压缩的保压环3见图3。滑动轴 承非工作时，油囊内没有高压润滑油，轴与轴瓦相接处，保压环被压入轴瓦的凹槽内，见图 4。滑动轴承工作时，高压润滑油通过进油孔进入有囊内，由于保压环的密封作用，有囊内的 润滑油压力逐渐升高，轴被顶起，保压环随着回弹，见图5。保压环回弹到一定高度后，将不 再回弹，高压油继续进入油囊并从保压环与轴之间的缝隙泄漏出去，油囊内的压力达到平 衡，轴也不再升高。由于保压环的作用，有效减少了高压润滑油的泄漏量，所以用相对比静 压轴承小很多的流量，就可以使轴处于被顶起状态。此时在轴与轴瓦之间（除油囊处）形 成的油层厚度为保压环回弹的高度，大约为1mm;油囊处的油层厚度为保压环回弹的高度 再加上油囊的深度3mm，大约为4mm ;轴与保压环之间的油膜厚度大约为几十微米。轴承工 作时，轴与轴瓦处于完全隔离状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为带保压环的滑动轴承的结构原理图；
[0009] 图2为轴瓦结构示意图；
[0010] 图3为保压环结构示意图；
[0011] 图4为带保压环的滑动轴承非工作状态示意图；
[0012] 图5为带保压环的滑动轴承工作状态示意图；
[0013] 附图标记说明
[0014] 卜罩壳；2-轴瓦；3-保压环；4-底座；
【具体实施方式】
[0015] 下面通过与普通滑动轴承的比较对本专利进行进-步阐述。
[0016] 动压轴承利用轴颈旋转时的泵油作用，将润滑油带入轴颈和轴瓦之间，形成分开 摩擦面的油膜，油膜的厚度很薄，仅为几十微米。假设轴颈与轴瓦完全被油膜分隔开，轴承 的摩擦力F = μ ΧΑΧ V / δ，μ为润滑油的动力粘度，A为轴颈与轴瓦之间的油膜面积，V 为轴颈相对轴瓦的线速度，S为油膜厚度。可见轴承的摩擦力F与油膜厚度δ成反比，即 油膜越薄，摩擦力越大。摩擦产生大量的热量，所以动压轴承必须在轴瓦内部通冷却水进行 强制冷却。动压轴承为了形成可靠的油膜，安装时必须对轴瓦进行精密的刮研，以保证瓦面 与轴颈的接触点数，否则将造成运行时瓦温升高甚至烧瓦。
[0017] 静压轴承的轴颈和轴瓦被外界供给的高压润滑油完全分隔开，油膜的形成不受相 对滑动速度的限制。轴颈与轴瓦的接触面的密封效果比较差，高压润滑油进入油囊后，会从 轴颈与轴瓦的接触面泄漏，所以必须有足够大的高压润滑油流量才能使油囊产生足够的压 力将轴顶起。静压轴承工作时，必须持续不断地向油囊内提供大流量的高压润滑油，才能保 证轴颈一直处于顶起状态，运行成本相对比较高。由于油囊处的油层厚度达到几毫米，相比 轴颈与轴瓦之间几十微米的油膜厚度要大很多，所以静压轴承的摩擦力主要产生于轴颈与 轴瓦之间的油膜。静压轴承的油膜厚度比动压轴承的大，所以摩擦系数比动压轴承小，无需 强制水冷。
[0018] 带保压环的滑动轴承因为在油囊的外侧安装有可压缩的保压环，所以在油囊内充 油的过程中，由于保压环的密封作用，高压润滑油不会泄露，只需很少的流量就可以将轴顶 起。同时保压环会随之回弹一定的高度，约为1_后将不再回弹。高压油继续进入油囊并从 保压环与轴之间的缝隙泄漏出去，油囊内的压力达到平衡，轴也不再升高。由于保压环的作 用，有效减少了高压润滑油的泄漏量，所以用相对比静压轴承小很多的流量，就可以使轴处 于被顶起状态。此时在轴与轴瓦之间（除油囊处）形成的油层厚度为保压环回弹的高度， 大约为1mm ;油囊处的油层厚度为保压环回弹的高度再加上油囊的深度3mm，大约为4mm ;轴 与保压环之间的油膜厚度大约为几十微米。轴承工作时，轴与轴瓦处于完全隔离状态。由 于油层的厚度远大于油膜的厚度，所以带保压环的滑动轴承的摩擦力主要产生于轴颈与保 压环之间的油膜，其它油层处产生的摩擦力很小，可以忽略不计。保压环与轴颈摩擦面的面 积很小，仅为轴瓦瓦面的1 %?2%，根据摩擦力F= μ ΧΑΧ ν/δ可知带保压环的滑动轴 承的摩擦力比静压轴承的还要小。
【权利要求】
1. 带保压环的滑动轴承由罩壳、轴瓦、保压环、底座等组成。其特征在于在轴瓦上安装 有保压环。
2. 根据权利要求1所述轴瓦，其特征在于轴瓦的油囊外侧加工一圈凹槽，凹槽内放置 有弹性可压缩的保压环。
3. 根据权利要求1所述保压环，其特征在于保压环是由弹性可压缩的自润滑材料制 成。
4. 根据权利要求1所述带保压环的滑动轴承，其特征在于油囊内未充满高压润滑油 时，保压环被轴压入轴瓦的油囊外侧的凹槽；油囊内充油时保压环起密封作用；当轴被顶 起时，保压环可以随之回弹一定的高度，并能有效减少高压润滑油的泄漏。
【文档编号】F16C32/06GK104100636SQ201310111588
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月1日 优先权日:2013年4月1日
【发明者】陈刚, 李大正, 何锋发 申请人:上海意丰机电科技开发有限公司