[实用新型]一种水润滑轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及滑动轴承技术领域，特别涉及一种水润滑轴承。

背景技术

水润滑轴承运转机理分三个阶段，第一阶段，轴由静止到启动，称为固态摩擦，轴与轴承内衬存在直接接触，摩擦力相当大；第二阶段(边界摩擦)，随轴的转速提高，内腔与轴表面之间形成流体动压润滑膜，摩擦主要为流体内的摩擦，摩擦系数变小并稳定，从而起到支撑轴、减少轴与内衬的接触、降低摩擦、保护轴颈的作用。在这个转速范围，轴由液体动压及瞬间直接接触(轴非准直，略偏心)；第三阶段(水力润滑)，转速继续提高，液体动压膜足以形成，消除直接接触，但是此时的摩擦力却由于液体动压润滑膜的剪切力增大而提高。与此同时，凹槽的形状、分布、尺寸都影响水膜的构成，转移为轴承的受压分布及态势。所以选用合适的内衬材料和设计科学合理的凹槽相当重要。

有研究表明：一个连续的没有开槽的轴承表面比开槽的轴承表面允许水力膜产生的动压力更高。下半部分光滑的轴承有一个连续的压力分布，允许水力膜产生较高的动压力，使得轴承的负载能力较高。这种连续的压力分布，允许下半部分光滑的轴承在较低的速度下获得水力润滑。而下半部分开槽的轴承压力分布是不连续的，水力膜产生较低的动压力，使得轴承的负载能力较低。此外，在使用下半部分开槽的轴承时，因负载能力下降导致了轴与轴承之间有更多的接触机会，使摩擦增大，而易造成轴承副磨损。从没开槽轴承与开槽轴承的水润滑分析结果中看出，一个下半部分光滑，上半部分开槽的结构，下半部分有利于最佳水力膜的形成，使得轴承的负载能力最佳；上半部分能使充足的水流过轴承，以维持水力膜并进行冷却。

目前，水润滑轴承材料为橡胶、黄铜、青铜、巴氏合金、陶瓷、塑料、铁梨木等。就橡胶而言，其弹性模量相对比较低。合成橡胶，以及改性橡胶通过增加碳黑或其他填料来提升其硬度和压缩模量，然而相应地，扩张强度，延长性和扩磨力都降低。在实际运转操作过程中，橡胶轴承难以形成水膜，也就是动态水润滑，容易引起尖锐的噪音，构成作业环境噪音污染。再者，橡胶与轴金属表面之间的摩擦系数相对较高，在干启动乃至启动过程的低速转动都容易引起摩擦力过大，高温，高磨损等现象。金属材料源于弹性系数和硬度高，对负荷缓冲性差，同时难以形成水膜。此外，在水或电解质中，不同金属间容易构成原电池而产生电化腐蚀。金属表面氧化也难免。这些因素使得金属不能成为理想的水润滑轴承材料。塑料的热膨胀和吸水性容易导致接触间隙变化，塑料本料和填充剂与水的亲和力存在差异，防碍了流体动态水膜的形成。陶瓷高脆，抗冲击性能低，对泥沙敏感加工难度大。铁梨木加工难度大，耐磨性一般。

另外，在外形上，水润滑轴承多以金属保护外套，内衬，内衬内腔开挖一定数量的纵向凹槽，流体介质得以进入内腔，起到润滑内腔，冲刷泥沙杂物的作用。目前，水润滑轴承的主体结构大同小异，况且凹槽多为对称纵向均匀分布。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水润滑轴承，其大大提高了轴承的负载能力且有效地减小了摩擦力，提高耐磨性和抗冲击性。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种水润滑轴承，包括内衬、和包围在内衬外表面上的保护套，所述内衬采用复合聚氨酯弹性材料制造，保护套为金属材料如钢、铜等。

其中，所述内衬的内表面上沿周向均匀分布有多个相同的凹槽。

其中，所述内衬的内表面的上半部分均匀分布有多个相同的凹槽，下半部分为光滑表面。

其中，所述内衬的内表面的上半部分均匀分布有多个相同的凹槽，下半部分均匀分布有多个由上而下逐渐缩少的凹槽。

其中，所述凹槽为方形或弧形凹槽。

其中，所述内衬由多个相同的弓形板条拼接组成。

其中，所述弓形板条为倒角梯形，内、外侧边为弧形边。

其中，所述弓形板条内侧边的两端角为弧形向内弯的倒角。

其中，所述多个弓形板条拼接组成的间隙之间设有金属插销。

内衬还可采用两层复合内衬，外层为硬度更大的复合聚氨酯弹性材料，内层超强润滑，耐磨，外层高强机械强度，尤为弹性。有针对性地提高滑动部分润滑和耐磨性能，同时通过改变外层的配方，也提高其机械强度，从而提高整体内衬机械强度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型采用复合聚氨酯弹性材料制造，大大提高了轴承的负载能力且有效地减小了摩擦力，提高耐磨性和抗冲击性。

附图说明

图1是本实用新型内衬的实施例1的横截面示意图；

图2是本实用新型内衬的实施例2的横截面示意图；

图3是本实用新型内衬的实施例3的横截面示意图；