阅读说明：本技术 一种浮动式推力轴承 (Floating thrust bearing ) 是由 吕红卫 张晓红 贺达 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种浮动式推力轴承,包括推力轴承本体,所述推力轴承本体的两侧面上均沿径向设有进油通道,所述进油通道的一端与所述推力轴承本体的内孔相连,另一端设有排污槽,所述排污槽与所述推力轴承本体的外周边相连,所述推力轴承本体的内孔侧壁上沿周向设有多个油楔,所述油楔连通所述推力轴承本体的两侧面,所述油楔的深度沿所述内孔的周向逐渐变深,且所有油楔的深度变化方向相同。本发明在推力轴承本体的内孔增加深度为梯度设置的油楔,使得推力轴承本体的内孔各处受力均匀,与转子轴间的耐磨损效果好。(The invention discloses a floating thrust bearing, which comprises a thrust bearing body, wherein oil inlet channels are arranged on two side surfaces of the thrust bearing body along the radial direction, one end of each oil inlet channel is connected with an inner hole of the thrust bearing body, the other end of each oil inlet channel is provided with a sewage discharge groove, the sewage discharge groove is connected with the outer periphery of the thrust bearing body, a plurality of oil wedges are arranged on the side wall of the inner hole of the thrust bearing body along the circumferential direction, the oil wedges are communicated with the two side surfaces of the thrust bearing body, the depths of the oil wedges are gradually increased along the circumferential direction of the inner hole, and the depth change directions of all the oil wedges are the same. According to the invention, the oil wedge with the gradient depth is added in the inner hole of the thrust bearing body, so that the inner hole of the thrust bearing body is uniformly stressed, and the wear-resistant effect between the inner hole of the thrust bearing body and the rotor shaft is good.)

一种浮动式推力轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种浮动式推力轴承。

背景技术

推力轴承是在旋转机械领域普遍采用的一种轴承方式，其主要用于对转子运转的轴向止挡作用，同时降低机械摩擦损失，提高转子机械效率，保证高速旋转。如图1所示，对于传统推力轴承的应用方面，由于浮动推力轴承自身的重力作用，转子轴旋转时很难保持在推力轴承正中心位置。在转子变工况尤其起动时，推力轴承的内孔圆柱面易出现与转子轴接触的情况，导致推力轴承拉伤主转子轴，造成铁屑拉伤轴承，甚至将主轴磨断，推力轴承的寿命和可靠性也会降低。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种浮动式推力轴承，来解决推力轴承的内孔圆柱面易直接与转子轴接触，导致拉伤转子轴和推力轴承的缺点。

本发明采用的技术手段如下：

一种浮动式推力轴承，包括推力轴承本体，所述推力轴承本体的两侧面上均沿径向设有进油通道，所述进油通道的一端与所述推力轴承本体的内孔相连，另一端设有排污槽，所述排污槽与所述推力轴承本体的外周边相连，所述推力轴承本体的内孔侧壁上沿周向设有多个油楔，所述油楔连通所述推力轴承本体的两侧面，所述油楔的深度沿所述内孔的周向逐渐变深，且所有油楔的深度变化方向相同。

优选地，所述进油通道与所述推力轴承本体的内孔相连的一端设有通油槽，所述通油槽贯穿所述推力轴承本体，所述推力轴承本体两侧的进油通道的数量相同，所述通油槽连通所述推力轴承本体两侧对应的进油通道。

优选地，所述推力轴承本体两侧的进油通道的排布位置相同，所述通油槽平行于所述推力轴承本体的轴向，所述油楔的数量与所述推力轴承本体一侧的进油通道数量相同，每一个油楔均与相邻的两个通油槽相连。

优选地，所述推力轴承本体的两侧面上均设有八个进油通道，所述推力轴承本体的内孔四周均匀设有八个油楔。

优选地，所述油楔和通油槽的截面均为弧形，所述油楔的深度沿与其相邻的一个通油槽到另一个通油槽的方向逐渐变深。

优选地，所述推力轴承本体的安装方向由转子轴的旋转方向确定，转子轴相对于所述推力轴承本体旋转的方向为所述油楔的深度逐渐变浅的方向。

优选地，所述油楔的深度为0.1-0.2mm。

优选地，所述推力轴承本体的厚度为8-12mm，所述推力轴承本体与转子轴的间隙为0.2-0.5mm。

与现有技术比较，本发明所述的一种浮动式推力轴承的优点为：在推力轴承本体的内孔增加与一侧推力面进油通道数量相同的油楔，该油楔的深度沿推力轴承本体的内孔周向逐渐变深，便于润滑油均匀分布于推力轴承本体和转子轴之间的间隙中，从而使得推力轴承本体的内孔各处受力均匀，与转子轴间的耐磨损效果好；通油槽贯穿推力轴承本体，起到泵的作用，可以为远离进油侧的推力面(动止推面)提供润滑油，通油槽设为弧形，可与弧形油楔配合，方便润滑油的分布。

附图说明

图1是传统推力轴承本体与转子轴的结构示意图。

图2是本发明实施例中推力轴承本体与转子轴的结构示意图。

图3是图2中A部分的放大结构示意图。

图中，1、推力轴承本体；2、进油通道；3、油楔；4、内孔；5、通油槽；6、转子轴；7、排污槽。

具体实施方式

如图2-3所示，一种浮动式推力轴承，包括推力轴承本体1。推力轴承本体1的两侧推力面分别为静止推面和动止推面，静止推面与静止面接触，动止推面与旋转面接触。静止推面上和动止推面上的对应位置设有数量相同的进油通道2，进油通道2沿推力轴承本体1的径向布置，其一端与推力轴承本体1的内孔4相连，另一端设有排污槽7。排污槽7与推力轴承本体1的外周边相连，排污槽7的宽度小于进油通道2的宽度，润滑油中小的颗粒物可以通过排污槽7排出。内孔4的侧壁上沿周向设有多个油楔3，油楔3的数量和静止推面上进油通道2的数量相同，油楔3连通静止推面和动止推面。每一个油楔3均设于相邻的两个进油通道2之间，油楔3为弧形且沿第一个进油通道2到第二个进油通道2的方向深度逐渐变深。所有油楔3依次循环布置，内孔4沿同一方向旋转时，所有油楔3沿该旋转方向的深度变化相同。当润滑油由进油通道2进入推力轴承本体1的内孔4后，会顺着具有深度梯度的油楔3均匀填充满推力轴承本体1和转子轴6之间的空隙，便于润滑油的均匀分布，使得推力轴承本体1各处受力均匀，耐磨损效果好。

进油通道2与内孔4相连的一端设有通油槽5，通油槽5贯穿推力轴承本体1，且连通静止推面和动止推面上对应的进油通道2。该通油槽5可设为半圆形，其弧形侧贴合于进油通道2，通油槽5起到泵的作用，为远离进油侧的推力面(动止推面)提供润滑油。通油槽5平行于推力轴承本体1的轴向，每一个油楔3均与相邻的两个通油槽5相连，这样可沿内孔4周向形成均匀的环形油膜，可以保证转子轴6的稳定运转。

本实施例中，推力轴承本体1的两侧面上均设有八个进油通道2，八个进油通道2均匀分布于推力轴承本体1的两个侧面上，且所有进油通道2以推力轴承本体1的中心点成中心对称。推力轴承本体1的内孔4四周均匀设有八个油楔3，每一个油楔3的两端均与相邻的通油槽5相连。推力轴承本体1的内孔4圆柱四周会形成一圈“通油槽+油楔”的重复组成单元，该重复组成单元填充润滑油后形成一层油膜，油膜产生的承载力即可支撑起推力轴承本体1的重量，防止推力轴承本体1与转子轴6接触而损伤。

油楔3的深度最深可以为0.1-0.2mm，推力轴承本体1的厚度为8-12mm，推力轴承本体1与转子轴6的间隙为0.2-0.5mm，此时形成的油膜具有较好的承重能力和稳定性。

推力轴承本体1的安装方向由转子轴6的旋转方向确定，转子轴6相对于推力轴承本体1的旋转方向为油楔3的深度逐渐变浅的方向。当转子轴6相对于推力轴承本体1旋转时，由进油通道2进入的润滑油会顺着油楔3较深的一端向较浅的一端移动，逐渐填充满推力轴承本体1与转子轴6之间的空隙。这种设置使得润滑油的填充更均匀，能保证推力轴承本体1从受力的第一时间开始，一直处于均匀受力状态，降低磨损。

本发明的工作原理为：利用转子轴6与浮动推力轴承主体1旋转时具有相对速度(推力轴承主体的转速是转子轴6转速的40％-60％，)，在推力轴承的内孔4设有与每一侧推力面进油通道2数量相等的油楔3，在相对转速下内孔4的油楔3形成油膜抵消推力轴承自身重力，避免了由于推力轴承重力影响造成推力轴承与轴接触摩擦，从而导致推力轴承损耗增大的问题。

本发明中推力轴承主体的重力计算过程为：

G＝ρ·v＝ρ·π(r₁ ²-r₂ ²)·h；

其中ρ-推力轴承材料密度，kg/m³；

r₁-推力轴承外圈半径，m；

r₂-推力轴承外圈半径，m；

h-推力轴承宽度，m；

将本发明制备的推力轴承试验工作2小时后发现轴承套的磨损痕迹为：＜0.01mm，当运行3-5万千米后个别浮动式推力轴承会出现将轴承套磨损1-3mm的情况。通过试验证明该浮动式推力轴承的推力轴承主体与转子轴之间不易直接接触，推力轴承的的抗磨损效果良好，适合应用于实际生产过程中。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。