[实用新型]一种轻量化抗腐蚀自润滑大推力轴承组

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋能源领域，设计了一种抗海水腐蚀能力强，可依靠海水润滑的轻量化,低成本，易安装的大负荷推力低速轴承组，用于海洋环境下的风电机组、海洋能发电机组，海上吊车支臂支撑，大型风电机转向支撑，或用于其他海上和海下大型、重型机械设备。

背景技术

目前，在世界能源需求不断增长，供需矛盾进一步恶化的背景下，传统能源，石油，煤炭资源面临枯竭，且燃烧后对环境造成严重污染的情况下，使各国纷纷加大对新兴可再生能源的开发力度，海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。海洋能是新型可再生的清洁能源，尤其是针对那些远离大陆尚未接通电缆的海岛，这些海岛的岛上风能和岛下海洋能是解决岛上居民生活用电的关键，并且这些能源都具有取之不尽用之不竭等优点，而且不会对海岛及附近海域造成污染，这些能源是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。轴承组作为沿海风能、海洋潮流能、波浪能等海洋能发电装置关键的核心零部件，直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性。传统轴承组是由金属材料制造的滚珠、滚柱等组成，在海面盐雾腐蚀、海水浸泡的电化学腐蚀等工作环境下难以长时间可靠工作，且需要润滑和维护。而陶瓷轴承等非金属轴承组又难以承受大负荷冲击，因此需要一种新型的能够在海洋盐雾下或海水直接浸泡下能够稳定可靠工作的大推力低速轴承组。

发明内容

本实用新型利用抗腐蚀能力极强的金属——非金属材料组合，设计了一种轻量化抗腐蚀自润滑大推力轴承组。轴承组由POM材料制作滚珠，并配有轴承滚珠架、保护垫，在两片不锈钢板组成的推力面之间滚动，形成轴承结构。两片不锈钢板的材质为型号306钢板或为钛合金钢板，具有极强的抗腐蚀性。轴承架由尼龙或者POM材料制成。正常工作情况下，受力主要集中在轴承组外围滚珠上，如果出现极端情况，比如受力极大那么受力集中在保护垫上，从而起到保护整个轴承组，进而保护整个大型设备。由于保护垫整体高度比POM滚珠直径略小，所以正常工作下保护圆垫不受力。由于POM材料在海水下的高强耐腐蚀能力，和自适应性，且该材料具有较好的耐磨性、抗冲击和抗压能力和不易膨胀的特性。轴承组由于采用新结构和新材料所以具有很低的滚动阻力、极强的抗海水腐蚀能力和承载能力，并且轴承组成本低，安装简单。轴承组尤其适用于海洋水下的超大负荷低转速设备，并且免维修。

在两片圆形不锈钢板的推力平板中间夹有一组或多组POM球或POM滚柱，POM球或POM滚柱被尼龙材料制成的轴承架所限制，从而使所有滚珠或滚柱和轴承架成为一个模块化的整体，滚珠在轴承架中有一定的空隙，使POM滚珠在支撑架中能自由滚动，但始终在支撑架中为一个整体，在轴承架中间配有保护圆柄，极端情况下起到保护轴承组的作用。轴承组易于安装，正常工作下POM滚珠在两个推力面之间自由滚动，且受力主要集中在外侧，极端情况下保护垫会起到保护轴承组的作用，进而保护整套设备，此套方案安全可靠，成本低廉。

本实用新型的技术方案是：上下光滑的不锈钢板或者钛合金板作为轴承薄壁支撑圆盘，尼龙轴承架置于上下的薄壁支撑圆盘内，中心是有弧度的中心支撑保护垫，中心支撑保护垫和薄壁支撑圆盘之间有间隙，POM滚珠或滚柱安装在尼龙轴承架的空位中，空位与POM滚珠或滚柱之间有间隙，POM滚珠或滚柱被束缚在尼龙轴承架中，形成一个模块化整体。

本实用新型所设计的轴承结构可以直接浸泡海水由海水润滑，也可以无需润滑直接在空气中使用。由于单颗POM球的静破坏载荷数以数吨计，因此采用多组POM球或滚柱的轴承结构具有极高的承载能力，结构简单，在海水和盐雾的腐蚀下具有极高的可靠性和极低的成本，保护垫的设计提高了整个轴承组的安全度。

附图说明

图1是本实用新型的结构剖面示意图；

图2是本实用新型的轴承架俯视图。

其中：1薄壁支撑圆盘、2尼龙轴承架、3中心支撑保护垫、4间隙、5POM滚珠。

具体实施方式

在图1、2中，上下光滑的不锈钢板或者钛合金板作为轴承薄壁支撑圆盘1，尼龙轴承架2置于上下的薄壁支撑圆盘1内，中心是略有弧度的中心支撑保护垫3。中心支撑保护垫3和薄壁支撑圆盘1之间略有间隙4。POM滚珠5安装在尼龙轴承架2的空位中，空位与POM滚珠5之间略有间隙，POM滚珠5被束缚在尼龙轴承架中，形成一个模块化整体，可在不锈钢推力板之间自由滚动。