[其他]轴颈轴承润滑装置

说明书

一种轴颈轴承润滑装置，在油环润滑的轴颈轴承及类似的设备中使用。该润滑装置中有一基本为圆形的环状构件，安装在轴承设备的转轴周围，其内表面上开有环形槽。在此环槽内伸入一悬臂板状构件，以在该环状构件转动时把润滑油从其上分离下来。通过上述装置，提高了油环的输油率，增进了轴承的承载性能，并使整个装置获得了高转速时的稳定性。

油环是一种应用得很广的输油装置，用来把机油或其它润滑剂输送到轴颈轴承、转轴、以及类似的运动部件上。在应用时，油环一般是松套在转轴上，当轴旋转时，油环通过与轴接触而随之转动，当转动的油环通过油池时，由于摩擦牵引的作用，油环轮缘和环上的凹槽把润滑油从油池中带给转轴。带起来的润滑油由于受到运转中产生的重力、摩擦力及离心力的作用，而散布到转轴或其它部件上。在低速运转情况下，通过重力和摩擦力的作用，一般说来可以供给足够的润滑油;但是在高速运转条件下，例如当线速度高达3000～4000英尺/分钟，因油环运动太快，重力不能再有效地散布机油，油环和环上的油也具有过大的离心力，使机油不是留在环上就是被甩到转动区之外。结果，润滑油不能到达需要润滑的部位，导致转轴、轴承、油环或其它相关部件磨损较快，甚至可能较早报废。

油环的转动依赖于在旋转的轴与环之间产生的推力。随着转速升高，形成一层流体薄膜，驱动力则由这层润滑油膜传递给油环。这种情形在许多方面与浮动环轴承有相似之处。并且由于没有直接驱动机构，而发生滑动。以前为了获得较高的摩擦系数，以得到可靠的动力驱动，所作出的种种努力都集中在修改油环内圆周几何形状上。阻碍油环转动的因素有：浸没在油池中的油环下部所受到的阻滞力，把润滑油从池中送到轴颈顶部所需的提升力，以及作用在油环上的摩擦阻力，这些摩擦阻力来自紧贴油环的静止表面，例如轴承油环狭缝的侧壁等。影响润滑油输油率的其它因素还包括油环的结构及轴承所用润滑油的粘度。此外，由于传统形式的油环在运行和停机时始终支撑在转轴的上表面，这种接触本身就使磨损加剧。因为当机器停转后，大部分润滑油都回流到油池，再起动时几乎没有润滑保护。结果，在润滑油膜重新建立起来之前，极易发生轴、油环、轴承及其它有关部件的早期磨损。随之而来的是维修和更换零件的费用、以及工时的损失。

针对上述问题，本发明提出一种轴承润滑装置。这种装置是由一个油环构件和悬臂刮油板组成，其中刮油板的作用是把润滑油从油环的轮缘或槽内刮下，引导润滑油，并使之散布到轴、轴承及油环本身的所需部位上，通过这种装置，来提高油环的带油能力，并进而提高止推轴承和轴颈轴承的性能和承载能力，这是本发明的主要目的之一。

本发明的另一个目的是，利用悬臂刮油板构件的有效制动特性，来降低油环的转速，以提高输出率;同时，利用油环的形状和刮油板楔状构形，可获得更好的润滑油散布，该悬臂刮油板的制动性能来自它与油环从油池中带起的油流方向正好是相反系式为：当U_r＝N₁，则dU_r/dU_s=0，其中N₁等于油环的第一级速度，U_r为油环19内圈的表面线速度，U_r为轴颈表面的线速度。

油环第一级速度是环的重量、形状、接触面积、轴颈速度、润滑油粘度以及环境温度的多元函数。当轴颈速度继续增加时，在油环与轴颈之间建立起来的动力润滑油膜趋于稳定，油环速度也超过其第一级速度并继续上升。当轴颈对油环的摩擦推力与润滑油对油环的阻滞力之间达到平衡时，油环的实际转动速度为其第二级速度，记作N₂。这一平衡速度点也标在图八中，该点的关系式为：dU_r/dU_s＝0，其中U_r＝N₂。油环的第二级速度也是多个参数的函数，这些参数包括轴颈速度、润滑油粘度、油环浸没深度以及油环形状。例如，垂直壁22的宽度越大，第二级速度N₂就越小。