專利名稱:軸承潤滑油供油裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種向轉(zhuǎn)動機械水平軸的軸承，特別是離心泵的止推軸承供油的裝置，所述裝置有一個止推軸承的推力盤置于軸承室內(nèi)，該軸承室與一個油箱相連，油箱還與一個冷油器聯(lián)接，裝在軸承室內(nèi)的一個圓環(huán)套在推力盤的外緣，推力盤依靠曳引作用將油從油箱吸入軸承室內(nèi)，該供油裝置具有如下特征，軸承室以其特有的方式裝在油箱內(nèi)，推力盤在外圓周面上有一條圍繞全周的溝槽，軸承室內(nèi)裝有整件的或分塊組合的圓環(huán)，它伸入推力盤上的溝槽之內(nèi)并與其保持間隙，軸承室以及圓環(huán)的下部浸入油池中，軸承室及/或圓環(huán)在油面以下的部分有一個特有的進油口，在軸承室的上部有一個排油口。
轉(zhuǎn)動機械現(xiàn)用的不同型式的軸承潤滑系統(tǒng)，它們可以配有外置的供油系統(tǒng)，或裝有兼作軸承室的油箱。也有將冷油器置于軸承室的底部并形成一個油箱的，例如聯(lián)邦德國專利3203642所公開者。但這類設計的冷卻器內(nèi)不斷有冷卻水通過，當機械停用時將使?jié)櫥瓦^分冷卻。這類系統(tǒng)規(guī)定要帶有附加的加熱裝置。
聯(lián)邦德國待批的專利申請3319537中公開了一種用于熱載荷很高的軸承的供油裝置，它將軸承室置于一個兼作冷卻室的油箱內(nèi)，軸的端部裝有一個將油從油箱油池吸上來并送入軸承的離心泵葉輪。軸承室偏置于油箱上半部，使下部有空間盛油。
英國米德爾塞克斯郡溫布萊市阿爾伯頓的格萊西亞公司出版的編號為AT476/82的一本“格萊西亞設計者手冊第十一冊”中也公開了一項類似的設計。它有一個裝在軸端的推力盤，該盤裝在位于油箱上部的軸承室內(nèi)。軸承室的下部有兩個口與油箱內(nèi)部相通。浸入油面下的推力盤在旋轉(zhuǎn)時起一種曳引和輸油的作用。一個由軸承室支承并可旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)套在推力盤的圓周外面，環(huán)的下部向著軸的中心線方向開有兩個控制孔，該兩孔各有一個開向推力盤切線方向的進油和出油通道。由于推力盤和圓環(huán)之間有一層油膜，當推力盤旋轉(zhuǎn)時它帶著圓環(huán)順著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)到其兩個控制孔將相應的進油或出油通道開啟的位置。如果轉(zhuǎn)向改變，則圓環(huán)就順著新的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過去，從而改變供油的方向。這種結(jié)構(gòu)有個無法避免的缺點是它對雜物或污垢很敏感，因為雜物或污垢可以卡住圓環(huán)使其轉(zhuǎn)動不了，從而使這種軸承單元喪失功能。
本發(fā)明的目的，是提出一種軸承單元的設計，它利用最少的活動部件和外部管道來滿足潤滑油的貯存、循環(huán)、冷卻以及必要時油的過濾等方面的要求。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的止推軸承的推力盤置于軸承室內(nèi)。該軸承室裝在一個油箱內(nèi)與該油箱相連通。油箱還與一個冷油器相連通。推力盤的外圓周面上有一條圍繞全周的溝槽。在軸承室內(nèi)的一個圓環(huán)套處在推力盤的外緣，伸入溝槽并與其保持一定的間隙。軸承室以及圓環(huán)的下部浸入油箱的油池中，并在它們浸入油面以下的部分開有一個進油口。由推力盤依靠曳引作用將油從油箱吸入軸承室。在軸承室的上部開有一個排油口。
采用本方案可以在除了與軸一起旋轉(zhuǎn)的推力盤之外不需其他活動部件。
由于推力盤浸入油面以下以及推力盤上的溝槽與伸入其中的圓環(huán)之間的間隙的作用，使得轉(zhuǎn)動的推力盤具有曳引和輸送油的功能。油被送至軸承室內(nèi)各處并將其完全充滿，不管軸的轉(zhuǎn)向如何。由于排油孔開在軸承室的上部，它可以把空氣和多余的油從軸承室排出去，使軸承室內(nèi)部全都充滿了油，從而保證可靠地向軸承提供滿意的潤滑。
為提高推力盤的泵油能力，本發(fā)明的一個特征實施方案是將盤上溝槽的兩側(cè)面做成毛糙狀、齒狀、帶有凹槽或葉片。本發(fā)明的另一特征實施方案是將溝槽和圓環(huán)的兩側(cè)面做成向著推力盤的轉(zhuǎn)動面傾斜的，以增加這些壁面同油接觸的面積。
本發(fā)明的另一特征實施方案也可具有類似的效能。該方案在圓環(huán)的內(nèi)圓周面上沿垂直方向繞圓周開有一條凹槽，該槽具有吸入螺旋線的形狀，因而除了可以提高泵油的能力以外，還可改善吸入的性能。
本發(fā)明的又一特征實施方案，是在油箱的端蓋與軸承室之間位于油面以上的空間內(nèi)裝設一個冷油器，其進油管與軸承室上部的排油口連接，冷卻介質(zhì)的進出管也布置在油面以上。這種結(jié)構(gòu)方式具有多種優(yōu)點。當油箱散發(fā)的熱量不足以冷卻箱內(nèi)的油而必須依賴冷油器時，可以將冷油器裝入，它與軸承室可通過一個簡單的、如用O形環(huán)密封的插入式接頭連接。接頭處即使有些漏油也無妨，因為整個裝置都在油箱內(nèi)。將冷油器及其冷卻介質(zhì)進出管都布置在油面以上，對于間斷運行的機械來說，可以確保在該機械停用、由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點而無法關(guān)閉冷卻系統(tǒng)時不致造成油的過冷卻。這樣就不需增設控制裝置來關(guān)閉冷卻水，因為停機時推力盤不轉(zhuǎn)，軸承室內(nèi)不會充滿油，因而也不會有油流入冷油器，冷卻也就中斷。為預防油池過冷卻的加熱裝置也可省卻。
本發(fā)明的另一特征實施方案是油箱內(nèi)在冷油器排油管與軸承室進油口之間裝有濾油器，它可以將推力盤或軸瓦面上由于磨損剝落下來的細末過濾掉。
本發(fā)明的另一特征實施方案，其軸承室進軸的一側(cè)設置了徑向軸承室，它也由推力軸承室供油，并與油箱由一個孔或內(nèi)部管道相通。這樣，它不需外部的供油管道，也就免除了其復雜的密封裝置。從外部進入本裝置的管子只有供給冷油器冷卻介質(zhì)的進出管。它們可以被焊在油箱的蓋上，從而不會引起任何密封方面的問題。
本發(fā)明還有一個特征實施方案，其推力盤開有送油通道，后者的入口開在推力盤背離軸承室排油口的那個面上，而其出口則開在推力盤面對排油口的那個面上，位于直徑較進口處大的節(jié)圓上。此措施可以將流經(jīng)軸瓦并進入離排油口較遠的空間的油送到靠近排油口13的空間，再從排油口流入冷油器，經(jīng)冷卻后流入油池。裝在軸承室后面的徑向軸承則由另外一股油分流潤滑，這股油從帶有正壓的軸承室通過軸頸處的間隙流到徑向軸承內(nèi)，再從此流出，經(jīng)過一個孔或類似的通道返回油池內(nèi)。
對于在極低溫地區(qū)使用的機械，例如在兩極地區(qū)或近海石油井架上，為避免由于油箱散熱而使油溫降得過低，可在油池內(nèi)裝設一個加熱器。
附圖中示出了本發(fā)明的一個實施例，下面將詳細加以說明。附圖的內(nèi)容為
圖1為整個裝置的剖面圖;
圖2為圖1中Ⅱ-Ⅱ方向的剖面圖;
圖3為圖1中Ⅹ部分的一種變型設計詳圖;
圖4為圖3中Ⅳ方向的局部視圖。
圖1中的1為油箱，一個軸承室2裝在油箱中偏高的部位，從而使油箱1的下部有較大的空間容納油池3。軸承室2的內(nèi)部有一個緊固于轉(zhuǎn)軸4上的推力盤5，推力盤的外圓周面上開有一環(huán)繞的溝槽6。一個伸入推力盤5上溝槽6的圓環(huán)7固定于軸承室2的內(nèi)壁，環(huán)與溝槽之間留有間隙8。軸承室2內(nèi)裝設的推力瓦塊9支承著從推力盤5傳來的軸向推力。
油箱1內(nèi)加入的油量應使油面10不超過轉(zhuǎn)軸4的下緣間隙11，油位的最高極限應保持在該間隙11以下。
由于軸承室2下部開有進油口12，當機械停止轉(zhuǎn)動時，軸承室2內(nèi)部的油位同外部的油位10是一樣高的，因此無需專門裝設軸封。油箱1和軸承室2為具優(yōu)越性的圓柱形。這兩個部件的軸向中線間的距離可以大到直至軸承室頂部與油箱頂部之間的間隙接近于零。
間隙8的尺寸應如此選擇，以使推力盤5在轉(zhuǎn)動時其下半部能把軸承室2下部一弓形容積內(nèi)的油擠帶上來。由此泵送過程造成的壓差使油池3的油不斷地通過進油口12補充進來。當軸承室2內(nèi)部充滿了油以后，就經(jīng)由軸承室上部的排油口13流回油池3?？梢愿淖冮g隙8的尺寸或其形態(tài)(例如，該間隙可以傾斜和/或平行于推力盤5的轉(zhuǎn)動面)來改變泵送的油量及其壓頭。如推力盤5是用整件的，則圓環(huán)7應分成幾段以利安裝。也可以用整件的圓環(huán)7而將推力盤做成幾塊組合起來。位于軸承室2下部的進油口12既穿過軸承室2的底壁也穿過圓環(huán)7。
排油口13附近裝推力軸瓦9的底座9.1上開有一個或幾個排氣孔13.1和過油孔13.2。這些槽形或圓形的孔可以將軸承室2內(nèi)的空氣都排除掉，并使推力瓦塊9受到有效的冷卻。
處于正壓下的軸承室2的內(nèi)部與油箱1內(nèi)部之間的壓差可以用來使一部分油分流到裝于徑向軸承室13內(nèi)的徑向軸承，而大部分油則被導向冷油器14。如果轉(zhuǎn)軸穿入處的間隙11是按節(jié)流的要求設計的，則徑向軸承室13內(nèi)將是無壓的，不需另外裝設與大氣空間隔離的軸封，只要一個常規(guī)的迷宮節(jié)流式軸封就夠了。徑向軸承室13內(nèi)已用過的油通過一個孔15流回到油池3內(nèi)。如徑向軸承是用滑環(huán)潤滑的，這種供油方式是足以滿足需要的了。但如徑向軸承需用帶壓的油來潤滑，則在壓力較高的軸承室2內(nèi)部與徑向軸承室13之間開孔相連即可。
如需對被推力盤5泵送循環(huán)的油進行冷卻，可在排油口13后面接上一個冷油器14。為此，將位于油箱1內(nèi)的軸承室2偏置于中心線的一邊，使軸承室2在背離轉(zhuǎn)軸4的室壁16與油箱1的封閉端蓋17之間留出一個空間。冷油器14的進、出水管18密封安裝于端蓋17上并布置在油面10的上面。冷油器14可用一根帶有簡單的插入式接頭的連接管19與軸承室2上部的排油口13連接起來。
冷油器可采用一般市售商品的結(jié)構(gòu)型式。如用習用的雙套管式冷油器，則其優(yōu)點是它在軸承室2和端蓋17之間所占的空間可以很小。將冷油器14設置在油面10的上面的優(yōu)點是當機械停用、冷油器內(nèi)無油流過時，油箱1內(nèi)的油的熱量不會損失掉。即使冷油器持續(xù)處于運行狀態(tài)也不可能導致油的過冷卻，從而可以免除在機械停運時要將冷卻介質(zhì)關(guān)掉所需的控制裝置。冷卻介質(zhì)的進、出管道18同時也用作冷油器14的固定架。冷油器有一根排油管20，其下端可裝濾油器21。排油管的出口段做成U形，可以通過油箱1上部的一個手孔24將濾油器21向上取出更換，不必將油放空或停下機器。也可以將濾油器21直接裝在進油口12的入口，這樣可以保證從徑向軸承室13流回的油也經(jīng)過濾凈。如機械在溫度很低的地方使用，例如在兩極地區(qū)或近海石油井架上使用，油箱1的散熱量大于油的溫升，則可在油箱1內(nèi)部裝一個加熱器22。
推力盤5上開的送油道26可以將排油口對面軸承空間內(nèi)的油泵送到排油口使其流入冷油器。送油道26的一個具有優(yōu)點的布置方式是其中心線與轉(zhuǎn)軸4的中心線之間有一個傾角，即開在距冷油器較遠一側(cè)的推力盤5面上的孔的節(jié)圓直徑要比開在背離轉(zhuǎn)軸4一側(cè)的推力盤5面上的節(jié)圓直徑小一些。由于節(jié)圓直徑的差別使得油被沿軸向送到冷油器的一側(cè)。軸承室2內(nèi)的油通過一個適宜的進油口流入徑向軸承室13，然后再經(jīng)通道15流回油池3。
圖2是圖1中Ⅱ-Ⅱ線上的剖面。圓環(huán)7在轉(zhuǎn)軸中心線兩側(cè)各有一條凹槽23，它具有螺旋殼的形狀，可以加強推力盤5上的溝槽6的提升作用。進油口12在圖中是呈縫隙狀的，但一個或幾個圓孔也可起同樣作用。油箱1的頂部有個可關(guān)閉的手孔24，以便更換濾油器時可從上面將其取出。
圖3是圖1中以X標志的局部溝槽的一個變型方案放大圖。從圖可見，推力盤5上溝槽6面向圓環(huán)7的側(cè)壁開有凹槽25，后者可以增大泵送的效果。這些凹槽25可以在推力盤5上加工出溝槽6之前先行鉆孔或銑好。
圖4是溝槽6側(cè)壁上為增大泵送效果而開的凹槽25的俯視圖。畫出的是圖3中標明的Ⅳ方向的視圖。
權(quán)利要求
1、一種向轉(zhuǎn)動機械水平軸的軸承，特別是離心泵的止推軸承供油的裝置，所述裝置有一個止推軸承的推力盤置于軸承室內(nèi)，該軸承室與一個油箱相連，油箱還與一個冷油器聯(lián)接，裝在軸承室內(nèi)的一個圓環(huán)套在推力盤的外緣，推力盤依靠曳引作用將油從油箱吸入軸承室內(nèi)，其特征在于軸承室(2)以其特有的方式裝在油箱(1)內(nèi)，推力盤(5)在外圓周面上有一條圍繞全周的溝槽(6)，軸承室(2)內(nèi)裝有整件的或分塊組合的圓環(huán)(7)，它伸入推力盤(5)上的溝槽(6)之內(nèi)并與其保持間隙(8)，軸承室(2)以及圓環(huán)(7)的下部浸入油池(3)中，軸承室(2)及/或圓環(huán)(7)在油面(10)以下的部分有一個特有的進油口(12)，在軸承室(2)的上部有一個排油口(13)。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征在于溝槽(6)的側(cè)壁可以是毛糙的、帶齒的、帶有凹槽(25)或帶有葉片的。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1和2的裝置，其特征在于溝槽(6)和圓環(huán)(7)的側(cè)壁是向著推力盤(5)的轉(zhuǎn)動面傾斜的。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1至3的裝置，其特征在于圓環(huán)(7)的內(nèi)圓周面上在垂直方向開有凹槽(23)。
5、根據(jù)權(quán)利要求
1至4的裝置，其特征在于油箱(1)內(nèi)在其前蓋(17)及軸承室(2)之間以及油面(10)以上的空間裝有一個冷油器(14)，其進油管(19)與軸承室(2)上面的排油口(13)相連接，其冷卻介質(zhì)的進出管(18)裝在油面(10)以上。
6、根據(jù)權(quán)利要求
1至5的裝置，其特征在于裝在油箱(1)內(nèi)的冷油器(14)的出油管(20)及軸承室(2)的進油口(12)之間布置了一個濾油器(21)。
7、根據(jù)權(quán)利要求
1至6的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)軸(4)進入軸承室(2)的一側(cè)有一個徑向軸承室(13)，它與軸承室(2)連通以得到供油，并通過一個孔或管子(15)與油箱(1)連通。
8、根據(jù)權(quán)利要求
1至7的裝置，其特征在于推力盤(5)內(nèi)開有送油道(26)，其進口開在推力盤(5)背離排油口(13)的一個端面上，其出口則開在推力盤(5)的另一面向排油口(13)的端面上，并位于一條較大的直徑上。
9、根據(jù)權(quán)利要求
1至7的裝置，其特征在于在油池(3)內(nèi)裝有一個加熱器(22)。
專利摘要
本發(fā)明涉及軸承供油裝置。裝有推力盤5及其相應推力軸瓦9的軸承室2裝在油箱1之內(nèi)，兩者的中心線不在同一高度。軸承室內(nèi)壁上的圓環(huán)7伸入到推力盤圓周上的溝槽6內(nèi)。溝槽6與圓環(huán)7之間的間隙8對油箱1內(nèi)的油起曳引輸送作用，其泵送能力可使軸承室2內(nèi)全部充滿油。該油從軸承室上部的排油口13流回油池3。需要時可在油箱1的端蓋17上裝冷油器14，后者由插入式接口同排油口13連接。推力盤5上的泵送裝置直接從油池3通過進油口12將油吸入。
文檔編號F16C33/10GK86102128SQ86102128
公開日1986年11月19日 申請日期1986年4月1日
發(fā)明者卡爾·加法爾, 弗蘭克·埃佐爾德 申請人:克萊因香林及貝克爾股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan