[发明专利]一种带有不均匀孔径的强制润滑轴承

说明书

本发明提供的是一种带有不均匀孔径的强制润滑轴承。在轴承本体内部开有总管，轴承本体沿轴向和周向均开有通向轴承本体内表面的加压孔，所有加压孔在轴承本体内部汇聚于总管，总管通过管路连接压力伺服机构，轴承本体沿周向展开则加压孔呈M×N的网格，各加压孔的圆心呈矩阵形式等距规则分布，沿轴向加压孔的孔径不一致、自首向尾呈小‑大‑小的趋势变化，沿轴向加压孔的孔径一致。该系统在轴系处于低速运转条件时启动，通过加压孔对运转中的轴系下方强制注入加压介质，使由加压孔喷出的加压介质对轴系负荷较大的位置进行托举，保证轴系旋转情况下与轴承之间始终形成液膜，从而改善轴承润滑不良的状态，缓解轴承摩擦磨损。

技术领域

本发明申请涉及的是一种径向滑动轴承，具体滴说是一种强制润滑的径向滑动轴承。

背景技术

由于径向滑动轴承承载力大、适应性好等优点，在船舶、机械的旋转构件上得到了广泛应用，对于上述应用领域而言，控制运行成本、增加轴承使用寿命是其选择轴承的首要条件，因此降低轴承系统的摩擦磨损是轴承设计中优先考虑的重要指标。在轴系额定运行工况下，轴与轴承之间被一层液膜隔开，由于液膜的剪切作用，摩擦系数不大，在流体动压润滑阶段运行的轴与轴承磨损很小，几乎可以不计。但是，在设备开启，处于较高负荷、较低转速工况时，如船舶低速航行阶段、尤其是船舶轴系启动阶段，轴与轴承部分接触甚至直接接触，轴承处于混合润滑或边界润滑状态，此时轴承摩擦系数很大，若此情况下轴承负荷比较高，轴承将产生严重磨损，这是设备使用者极力避免、又难以避免的问题。如何避免低速重载情况轴承摩擦、尽量保证轴承运转在较好的润滑状态是本发明主要解决的问题。

目前的研究比较重视轴承润滑特性的分析与控制，借助仿真与试验手段，采用了较多的方法对径向滑动轴承的润滑特性进行控制。目前普遍的设计思路集中在两方面：第一，从材料的角度开展研究，改善和增强材料特性，采用耐磨、硬质的新材料等；第二，从轴承结构角度开展的结构优化，采用新型的轴承结构，如改变轴瓦厚度、轴瓦结构、斜管轴承、螺旋槽式润滑结构等。

《舰船科学技术》2011Vol.33刊登的“水润滑橡胶轴承结构设计”中，对水润滑橡胶轴承结构进行了优化研究，主要侧重于轴承结构对流体动压润滑状态的影响研究，如轴瓦截面形状、轴瓦橡胶层厚度、轴瓦布置形式等结构因素，结果表明，降低轴瓦橡胶层厚度和轴承底部布置为流水槽的布置形式可以降低轴承正常运转的摩擦系数。

重庆大学2012年毕业论文“螺旋槽水润滑橡胶合金轴承动压润滑特性与动态接触有限元仿真分析”一文中，以螺旋槽水润滑橡胶轴承为研究对象，结合动压润滑机理，研究了轴承的动压特性，给出了转速、偏心率、过渡圆角、螺旋角度、沟槽数等参数对液膜压力等参数的影响规律，对螺旋槽水润滑橡胶合金轴承的进一步优化具有借鉴意义。

武汉理工大学的发明名称为“用于船舶的水润滑静压艉轴承”的专利文件中，通过在轴承内衬下部的内表面上开设长度逐渐增大的压力出水槽，使高压水流入内衬和艉轴之间，形成水膜并减小直接接触面积，从而起到减小摩擦振动的目的，对船用艉轴承的优化设计提供了参考。

上述公开文献中，均对轴承结构提出了新的设想。但是，实际情况中，径向滑动轴承与轴系的接触力分布应满足雷诺方程，而非单纯自首尾递增或递减，其压力分布约为轴承最大承压位置向两侧以轴承长度x的高阶多项式形式分布。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效缓解轴承摩擦程度的带有不均匀孔径的强制润滑轴承。

本发明的目的是这样实现的：

在轴承本体内部开有总管，轴承本体沿轴向和周向均开有通向轴承本体内表面的加压孔，所有加压孔在轴承本体内部汇聚于总管，总管通过管路连接压力伺服机构，轴承本体沿周向展开则加压孔呈M×N的网格，各加压孔的圆心呈矩阵形式等距规则分布，沿轴向加压孔的孔径不一致、自首向尾呈小-大-小的趋势变化，沿轴向加压孔的孔径一致。

本发明还可以包括：