本專利屬于軸承技術(shù)領(lǐng)域，具體的講涉及一種能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋套浮環(huán)軸承。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有機(jī)械中常用的軸承大致可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦系數(shù)較小，摩擦生熱率低，可承受高轉(zhuǎn)速，但因其摩擦副之間為點(diǎn)線接觸，不適于在重載下使用。滑動(dòng)軸承的承載面積較大，能承受重載和強(qiáng)沖擊，但軸承副摩擦系數(shù)大，摩擦生熱率高，在潤滑和冷卻條件差的情況下，容易發(fā)生油膜破裂，軸承副表面出現(xiàn)接觸腐蝕或膠合，進(jìn)而導(dǎo)致軸承失效。因此，如何改善滑動(dòng)軸承的潤滑條件，減小軸承之間的磨擦，一直是人們關(guān)注的問題。

浮環(huán)滑動(dòng)軸承是軸承的一種，是在原有徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，再加入一個(gè)或多個(gè)可在軸頸和軸承之間自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸套，將原來的一個(gè)摩擦副變?yōu)閮蓚€(gè)或多個(gè)同時(shí)工作的摩擦副?，F(xiàn)有的浮環(huán)滑動(dòng)軸承，在改善滑動(dòng)軸承的潤滑條件、減小軸承副之間的摩擦方面起到了一定的作用。但是，現(xiàn)有浮環(huán)滑動(dòng)軸承為圓柱筒件，浮環(huán)加工精度要求較高，軸承工作時(shí)，由于加工誤差的存在，導(dǎo)致浮環(huán)不浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)，或?qū)е赂…h(huán)局部承載過大，發(fā)生油膜破裂，軸承副表面出現(xiàn)膠合和接觸腐蝕，滑動(dòng)部件之間的摩阻逐漸增強(qiáng)，浮環(huán)的浮動(dòng)能力減弱或喪失，進(jìn)而導(dǎo)致軸承失效；由于浮環(huán)是單一圓柱筒體，浮環(huán)相對(duì)軸頸或軸孔整體滑動(dòng)(或不動(dòng))，當(dāng)軸承受載不均，特別是受彎矩較大時(shí)，軸頸、浮環(huán)或軸孔局部磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致軸承過早失效。例如石油機(jī)械中的牙輪鉆頭，其牙輪是通過軸承和鉆頭牙掌下部的懸臂軸與鉆頭體聯(lián)接的，由于牙輪鉆頭是在高載荷、強(qiáng)沖擊及較高轉(zhuǎn)速的條件下運(yùn)行，且冷卻和潤滑條件差，因而牙輪鉆頭中采用滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承都存在著易損壞，使用壽命短，轉(zhuǎn)速或載荷受限制的問題。隨著浮環(huán)滑動(dòng)軸承被引入到牙輪鉆頭，在改善滑動(dòng)軸承的潤滑條件、減小軸承副之間的摩擦方面起到一定作用，但現(xiàn)有的浮環(huán)滑動(dòng)軸承由于制造誤差等原因，不能達(dá)到理想的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有時(shí)甚至完全不能浮動(dòng)，因而達(dá)不到浮環(huán)應(yīng)有的減摩、延壽的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋套浮環(huán)軸承。這種軸承的浮環(huán)在工作過程中一方面能始終保持相對(duì)穩(wěn)定的浮動(dòng)狀態(tài)，減小軸承滑動(dòng)摩擦副的相對(duì)滑動(dòng)速度，減小軸承副的磨損速度；另一方面，降低浮環(huán)對(duì)軸承制造誤差的敏感性，改善浮環(huán)的載荷分布使磨損更加均勻，改善軸承潤滑狀況，延長軸承的使用壽命。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋套浮環(huán)軸承，包括外回轉(zhuǎn)體、內(nèi)回轉(zhuǎn)體及內(nèi)外回轉(zhuǎn)體之間的浮環(huán)，本發(fā)明的特征在于：所述浮環(huán)上開有徑向貫通的螺旋槽和滾動(dòng)體槽，滾動(dòng)體槽內(nèi)安裝滾動(dòng)結(jié)構(gòu)。

采用上述結(jié)構(gòu)：

(1)浮環(huán)上開有徑向貫通的螺旋槽，徑向貫通的螺旋槽可以增加浮環(huán)的彈性。如內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體存在加工誤差，浮環(huán)各處與內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體的摩擦阻力及接觸將不同，在摩擦阻力和載荷的作用下，浮環(huán)將發(fā)生相應(yīng)的伸縮變形，通過軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)磨合能逐漸減小或消除因加工誤差帶來的磨損不均，同時(shí)螺旋槽有利于將潤滑劑引入軸承的摩擦表面，浮環(huán)旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)時(shí)，其浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)和其自調(diào)節(jié)自適應(yīng)作用，均能起到泵油的作用，能有效改善軸承工作過程中的潤滑狀態(tài)，提高軸承性能，延長軸承使用壽命。

(2)浮環(huán)上開有徑向貫通的滾動(dòng)體槽，滾動(dòng)體槽內(nèi)安裝滾動(dòng)結(jié)構(gòu)，即使在潤滑條件不充分的情況下，也可實(shí)現(xiàn)浮環(huán)相對(duì)于內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，達(dá)到浮環(huán)強(qiáng)制浮動(dòng)的目的，進(jìn)而減小軸承副的磨損，延長軸承的使用壽命。

所述滾動(dòng)體槽可以設(shè)置在浮環(huán)的螺旋槽上，也可以設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)體上。所述滾動(dòng)體槽可以沿著浮環(huán)軸向直列分布，也可以沿著浮環(huán)周向交錯(cuò)分布。直列分布是指滾動(dòng)體槽沿著浮環(huán)的軸線方向按一排排的直線分布，周向交錯(cuò)分布是指滾動(dòng)體槽未沿浮環(huán)軸線方向排成直線，而是交叉錯(cuò)開分布。

所述滾動(dòng)結(jié)構(gòu)可以為滾動(dòng)體，且滾動(dòng)體的直徑不小于浮環(huán)的壁厚，當(dāng)軸承工作時(shí)，內(nèi)外回轉(zhuǎn)體承受徑向載荷并相對(duì)旋轉(zhuǎn)，受力變形后的滾動(dòng)體會(huì)在內(nèi)外回轉(zhuǎn)圓柱面之間發(fā)生滾動(dòng)趨勢，向浮環(huán)施加推動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)浮環(huán)相對(duì)于內(nèi)、外回轉(zhuǎn)體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。所述滾動(dòng)結(jié)構(gòu)也可以為滾動(dòng)體與保持塊的組合，相較于在浮環(huán)上加工出精度較高的滾動(dòng)體槽，提高保持塊的加工精度更易于實(shí)現(xiàn)，通過增加保持塊可以替代在浮環(huán)上加工出精度較高的滾動(dòng)體槽，既保證了浮環(huán)的浮動(dòng)能力，又有效降低了浮環(huán)的加工難度。

所述浮環(huán)上開有兩條或兩條以上的徑向貫通的螺旋槽，且各螺旋槽的螺旋升角相同。

所述保持塊可以為一體式，滾動(dòng)體嵌套于保持塊內(nèi)部或滾動(dòng)體與保持塊并列布置。所述保持塊也可以為拼接式，兩個(gè)保持塊將滾動(dòng)體夾持在其中心。

所述滾動(dòng)體可以是滾珠或者滾柱，滾珠可以是實(shí)心滾珠或空心滾珠，滾柱可以是實(shí)心滾柱、空心滾柱、螺旋彈性滾柱等，滾動(dòng)體還可以是球面實(shí)心滾子或球面空心滾子。

所述內(nèi)回轉(zhuǎn)體可以為內(nèi)圈或軸或其他支承件，外回轉(zhuǎn)體可以為外圈或盤輪或其他支撐件。

有益效果：本發(fā)明能強(qiáng)制浮環(huán)浮動(dòng)，使浮環(huán)保持相對(duì)穩(wěn)定的浮動(dòng)狀態(tài)，使內(nèi)外回轉(zhuǎn)體以及浮環(huán)受載更均勻，使磨損趨于同步，改善軸承潤滑狀況，延長軸承的使用壽命，同時(shí)有效降低浮環(huán)加工難度，保證浮環(huán)的浮動(dòng)能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋套浮環(huán)軸承結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、外回轉(zhuǎn)體，2、內(nèi)回轉(zhuǎn)體，3、浮環(huán)，4、螺旋槽，5、滾動(dòng)體槽，6、滾動(dòng)體；

圖2為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)體上，并沿浮環(huán)周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)體為滾柱時(shí)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在螺旋槽之前的浮環(huán)體上，并沿浮環(huán)軸向直列分布，滾動(dòng)體為滾柱時(shí)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在浮環(huán)的螺旋槽上，并沿浮環(huán)周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)體為滾珠時(shí)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在浮環(huán)的螺旋槽上，并沿浮環(huán)軸向直列分布，滾動(dòng)體為滾珠時(shí)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)體上，并沿周向交錯(cuò)分布，保持塊為一體式，與滾動(dòng)體嵌套組合設(shè)置在滾動(dòng)體槽內(nèi)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖及剖視圖。

圖7為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)體上，并沿浮環(huán)軸向直列分布，保持塊為一體式，與滾動(dòng)體嵌套組合設(shè)置在滾動(dòng)體槽內(nèi)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明采用保持塊為拼接式，與滾動(dòng)體組合設(shè)置在滾動(dòng)體槽內(nèi)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖及剖視圖。

圖9為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在浮環(huán)的螺旋槽上，并沿浮環(huán)的周向交錯(cuò)分布，保持塊為一體式，滾動(dòng)體為滾珠的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖及剖視圖。

圖10為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在浮環(huán)的螺旋槽上，并沿浮環(huán)的軸向直列分布，保持塊為一體式，滾動(dòng)體為滾珠的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)體上，并沿浮環(huán)的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)體與保持塊并排設(shè)置在滾動(dòng)體槽內(nèi)，滾動(dòng)體為滾柱時(shí)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12本為發(fā)明采用滾動(dòng)體槽設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)體上，并沿浮環(huán)的軸向直列分布，滾動(dòng)體與保持塊并排設(shè)置在滾動(dòng)體槽內(nèi)，滾動(dòng)體為滾柱時(shí)的浮環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13、14、15、16、17是本發(fā)明上的五種滾動(dòng)體(分別為實(shí)心滾柱、空心滾柱、螺旋彈性滾柱、球面空心滾子、滾珠)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下列非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋套浮環(huán)軸承，包括外回轉(zhuǎn)體1、內(nèi)回轉(zhuǎn)體2及內(nèi)外回轉(zhuǎn)體之間的浮環(huán)3，在所述浮環(huán)3上開有徑向貫通的螺旋槽4和滾動(dòng)體槽5，螺旋槽4可存儲(chǔ)潤滑油脂，起到泵油作用，滾動(dòng)體槽5內(nèi)安裝滾動(dòng)體6，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚，起強(qiáng)制浮動(dòng)的功能，且浮環(huán)3為螺旋狀，具有良好彈性。

實(shí)施例2：

如圖2所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿著浮環(huán)3的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體6安放在相應(yīng)的滾動(dòng)體槽5內(nèi)，該例中，滾動(dòng)體6采用滾柱的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例3：

如圖3所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿著浮環(huán)3的軸向直列分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體6安放在相應(yīng)的滾動(dòng)體槽5內(nèi)，該例中，滾動(dòng)體6采用滾柱的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例4：

如圖4所示，浮環(huán)3的圓柱表面的螺旋槽4上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5沿浮環(huán)3的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體6安放在相應(yīng)的滾動(dòng)體槽5內(nèi)，該例中，滾動(dòng)體6采用滾珠的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例5：

如圖5所示，浮環(huán)3的圓柱表面的螺旋槽4上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5沿浮環(huán)3的軸向直列分布，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6，每個(gè)滾動(dòng)體6安放在相應(yīng)的滾動(dòng)體槽5內(nèi)，該例中，滾動(dòng)體6采用滾珠的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例6：

如圖6所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿浮環(huán)3的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7為一體式，中間設(shè)有通孔，滾動(dòng)體6設(shè)置在保持塊7的通孔內(nèi)，滾動(dòng)體6的旋轉(zhuǎn)面與保持塊的內(nèi)表面相切，該例中，滾動(dòng)體6采用滾柱的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例7：

如圖7所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿浮環(huán)3的軸向直列分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7為一體式，中間設(shè)有通孔，滾動(dòng)體6設(shè)置在保持塊7的通孔內(nèi)，滾動(dòng)體6的旋轉(zhuǎn)面與保持塊的內(nèi)表面相切，該例中，滾動(dòng)體6采用滾柱的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例8：

如圖8所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿浮環(huán)3的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7為拼接式，兩個(gè)保持塊7將滾動(dòng)體6夾持在其中心，該例中，滾動(dòng)體6采用滾柱的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例9：

如圖9所示，浮環(huán)3的圓柱表面的螺旋槽4上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5沿浮環(huán)3的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7為一體式，中間設(shè)有通孔，滾動(dòng)體6設(shè)置在保持塊7的通孔內(nèi)，滾動(dòng)體6的旋轉(zhuǎn)面與保持塊的內(nèi)表面相切，該例中，滾動(dòng)體6采用滾球的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例10：

如圖10所示，浮環(huán)3的圓柱表面的螺旋槽4上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5沿浮環(huán)3的軸向直列分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7為一體式，中間設(shè)有通孔，滾動(dòng)體6設(shè)置在保持塊7的通孔內(nèi)，滾動(dòng)體6的旋轉(zhuǎn)面與保持塊7的內(nèi)表面相切，該例中，滾動(dòng)體6采用滾球的形式，滾動(dòng)體6的直徑不小于浮環(huán)3的壁厚。

實(shí)施例11：

如圖11所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿浮環(huán)3的周向交錯(cuò)分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7與滾動(dòng)體6并排設(shè)置在滾動(dòng)體槽5內(nèi)，保持塊7回轉(zhuǎn)面的一側(cè)與滾動(dòng)體槽5的內(nèi)壁接觸，另一側(cè)與滾動(dòng)體6接觸。

實(shí)施例12：

如圖12所示，浮環(huán)3的圓柱面上開有數(shù)個(gè)徑向貫通的滾動(dòng)體槽5，且該滾動(dòng)體槽5設(shè)置在螺旋槽之間的浮環(huán)3上，并沿浮環(huán)3的軸向直列分布，滾動(dòng)結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)體6和保持塊7的組合，每個(gè)滾動(dòng)體槽5對(duì)應(yīng)一個(gè)滾動(dòng)體6和一個(gè)保持塊7。保持塊7與滾動(dòng)體6并排設(shè)置在滾動(dòng)體槽5內(nèi)，保持塊7回轉(zhuǎn)面的一側(cè)與滾動(dòng)體槽5的內(nèi)壁接觸，另一側(cè)與滾動(dòng)體6接觸。

實(shí)施例13：

如圖13，14，15，16，17所示，滾動(dòng)體6可以是滾珠或者滾柱，滾珠可以是實(shí)心滾珠或空心滾珠，滾柱可以是實(shí)心滾柱、空心滾柱、螺旋彈性滾柱等，滾動(dòng)體還可以是球面實(shí)心滾子或球面空心滾子。

所述內(nèi)回轉(zhuǎn)體2可以為內(nèi)圈、軸或其他支承件，外回轉(zhuǎn)體1可以是外圈、盤輪或其他支承件。當(dāng)本發(fā)明用于牙輪鉆頭時(shí)，內(nèi)回轉(zhuǎn)體為牙掌下部的懸臂軸大軸頸，而外回轉(zhuǎn)體為牙輪。

前述本發(fā)明基本例及其各進(jìn)一步選擇例可以自由組合以形成多個(gè)實(shí)施例，均為本發(fā)明可采用并要求保護(hù)的實(shí)施例。本發(fā)明中，各選擇例，與其他任何基本例和選擇例都可以進(jìn)行任意組合，在此不做窮舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知有眾多組合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。