CN105240402A - 复合式动静压滑动轴承 - Google Patents

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徐涛
张高雄
李志松
孙星
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Abstract

本发明提供了一种复合式动静压滑动轴承，包括轴承内套和轴承外套；其中，轴承内套设置在轴承外套内；轴承内套和轴承外套间设置有初始空隙；轴承外套设置有供液口；供液口连通初始空隙；轴承外套的一端端面和轴承内套之间设置有推力腔；供液口通过初始空隙连通推力腔。还包括分流腔；所述轴承外套的内壁面上设置有所述分流腔；所述供液口通过所述分流腔连通所述推力腔。本发明设置有推力腔、初始空隙、供液口，不但可以平衡轴向力，同时还可以在轴承内、外套间形成液膜，防止内外圈的直接接触摩擦；本发明将周向轴承和径向轴承集成为一个轴承，轴承在平衡航天机械泵轴向力的同时，实现了径向轴承的功能。

Description

复合式动静压滑动轴承
技术领域
本发明涉及轴承，具体地，涉及一种航天机械泵用复合式动静压滑动轴承。
背景技术
航天用机械泵采用的轴承基本上是陶瓷滚动轴承，由于机械泵的叶片前后存在压力，会对轴承产生轴向力，因轴向力过大造成轴承内圈相对外圈的位移，过大的轴向力导致滚动体(陶瓷球)爬坡，导致滚动体与内圈沟道、外圈沟道成面接触形式。轴向力的作用引起沟道塑性变形，当轴向力越大，其接触面也随之增大，变形的塑性成分也随之增大，最终导致轴承失效。
经过对现有技术的检索，发现申请号为200710162615.4，名称为滑动轴承的发明公开了一种圆筒状的滑动轴承，具有上下分割轴承，对内燃机的曲轴进行支承。至少在上分割轴承的内表面上形成有圆周方向的油槽。在各分割轴承的整个内表面上设置有经镗削加工形成的圆周方向的槽。圆周方向两端部区域的各槽的截面积比在曲轴旋转时主要受到负荷的其它区域内的各槽大。上分割轴承相对由滑动轴承支承的曲轴的旋转方向上的前方内端边缘形成倒角，且下分割轴承的靠近该前方内端边缘的内端边缘也形成倒角，各倒角部分的面积与长0.15mm～0.4mm的倒角面积相同。但是该发明不能够平衡机械泵轴向力，易于损坏。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种低摩擦长寿命的复合式动静压滑动轴承，不但可以平衡轴向力，同时还可以在轴承内、外套间形成液膜，防止内外圈的直接接触摩擦。
根据本发明提供的复合式动静压滑动轴承由轴承内套和轴承外套，通过航天机械泵中的液体为轴承润滑和冷却。
本发明提供的复合式动静压滑动轴承，包括轴承内套和轴承外套；
其中，所述轴承内套设置在所述轴承外套内；所述轴承内套和所述轴承外套间设置有初始空隙；
所述轴承外套设置有供液口；所述供液口连通所述初始空隙；所述轴承外套的一端端面和所述轴承内套之间设置有推力腔；
所述供液口通过所述初始空隙连通所述推力腔。
优选地，还包括分流腔；
所述轴承外套的内壁面上设置有所述分流腔；所述供液口通过所述分流腔连通所述推力腔。
优选地，所述轴承内套一端设置有圆盘；所述圆盘的一侧面与所述轴承外套的一端端面贴合；所述圆盘的一侧面与所述轴承外套的一端端面之间设置有所述推力腔。
优选地，初始空隙的宽度为轴承内径的0.0001至0.01倍之间。
优选地，所述推力腔的外圈直径为轴承外套外径的0.5至0.9倍之间；所述推力腔的内圈直径为轴承外套内径的1.1至1.3倍之间。
优选地，所述轴承内套和所述轴承外套采用陶瓷制成。
优选地，所述轴承外套采用碳制成；所述轴承内套采用陶瓷制成或所述轴承内套的外表面设置有陶瓷涂层。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明设置有推力腔、初始空隙、供液口，不但可以平衡轴向力，同时还可以在轴承内、外套间形成液膜，防止内外圈的直接接触摩擦；
2、本发明将周向轴承和径向轴承集成为一个轴承，轴承在平衡航天机械泵轴向力的同时，实现了径向轴承的功能；
3、轴承内套和轴承外套在工作时不直接摩擦，理论上不会出现磨损故障，此种轴承用于微重力环境的航天机械泵中，由于不受到重力影响，运行更稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种结构示意图，剖面通过供液口。
图2为本发明另一种结构示意图，剖面通过轴承供液通道。
图中：
1为轴承内套；
2为轴承外套；
3为供液口；
4为分流腔；
5为推力腔；
6为供液通道。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，本发明提供的复合式动静压滑动轴承，包括轴承内套1和轴承外套2；其中，所述轴承内套1设置在所述轴承外套2内；所述轴承内套1和所述轴承外套间设置有初始空隙；所述轴承外套2设置有供液口3；所述供液口3连通所述初始空隙；所述轴承外套2的一端端面和所述轴承内套1之间设置有推力腔5；所述供液口3通过所述初始空隙连通所述推力腔5。本发明提供的复合式动静压滑动轴承，还包括分流腔4；所述轴承外套2的内壁面上设置有所述分流腔4，用于分流液体；所述供液口3通过所述分流腔4连通所述推力腔5。所述初始空隙，用于形成稳定的液膜，起到润滑与冷却作用。在本实施例中，轴承外套2的中部，设置一个供液口3，并在供液口3对应的轴承内外套之间设置一个分流腔4，用于分流液体。
供液口3用于从航天机械泵出口附近的高压区引入高压液体，为本发明提供的复合式动静压滑动轴承提供可平衡机械泵轴向力的液体，同时提供充足的液体产生稳定的液膜。分流腔4用于将从供液口3引入的液体均匀分配到本发明提供的复合式动静压滑动轴承的整个圆周内，再通过圆周方向为初始空隙补充液体。供液通道6用于将从供液口33引入液体液输送到推力腔5中，同时从径向为轴承内初始空隙补充液体，确保整个轴承内部不因为缺少液体而发生轴承内外套直接摩擦。推力腔5用于将供液通道6输送来的高压液体压力转化为轴向推力，平衡机械泵的轴向力。一部分高压液体经供液口3引入后，经过分流腔4将液体补充到初始间隙中，最终流向推力腔5；另一部分高压液体通过供液通道6直接进入推力腔5，并在沿途为初始间隙补充液体。
更为具体地，所述轴承内套1一端设置有圆盘；所述圆盘的一侧面与所述轴承外套2的一端端面贴合；所述圆盘的一侧面与所述轴承外套2的一端端面之间设置有所述推力腔5。初始空隙的宽度为轴承内径的0.0001至0.01倍之间。所述推力腔5的外圈直径为轴承外套2外径的0.5至0.9倍之间；所述推力腔5的内圈直径为轴承外套2内径的1.1至1.3倍之间。所述轴承内套1和所述轴承外套2采用陶瓷制成。在变形例中，所述轴承外套2采用碳制成；所述轴承内套1采用陶瓷制成或所述轴承内套1的外表面设置有陶瓷涂层。
本发明中复合式动静压滑动轴承能够平衡机械泵产生的轴向力，本发明设置有分流腔4和推力腔5，提供静压，另一方面轴承内套1和轴承外套2间有高速的相对运动，会产生动压。本发明中能够在径向对转子进行支撑，并承受机械泵工作时产生的径向力，径向轴承为动压滑动轴承。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种复合式动静压滑动轴承，其特征在于，包括轴承内套和轴承外套；
其中，所述轴承内套设置在所述轴承外套内；所述轴承内套和所述轴承外套间设置有初始空隙；
所述轴承外套设置有供液口；所述供液口连通所述初始空隙；所述轴承外套的一端端面和所述轴承内套之间设置有推力腔；
所述供液口通过所述初始空隙连通所述推力腔。
2.根据权利要求1所述的复合式动静压滑动轴承，其特征在于，还包括分流腔；
所述轴承外套的内壁面上设置有所述分流腔；所述供液口通过所述分流腔连通所述推力腔。
3.根据权利要求1所述的复合式动静压滑动轴承，其特征在于，所述轴承内套一端设置有圆盘；所述圆盘的一侧面与所述轴承外套的一端端面贴合；所述圆盘的一侧面与所述轴承外套的一端端面之间设置有所述推力腔。
4.根据权利要求1所述的复合式动静压滑动轴承，其特征在于，初始空隙的宽度为轴承内径的0.0001至0.01倍之间。
5.根据权利要求1所述的复合式动静压滑动轴承，其特征在于，所述推力腔的外圈直径为轴承外套外径的0.5至0.9倍之间；所述推力腔的内圈直径为轴承外套内径的1.1至1.3倍之间。
6.根据权利要求1所述的复合式动静压滑动轴承，其特征在于，所述轴承内套和所述轴承外套采用陶瓷制成。
7.根据权利要求1所述的复合式动静压滑动轴承，其特征在于，所述轴承外套采用碳制成；所述轴承内套采用陶瓷制成或所述轴承内套的外表面设置有陶瓷涂层。
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