提高承载能力的滑动轴承用滑动轴承衬套的制作方法

本发明涉及一种滑动轴承衬套，通过该滑动轴承衬套可以提高滑动轴承的承载能力。本发明还涉及一种相应的滑动轴承和设置有这种类型的滑动轴承的行星变速器。本发明还涉及一种风力发电场和一种工业应用，各自都具有这种类型的行星变速器。本发明还涉及一种计算机程序产品，通过该计算机程序产品可以模拟相应滑动轴承衬套的操作行为。

背景技术：

1、文献de 29 45 821 a1公开了一种轴承，该轴承包括支承体，其中可旋转地设置浮动衬套。轴可旋转地容纳在浮动衬套中。浮动衬套中构造有径向取向的通道，通过该通道可供给油。通道在面向油供给的一侧为加宽构造。

2、专利公开说明书de 35 37 449 a1已经公开了一种带有浮动衬套的轴承系统，该浮动衬套具有径向孔，通过该径向孔可以向可旋转安装的轴的方向供给油。这里，径向孔在面向油供给的一端为加宽构造。

3、us4 371 219a已经公开了一种圆柱形滑动轴承衬套，该圆柱形滑动轴承衬套具有沿径向方向延伸的润滑剂交换孔，在该滑动轴承衬套的情况下，交换孔在滑动轴承衬套的径向外壳体表面上比在滑动轴承衬套的径向内壳体表面上具有更大的直径。

4、cn105 134 780a已经公开了一种圆柱形滑动轴承衬套，其具有沿径向延伸的用于润滑剂的交换孔，在该圆柱形滑动轴承衬套的情况下，交换孔在滑动轴承衬套的径向内壳体表面上比在滑动轴承衬套的径向外壳体表面上具有更大的直径。

5、de 10 2017 216 192 a1已经公开了一种用于安装轴的径向滑动轴承，其中径向滑动轴承具有圆柱形滑动轴承衬套，该滑动轴承衬套具有在径向上延伸的用于润滑剂的交换孔。

6、de 10 2017 223 390 a1已经公开了一种用于安装风力发电场的变速器的轴的径向滑动轴承，其中径向滑动轴承具有圆柱形滑动轴承衬套。

技术实现思路

1、滑动轴承用于多种需要高轴承承载能力、最小轴承摩擦损耗和高轴承使用寿命的应用中。同样寻求这种类型的滑动轴承的简单且具有成本效益的生产。需要一种在上述目的的至少一个中提供改进的滑动轴承。

2、所述目的是通过具有权利要求1的特征的滑动轴承衬套来实现的。在权利要求书和下面的说明书中给出了优选的改进方案，这些优选的改进方案分别可以单独地或组合地表示本发明的一个方面。如果将一个特征与另一个特征结合示出，则这仅用于本发明的简化说明，而绝不意味着即使没有另一个特征，该特征也不能成为本发明的改进方案。

3、根据本发明的滑动轴承衬套包括圆柱形主体。所述圆柱体主体具有第一壳体表面和第二壳体表面。第一壳体表面和第二壳体表面经由多个供给孔彼此连接，结果润滑剂可以通过供给孔从第一壳体表面传递到第二壳体表面，反之亦然。所述交换孔中的至少一个在第一壳体表面上具有第一直径，在第二壳体表面上具有第二直径。这里，直径应理解为基本上垂直于润滑剂的流动方向的尺寸。第二直径大于第一直径。由此，润滑剂在第二壳体表面上的流动速度低于在第一壳体表面上的流动速度。此外，在具有第二直径的交换孔的区域中存在增加的流动拖曳力。因此，润滑剂对滑动轴承衬套有较高的拖曳作用。通过增加的拖曳作用，可以反过来实现升高的润滑间隙高度。因此，通过大于第一直径的第二直径实现了滑动轴承的承载能力的增加，在该滑动轴承中使用滑动轴承衬套。可以以简单的方式在第一壳体表面和第二壳体表面上制造不同直径的交换孔。通过改变的几何形状，增加了拖曳作用，增强了承载能力。

4、在所要求保护的滑动轴承衬套中，至少一个交换孔相对于润滑剂进料口轴向偏移地布置。这里，轴向应理解为基本上平行于滑动轴承衬套的主旋转轴线的方向。润滑剂进料口构造在滑动轴承的与滑动轴承衬套相对的部件中。因此，通过至少一个交换孔传导的润滑剂在到达至少一个交换孔之前沿着第一壳体表面流动。交换孔相应地设置成使得润滑剂以层状方式在第二壳体表面上输出。具体地，交换孔可以相对于主孔轴向偏移，主孔具有比交换孔更大的直径，并且与润滑剂进料口基本上相对地布置。

5、此外，至少两个、尤其是三个或更多在第二壳体表面上轴向间隔开的交换孔通过袋状凹陷彼此连接，第二壳体表面特别是主体的外表面。在袋状凹陷的区域中，润滑剂的流动速度进一步降低并表现为额外的流动拖曳力，从而导致滑动轴承衬套上的拖曳力进一步增加。袋状凹陷可以通过无切削或有切削的机加工方法和/或通过机械和/或化学作用产生。袋状凹陷可以特别地通过铣削、蚀刻或腐蚀的方式产生。通过袋状凹陷，进一步提高了所要求保护的滑动轴承衬套的承载能力。此外，可在第二壳体表面上构造多个袋状凹陷，袋状凹陷可以沿圆周布置以形成箭头图案或弧形图案。例如，袋状凹陷可以以这样的方式取向，即在滑动轴承衬套的中间区域中在第二壳体表面上指示指向循环方向或与循环方向相反的箭头尖端。箭头图案可以沿着滑动轴承衬套的预期旋转方向或与该旋转方向相反地配置。因此，可在第二壳体表面上实现改善的润滑剂供给，并可确保滑动轴承衬套运行更均匀。

6、袋状凹陷可以被构造成例如远离第一壳体表面打开的通道和/或凹槽。袋状凹陷可以具有例如在经由袋状凹陷相互连接的交换孔方向上的倒圆形(特别是基本上u形)或矩形的流动横截面。例如，各个袋状凹陷相对于主体的轴向和相对于主体的圆周方向以倾斜的方式在相对于圆柱形主体的轴向中心线的基本恒定的半径上延伸。具体地，在主体的公共轴向区域中设置的袋状凹陷的至少一部分，优选在主体的公共轴向区域中设置的所有袋状凹陷，在主体的展开图中彼此平行地延伸。在所要求保护的滑动轴承衬套的一个实施例中，至少两个在圆周方向上彼此相继的袋状凹陷彼此连接以交换润滑剂。相互连接的袋状凹陷可以彼此成一定角度地延伸，其中特别地，其中一个交换孔开口到一个袋状凹陷和另一个袋状凹陷中。优选地，公共交换孔位于以成角度方式彼此连接的袋状凹陷的假想角的顶点上。其结果是，相互连接的袋状凹陷可以构成之字形/z字形图案，该图案在圆周方向上优选为闭合构造。

7、在要求保护的滑动轴承衬套的一个实施例中，第一壳体表面是滑动轴承衬套的面对润滑剂供给部的一侧。因此，第二壳体表面是滑动轴承衬套的背离润滑剂供给部的一侧。在正常操作中，润滑剂可以通过交换孔从第一壳体表面传导到第二壳体表面。在配备有所要求保护的滑动轴承衬套的滑动轴承正常操作时，滑动轴承的润滑间隙配置在第二壳体表面上。通过至少一个交换孔在第二壳体表面上的第二直径增加润滑剂中的液体拖曳力，由于该液体拖曳力，更多的润滑剂被输送到润滑间隙中。润滑间隙可以配置为内部润滑间隙和/或外部润滑间隙。在内部润滑间隙和外部润滑间隙的情况下都增加了润滑膜高度。结果，提高了所要求保护的滑动轴承衬套的效果。

8、此外，第二直径可以通过沉头凹陷和/或阶梯孔来构造。由于沉头凹陷是基本上圆锥形的构造，润滑剂的流动速度可以基本上连续地降低。沉头凹陷可以通过沉头工具以简单的方式精确地且经济地制成。阶梯孔(也就是说，在不同段上具有不同直径的交换孔)同样可以快速且具有成本效益地制成。可以以更高的精度制造不同直径的孔，从而可以根据第一直径和第二直径之间的比率以相应精确的方式设置润滑剂的流动速度的减小。因此，所要求保护的滑动轴承衬套可以以简单的方式适应不同的应用。沉头凹陷或阶梯孔同样可以组合在一起，从而以组合的方式实现它们各自的优点。

9、在要求保护的滑动轴承衬套的另一实施例中，交换孔的第二直径可以对应于第一直径的1.05至6.00倍。结果，在第二壳体表面上实现了润滑剂流动速度的有利降低，并产生了流动拖曳力。结果，润滑剂在滑动轴承衬套上的拖曳作用相应地增加。同时，对应的第二直径为所要求保护的滑动轴承衬套提供了平稳运行。

10、此外，要求保护的滑动轴承衬套可以配置为浮动衬套。浮动衬套设置在滑动轴承的静止部件和旋转部件之间，并在它们之间构造内部润滑间隙和外部润滑间隙。由于滑动轴承衬套在正常操作时被施加增加的拖曳作用，它会更快地跟随旋转部件的旋转运动。因此，增加了内部润滑间隙和/或外部润滑间隙中的润滑间隙高度，从而也增加了滑动轴承的承载能力。由于在浮动衬套的情况下存在内部润滑间隙和外部润滑间隙，通过所要求保护的滑动轴承衬套实现了特别增加的承载能力。特别是，改善了润滑间隙中的阻尼作用，并在轴向距离偏差的情况下实现了改善的载荷分配。同样实现了在停止运行之后改善的启动行为，并且在操作期间降低了温度。

11、在所要求保护的滑动轴承衬套的另一实施例中，至少一个交换孔包括出口部分，该出口部分至少以分段的方式具有第二直径。出口部分在第二壳体表面上打开。出口部分的长度为交换孔的孔长度的10％至100％。对应地，至少一个交换孔包括入口部分，该入口部分从第一壳体表面开始延伸穿过滑动轴承衬套并且并入出口部分或与后者邻接。所述至少一个交换孔在所述入口部分具有第一直径。出口部分越长，可以实现的润滑剂的流动速度降低越大，同时避免了润滑剂中的湍流形成。因此，可以实现润滑剂在第二壳体表面的均匀排放。这既适用于通过沉头凹陷构造的具有第二直径的出口部分，也适用于通过阶梯孔构造的具有第二直径的出口部分。

12、此外，通过其构造至少一个交换孔的第二直径的沉头凹陷可以具有从45°到135°的开口角。结果，实现了润滑剂流动速度的特别有利的降低。这种类型的开口角可以以简单的方式通过相应成形的沉头工具快速且经济地制成。

13、本发明所基于的目的也通过根据本发明的滑动轴承来实现。该滑动轴承包括旋转部件，该旋转部件可旋转地设置在滑动轴承衬套上。滑动轴承同样包括静止部件。根据本发明，根据上述实施例之一构造滑动轴承衬套。由于使用了这种类型的滑动轴承衬套，滑动轴承具有增大的承载能力。特别地，要求保护的轴承可以具有从0.10到10.00的索莫菲尔德(sommerfeld)数。因此，要求保护的滑动轴承提供了承载能力，并因此也提供了承载能力储备，从而开辟了具有挑战性的应用领域，例如在岩石破碎机或水泥磨机的行星变速器中。

14、此外，通过根据本发明的行星变速器来实现本文开头概述的目的。行星变速器包括行星架，多个行星齿轮可旋转地附接到该行星架上。在此，在每种情况下，行星齿轮通过滑动轴承可旋转地安装在行星架上。根据本发明，滑动轴承中的至少一个根据上面所示的实施例配置。

15、同样地，通过根据本发明的风力发电场来实现本发明所基于的所述目的。该风力发电场包括机舱，机舱上可旋转地设置有多叶片转子。机舱内设置有行星变速器所属的传动系，行星变速器与多叶片转子和发电机以传递扭矩的方式连接。根据本发明，行星变速器是根据上述实施例之一配置的。

16、所述目的同样是通过根据本发明的工业应用来实现的，该工业应用包括驱动单元和输出单元。驱动单元和输出单元经由行星变速器以传递扭矩的方式彼此连接。驱动单元被配置为例如电动机、内燃机或液压马达，并且提供要经由行星变速器传递到输出单元的驱动功率。输出单元可以被配置为例如磨机、立磨机、糖磨机、水泥磨机、碎石机、传送带、泵、辊压机、板式传送机、管磨机、回转窑、回转装置、搅拌单元、起重设备、垃圾压实机或车辆压碎机。为此，输出单元经由行星变速器连接到驱动单元。根据本发明，根据上述实施例之一配置变速器。由于所要求保护的滑动轴承衬套，根据本发明的行星变速器具有增加的承载能力和可靠性。结果，降低了行星变速器的维护复杂性，进而提高了根据本发明的工业应用的经济效率。

17、本文开头描述的目的同样通过根据本发明的计算机程序产品来实现，通过该计算机程序产品可以模拟滑动轴承中滑动轴承衬套的操作行为。这里，模拟了至少一个润滑间隙，例如内部润滑间隙和/或外部润滑间隙，其由于旋转运动而配置在滑动轴承上。这里，具体地说，可以以依赖于当前操作状态的方式来模拟当前的润滑间隙高度。为此，计算机程序产品可以包括用于流体动力机构和数据接口的可运行模拟例程(经由例程可以规定诸如转速、润滑剂的温度或滑动轴承的径向载荷的运行参数)，或者可以输出模拟结果。该计算机程序产品包括数据集，通过该数据集至少对滑动轴承衬套进行建模。根据本发明，滑动轴承衬套是根据上述实施例之一配置的。借助于根据本发明的计算机程序产品，可以预测具有滑动轴承衬套的滑动轴承中存在的承载能力，或者至少可以对其合理性进行测试。此外，根据本发明的滑动轴承衬套可以通过根据本发明的计算机程序产品在设计方面进行调整，从而可以容易地优化滑动轴承。为此，例如可以将计算机程序产品配置为所谓的数字孪生。例如，在专利公开文献us 2017/286572a1中示出了这种类型的数字孪生。us 2017/286572 a1的公开内容通过引用并入本技术。