CN106438679A - 汽轮机轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种汽轮机轴承。它解决了现有技术设计不合理等技术问题。本汽轮机轴承包括两个能够相互拼合成筒状体的轴瓦，所述的筒状体的两端分别设有环形止推面，所述的筒状体内侧设有内润滑结构且内润滑结构与设置在筒状体上且能向内润滑结构供油的供油结构相连，所述的环形止推面上设有止推面润滑结构，所述的内润滑结构和止推面润滑结构之间通过设置在筒状体上的分油结构相连。本发明优点在于：1、设计更合理，轴承与轴体之间形成油膜，止推面始终能够得到稳定的润滑，有效防止止推面磨损，提高使用性能。2、润滑油液进行循环润滑，润滑剂能够得到冷却，不仅能够进一步促进散热，同时节约资源，降低成本。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种汽轮机轴承。
背景技术
汽轮机是工业生产中重要的动力设备之一，汽轮机的轴承是汽轮机组的重要组成部件，汽轮机的轴承主要用于支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。但由于汽轮机负载较大，运行时间长，目前常用的普通轴承结构不能满足汽轮机轴承的工作需要，轴承与轴体之间的接触面往往无法保持足够的润滑油进行润滑，造成轴承表面磨损严重，对自身结构以及设备造成破坏，此外，在高负荷运行后，产生大量的热量不易散出，轴承刚性变差，抗冲击性能变差，随时可能损坏并影响设备运行，极大降低设备的运行稳定性。为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。
例如，中国专利文献公开了一种滑动轴承[申请号：201180018539.4]，包括一个环绕该轴的第一滑动轴承部分以及一个轴向地连接到该第一滑动轴承部分上的第二滑动轴承部分。该第二滑动轴承部分的热膨胀系数是大于该第一滑动轴承部分的热膨胀系数。
上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：设计不合理，轴与滑动轴承的接触面之间不能够得到足够的润滑，散热性差，接触面温度高，滑动轴承性能变差，而且磨损严重的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理，润滑效果好，使用性能佳的汽轮机轴承。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本汽轮机轴承包括两个能够相互拼合成筒状体的轴瓦，所述的筒状体的两端分别设有环形止推面，所述的筒状体内侧设有内润滑结构且内润滑结构与设置在筒状体上且能向内润滑结构供油的供油结构相连，所述的环形止推面上设有止推面润滑结构，所述的内润滑结构和止推面润滑结构之间通过设置在筒状体上的分油结构相连，所述的止推面润滑结构包括设置在环形止推面上的若干在圆周方向上均匀间隔分布的分油槽，所述的分油槽沿着环形止推面径向延伸，各分油槽的内端分别与所述分油结构相连，各分油槽的外端分别形成缩口槽且缩口槽连通至环形止推面外侧，所述的分油槽将环形止推面分隔成若干止推区域，所述的止推区域分别包括在圆周方向相邻设置的止推平面和导油面，所述的导油面为自止推平面向分油槽平滑过渡的螺旋面，导油面与止推平面相连一侧的高点位于筒状体径向外侧而低点位于筒状体径向内侧，导油面与分油槽相连一侧的高点位于筒状体径向外侧而低点位于筒状体径向内侧。
在本申请中，通过在筒状体的内侧面以及止推面上同时设置润滑机构，能够显著提高油液的润滑效果，减小轴承与轴体的摩擦，同时降低两者之间的温度，因此能够有效提高轴承使用时的使用性能，在筒状体的内侧面通过设置内润滑结构使轴体进行轴向转动时，轴承的内侧与轴体的外侧之间形成油腔，在轴承的止推面上通过设置止推面润滑结构使轴体的端面与轴承的止推面抵靠后，在两者之间形成油腔，上述所说的油腔均通过供油机构依次进行供油，因此能够使轴承与轴体发生抵靠的部位均形成油膜，能够显著提高油液的润滑效果，减小轴承与轴体的摩擦，同时降低两者之间的温度，此外，由于汽轮机在工作时产生巨大的振动，油膜的存在能够有效减缓振动的发生，进而减小因为振动对设备造成的伤害，因此能够提高设备的使用性能和使用寿命。
在上述的汽轮机轴承中，位于筒状体一端的止推区域的止推平面位于导油面的顺时针方向，位于筒状体另一端的止推区域的止推平面位于导油面的逆时针方向。
在上述的汽轮机轴承中，所述的内润滑结构包括设置在筒状体内壁的若干在圆周方向上均匀间隔分布的储油深槽，所述的储油深槽沿着筒状体轴向延伸，储油深槽的长度小于筒状体的长度，在储油深槽的两端对称地设有与分油结构相连通的出油浅沟，且出油浅沟的宽度为储油深槽的宽度的八分之一至十六分之一，相邻的储油深槽之间形成位于筒状体内壁的油叶面。
在上述的汽轮机轴承中，所述的供油结构包括若干开于筒状体上的供油孔，所述的供油孔的一端与储油深槽的底部贯通，另一端与外置供油机构相连通。
在上述的汽轮机轴承中，所述的储油深槽的数量为四个且在圆周方向均匀分布，所述的储油深槽的横截面呈圆弧形。
在上述的汽轮机轴承中，所述的油叶面上分别浇铸成型有耐磨层，所述的耐磨层中部的厚度大于两侧的厚度从而在耐磨层与储油深槽相邻的一侧形成倾斜面。
在上述的汽轮机轴承中，所述的分油结构包括设于内润滑结构与止推面润滑结构之间的环形台阶，所述的分油槽的内端与环形台阶相连通，所述的出油浅沟的外端与环形台阶相连通。
在上述的汽轮机轴承中，所述的筒状体的外侧设有环形槽，所述的环形槽内设有环形沟槽，所述的供油孔位于环形沟槽内；所述的轴瓦上分别设有至少一个吊装螺孔。
在上述的汽轮机轴承中，所述的筒状体内设有能将相邻的两个供油孔中部相互连通的连接通道。
在上述的汽轮机轴承中，所述的止推面润滑结构与筒状体端部之间形成位于止推面润滑结构***且低于止推面润滑结构的环形阶梯，所述的环形阶梯上浇铸有与止推面润滑结构齐平的耐磨圈，所述的耐磨圈上设有与缩口槽相连通的延伸槽；所述的分油槽为矩形槽且分油槽的外端两肩分别呈圆弧形；所述的轴瓦通过紧固螺栓固连在一起。
与现有的技术相比，本汽轮机轴承的优点在于：1、设计更合理，轴承与轴体之间形成油膜，止推面始终能够得到稳定的润滑，有效防止止推面磨损，提高使用性能。2、润滑油液进行循环润滑，润滑剂能够得到冷却，不仅能够进一步促进散热，同时节约资源，降低成本。
附图说明
图1是本发明提供的立体结构示意图。
图2是本发明提供的剖视图。
图3是图2中A-A的剖视图。
图4是图2中B-B的剖视图。
图5是图2中C-C的剖视图。
图6是图3中D-D的剖视图。
图7是图3中E-E的剖视图。
图8是图7中F-F的剖视图。
图中，筒状体1、轴瓦11、环形槽12、环形沟槽13、吊装螺孔14、连接通道15、环形止推面2、内润滑结构3、储油深槽31、出油浅沟32、油叶面33、耐磨层34、倾斜面35、供油结构4、供油孔41、止推面润滑结构5、环形阶梯52、耐磨圈53、延伸槽54、分油结构6、环形台阶61、分油槽7、缩口槽8、止推区域9、止推平面91、导油面92。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-8所示，本汽轮机轴承包括两个能够相互拼合成筒状体1的轴瓦11，筒状体1的两端分别设有环形止推面2，其特征在于，筒状体1内侧设有内润滑结构3且内润滑结构3与设置在筒状体1上且能向内润滑结构3供油的供油结构4相连，环形止推面2上设有止推面润滑结构5，内润滑结构3和止推面润滑结构5之间通过设置在筒状体1上的分油结构6相连，止推面润滑结构5包括设置在环形止推面2上的若干在圆周方向上均匀间隔分布的分油槽7，分油槽7沿着环形止推面2径向延伸，各分油槽7的内端分别与所述分油结构6相连，各分油槽7的外端分别形成缩口槽8且缩口槽8连通至环形止推面2外侧，分油槽7将环形止推面2分隔成若干止推区域9，止推区域9分别包括在圆周方向相邻设置的止推平面91和导油面92，导油面92为自止推平面91向分油槽7平滑过渡的螺旋面，导油面92与止推平面91相连一侧的高点位于筒状体1径向外侧而低点位于筒状体1径向内侧，导油面92与分油槽7相连一侧的高点位于筒状体1径向外侧而低点位于筒状体1径向内侧,进一步的，导油面对应的弧度与止推平面91对应的弧度的比值为(2.5-3)：1。
在本申请中，通过在筒状体的内侧面以及止推面上同时设置润滑机构，能够显著提高油液的润滑效果，减小轴承与轴体的摩擦，同时降低两者之间的温度，因此能够有效提高轴承使用时的使用性能，在筒状体的内侧面通过设置内润滑结构使轴体进行轴向转动时，轴承的内侧与轴体的外侧之间形成油腔，在轴承的止推面上通过设置止推面润滑结构使轴体的端面与轴承的止推面抵靠后，在两者之间形成油腔，上述所说的油腔均通过供油机构依次进行供油，由于汽轮机在使用时，轴体与轴承之间形成端的负荷，因此止推面的润滑机构显的更为重要，在止推面上设有若干个在圆周方向上均匀分布的分油槽，通过分油槽形成若干个相同的止推区域，每个止推区域依次有止推平面和导油面组成，当轴体转动后，分油槽内的油液流向导油面，并随着轴体的转动导油面上的油液流向止推平面上，并在轴承与止推面之间形成完整的油膜。为了提高止推面润滑结构的润滑效果，因此将导油面设计为为自止推平面向分油槽平滑过渡的螺旋面，其中，导油面与止推平面相连一侧的高点位于筒状体径向外侧而低点位于筒状体径向内侧，导油面与分油槽相连一侧的高点位于筒状体径向外侧而低点位于筒状体径向内侧，由于当轴体转动后，油液收到离心力的作用，迫使油液向外侧流动，因此在半径方向上使导油面外侧的高度高于内侧的高度，在圆周方向上使导油面远离分油槽一侧的高度高于靠近分油槽一侧的高度，这样能够使油液在导油面的各个点上都具有足够的油液进行补充，从而能够使用过程中止推面的润滑效果。此外出油槽的径向外端设有缩口槽，缩口槽单位时间内的出油量远小于出油槽出油量，因此能够使油液在一定程度上得到循环，此外油液中的杂质在离心力的作用下外移，并能够通过缩口槽排出。
具体的，位于筒状体1一端的止推区域9的止推平面91位于导油面92的顺时针方向，位于筒状体1另一端的止推区域9的止推平面91位于导油面92的逆时针方向。转动后，导油面位于止推平面的前方更能够提高油液对止推平面的润滑效果，因此为了进一步提高轴承的实用性，可根据轴体的转动方向进行摆置，使轴承工作后，油液的流动方向始终为从分油槽至导油面最后到止推平面的方向。
上述所说的内润滑结构3包括设置在筒状体1内壁的若干在圆周方向上均匀间隔分布的储油深槽31，储油深槽31沿着筒状体1轴向延伸，储油深槽31的长度小于筒状体1的长度，在储油深槽31的两端对称地设有与分油结构6相连通的出油浅沟32，且出油浅沟32的宽度为储油深槽31的宽度的八分之一至十六分之一，相邻的储油深槽31之间形成位于筒状体1内壁的油叶面33。其中，储油深槽31的数量为四个且在圆周方向均匀分布，储油深槽31的横截面呈圆弧形；优化的，油叶面33上分别浇铸成型有耐磨层34，耐磨层34中部的厚度大于两侧的厚度从而在耐磨层34与储油深槽31相邻的一侧形成倾斜面35。油液从储油深槽31流至油叶面对油叶面进行润滑，此外，通过倾斜面能够进一步提高出油量，耐磨层由一种抗耐磨的合金材料制成，能有效减小两者之间的磨损，延长零部件的使用周期。
优化方案，该供油结构4包括若干开于筒状体1上的供油孔41，供油孔41的一端与储油深槽31的底部贯通，另一端与外置供油机构相连通。
更进一步的，分油结构6包括设于内润滑结构3与止推面润滑结构5之间的环形台阶61，分油槽7的内端与环形台阶61相连通，同时在分油槽与环形台阶之间设有导油口，出油浅沟32的外端与环形台阶61相连通，当轴体***到轴承内后，环形台阶与轴体之间形成周向封闭的通道。
作为优化方案，在筒状体1的外侧设有环形槽12，环形槽12内设有环形沟槽13，供油孔41位于环形沟槽13内；轴瓦11上分别设有至少一个吊装螺孔14。同时轴瓦上还设有多个能够将筒状体定位的定位孔，通过吊装螺孔14使搬运和安装的过程得到极大的改善，同时由于汽轮机使用过程中振动大，通过定位孔使轴承体安装在轴承座时变得更加的稳定。
此外，筒状体1内设有能将相邻的两个供油孔41中部相互连通的连接通道15。止推面润滑结构5与筒状体1端部之间形成位于止推面润滑结构5***且低于止推面润滑结构5的环形阶梯52，环形阶梯52上浇铸有与止推面润滑结构5齐平的耐磨圈53，耐磨圈53上设有与缩口槽8相连通的延伸槽54；分油槽7为矩形槽且分油槽7的外端两肩分别呈圆弧形；轴瓦11通过紧固螺栓固连在一起。
本汽轮机轴承的工作原理如下，油液通过供油孔41进入至储油深槽31内，随后部分油液进入到油叶面33上对油叶面进行润滑，另一部分通过出油浅沟32进入到环形台阶61内，并通过导油口进入到分油槽内，分油槽内的油液通过导油面使环形止推面与轴体之间形成油膜，从而达到润滑效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了筒状体1、轴瓦11、环形槽12、环形沟槽13、吊装螺孔14、连接通道15、环形止推面2、内润滑结构3、储油深槽31、出油浅沟32、油叶面33、耐磨层34、倾斜面35、供油结构4、供油孔41、止推面润滑结构5、环形阶梯52、耐磨圈53、延伸槽54分油结构6、环形台阶61、分油槽7、缩口槽8、止推区域9、止推平面91、导油面92等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种汽轮机轴承，包括两个能够相互拼合成筒状体(1)的轴瓦(11)，所述的筒状体(1)的两端分别设有环形止推面(2)，其特征在于，所述的筒状体(1)内侧设有内润滑结构(3)且内润滑结构(3)与设置在筒状体(1)上且能向内润滑结构(3)供油的供油结构(4)相连，所述的环形止推面(2)上设有止推面润滑结构(5)，所述的内润滑结构(3)和止推面润滑结构(5)之间通过设置在筒状体(1)上的分油结构(6)相连，所述的止推面润滑结构(5)包括设置在环形止推面(2)上的若干在圆周方向上均匀间隔分布的分油槽(7)，所述的分油槽(7)沿着环形止推面(2)径向延伸，各分油槽(7)的内端分别与所述分油结构(6)相连，各分油槽(7)的外端分别形成缩口槽(8)且缩口槽(8)连通至环形止推面(2)外侧，所述的分油槽(7)将环形止推面(2)分隔成若干止推区域(9)，所述的止推区域(9)分别包括在圆周方向相邻设置的止推平面(91)和导油面(92)，所述的导油面(92)为自止推平面(91)向分油槽(7)平滑过渡的螺旋面，导油面(92)与止推平面(91)相连一侧的高点位于筒状体(1)径向外侧而低点位于筒状体(1)径向内侧，导油面(92)与分油槽(7)相连一侧的高点位于筒状体(1)径向外侧而低点位于筒状体(1)径向内侧。
2.根据权利要求1所述的汽轮机轴承，其特征在于，位于筒状体(1)一端的止推区域(9)的止推平面(91)位于导油面(92)的顺时针方向，位于筒状体(1)另一端的止推区域(9)的止推平面(91)位于导油面(92)的逆时针方向。
3.根据权利要求2所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的内润滑结构(3)包括设置在筒状体(1)内壁的若干在圆周方向上均匀间隔分布的储油深槽(31)，所述的储油深槽(31)沿着筒状体(1)轴向延伸，储油深槽(31)的长度小于筒状体(1)的长度，在储油深槽(31)的两端对称地设有与分油结构(6)相连通的出油浅沟(32)，且出油浅沟(32)的宽度为储油深槽(31)的宽度的八分之一至十六分之一，相邻的储油深槽(31)之间形成位于筒状体(1)内壁的油叶面(33)。
4.根据权利要求3所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的供油结构(4)包括若干开于筒状体(1)上的供油孔(41)，所述的供油孔(41)的一端与储油深槽(31)的底部贯通，另一端与外置供油机构相连通。
5.根据权利要求4所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的储油深槽(31)的数量为四个且在圆周方向均匀分布，所述的储油深槽(31)的横截面呈圆弧形。
6.根据权利要求4所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的油叶面(33)上分别浇铸成型有耐磨层(34)，所述的耐磨层(34)中部的厚度大于两侧的厚度从而在耐磨层(34)与储油深槽(31)相邻的一侧形成倾斜面(35)。
7.根据权利要求3或4或5或6所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的分油结构(6)包括设于内润滑结构(3)与止推面润滑结构(5)之间的环形台阶(61)，所述的分油槽(7)的内端与环形台阶(61)相连通，所述的出油浅沟(32)的外端与环形台阶(61)相连通。
8.根据权利要求4或5或6所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的筒状体(1)的外侧设有环形槽(12)，所述的环形槽(12)内设有环形沟槽(13)，所述的供油孔(41)位于环形沟槽(13)内；所述的轴瓦(11)上分别设有至少一个吊装螺孔(14)。
9.根据权利要求4或5或6所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的筒状体(1)内设有能将相邻的两个供油孔(41)中部相互连通的连接通道(15)。
10.根据权利要求1-6中任意一项所述的汽轮机轴承，其特征在于，所述的止推面润滑结构(5)与筒状体(1)端部之间形成位于止推面润滑结构(5)***且低于止推面润滑结构(5)的环形阶梯(52)，所述的环形阶梯(52)上浇铸有与止推面润滑结构(5)齐平的耐磨圈(53)，所述的耐磨圈(53)上设有与缩口槽(8)相连通的延伸槽(54)；所述的分油槽(7)为矩形槽且分油槽(7)的外端两肩分别呈圆弧形；所述的轴瓦(11)通过紧固螺栓固连在一起。
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