[发明专利]自对准油膜轴承

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及流体动力油膜轴承，该流体动力油膜轴承用于在各种工业应用中可旋转地支承大型重载轴。

背景技术

存在有承受高载荷的旋转应用的大型轴（直径等于或者大于一米），其中载荷可以沿变化的半径方向施加。这种轴的旋转速度虽然不高但也可以是变化的并且可以包括所谓的“抖动（quiver）”，在该“抖动”中，轴在没有经历完整回转的情况下经受长时间段的小幅振荡运动。在许多情况下，轴还承受弯曲运动，这可能造成轴承表面的失准。

大型滚柱轴承并不适于在经受抖动的轴上使用，这是因为其不能够保持支承该滚柱的非常薄的弹性流体动力薄膜。

油膜轴承可以提供滚柱轴承的实用替代方案。油膜轴承——尤其在与高粘度流体一起使用时——已经表现出其能够在广泛范围的速度条件下在无限长的时间段承载重大的径向载荷。然而，这种轴承正常工作的要求是这种轴承能够使自身与轴对准、尤其是在高载荷应用的情况下。

发明内容

简述之，本发明的实施方式涉及经改进的自对准油膜轴承。如本文中采用的，术语“油膜轴承”包括：流体动力轴承和混合型油膜轴承，在该流体动力轴承中，油膜仅通过轴的旋转而产生，在该混合型油膜轴承中，同时采用了流体动力膜产生特征和流体静力膜产生特征的结合。

本发明的油膜轴承设计成可旋转地支承大型重载轴。该轴承具有中心轴线并且包括球形壳体，该球形壳体具有孔，轴可旋转地容纳在该孔内。该球形壳体具有球形外表面，该球形外表面与轴承座的球形内表面共同作用以限定滚道，该滚道构造成适应轴绕中心点的角度转动。

在本发明的示例性实施方式中，该轴被轴颈地支承以用于在衬套中旋转，该衬套固定在球形壳体的孔内。

优选地，轴承座被轴向地再分为配合的两个半部段，该配合的两个半部段围绕外部的球形壳体组装。

在本发明的另一示例性实施方式中，轴承座的球形内表面通过置于轴承座的圆筒形内表面与球形壳体之间的分离的插入件来限定。成环形阵列的插入件容纳在每个轴承座的半部段中。

插入件具有球形内表面，并且优选具有与轴承座的圆筒形内表面接触的弧形的三维外表面。优选地，该插入件的弧形的三维外表面在包含轴承中心轴线的平面上具有比插入件的球形内表面的曲率半径大的曲率半径，并且在垂直于轴承中心轴线的平面上具有比轴承座的圆筒形内表面的曲率半径小的曲率半径。

在本发明的另一示例性实施方式中，提供了用于将插入件弹性地迫压为与轴承座的圆筒形内表面接触的装置。

在本发明的又一示例性实施方式中，推力垫被固定至球形壳体的环形端部。该推力垫构造并设置成轴向地接合轴上的保持肩部。

在结合附图阅读下面的说明时，本发明的这些以及另外的实施方式、目的、特征以及优点将变得更明显。

附图说明

图1是描绘本发明的示例性实施方式的油膜轴承的纵向截面图；

图2是描绘本发明的另外的示例性实施方式的油膜轴承的纵向截面图；

图3是图2中描绘的油膜轴承的上部部分的放大视图，其中轴承从轴移除；

图4A是图2和图3中描绘的插入件中的一个插入件的立体图；

图4B和图4C分别是图4A中描绘的插入件的侧视图和端视图；以及

图5是根据本发明的另一示例性实施方式的通过油膜轴承的纵向截面图。

具体实施方式

为了便于对本发明的实施方式、原理和特征的理解，在下文中参照说明性实施方式中的实施对本发明的实施方式、原理和特征进行说明。

在下文中描述为组成各实施方式的部件和材料意在为说明性的而非限制性的。可以与本文中描述的材料执行相同或者相似功能的许多适合的部件和材料意在包含在本发明的实施方式的范围内。

现在将参照附图详细描述本发明的实施方式，其中，贯穿全部视图，相同的附图标记表示相同的部件。

首先参照图1，根据本发明的油膜轴承总体上描绘为10。轴承具有中心轴线“A”并且包括球形壳体12，球形壳体12具有孔，该孔优选衬有衬套13，轴14被以可旋转的方式轴颈地支承在该衬套13中。

轴承座16容纳球形壳体12。该球形壳体具有球形外表面12’，并且该轴承座在内部构造有球形内表面16’。互补的球形表面12’和16’共同作用为限定滚道18，滚道18构造成适应轴绕中心点“P”的角度转动。

优选地，轴承座16轴向地再分为配合的两个半部段16a、16b，该配合的两个半部段围绕球形壳体12组装并且由常规的紧固件（未示出）保持在一起。