油膜轴承的轴瓦及其应用制造技术

一种油膜轴承组件的轴瓦，在其内轴承面负荷区有若干条液压静力润滑油凹槽，每一凹槽由双曲旋转面和轴承面相交而被确定，因此，所述凹槽取某个长球的一部分的形状，具有大致椭圆形倾斜薄边的周缘。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于旋转支承轧机辊颈的轴颈表面的这类油膜轴承的改进。在典型的油膜轴承轧机应用方面。如附图说明图1和2中多少用图解描绘的那样，轧辊10有一颈部12。颈部12如所示那样可能是锥形的，或者可能是圆柱形的。轴套14用一个或几个键13安装在颈部12处，可以转动。轴套的外部构成了辊颈的轴颈表面16，轴瓦18有一包围并旋转支承轴颈面16的内轴承面20。轴瓦装于并固定于轧辊轴承座22内。轴承座适于被支承在轧机机座内(未示出)，并在外侧端被一端板24和罩26封闭。封闭组件28装在轧辊和轴承座22的内侧端之间。封闭组件28装在轧辊和轴承座22的内侧端之间。密封组件起到将润滑油保持在轴承内，同时又防止润滑油和内轴承组件被冷却水、轧屑等污染的作用。在轧机正常运转期间，当轧辊按图2中箭头所示方向以适于全负荷液压动力运转的速度旋转时，一般连续的润滑油流经轴承座内的通道29、轴承内的输油孔30被输送到轴承面20上的重镗孔32。从这里，润滑油进入轴承面20和旋转轴颈面16之间的缝隙而在轴承负荷区“Z”形成一种液压动力保持油膜34，负荷区处于被施加到轧辊上的负荷区“L”的相反侧。润滑油终究要从轴颈面16和轴承面20之间轴向泄出，并盛在内外侧盛油槽36，38内。润滑油在回到轴承之前，从这里经滤清器、冷却装置等(未示出)进行再循环。如果轴颈面16的旋转速度、负荷L和润滑油的粘度均保持在设计极限内，那么轴承会继续满意地工作，有足够的油膜34液压动力保持在负荷区E。然而，如果这些参数中的一个处于低于设计下限，那么液压动力保持的油膜可能损坏或毁坏，导致轴颈16和轴承面20之间金属和金属的接触。若出现这一情况，所产生的摩擦力会很快引起轴承故障。因此，自轧机起动的零转速到满意的液压动力运转的设计下限，必须通过不同于上述液压动力技术的手段在负荷区E形成并保持油膜34。为此，附带参照图3-5，在现有技术的传统轴承组件中，在负荷区E处的轴承表面20上设置多个液压静力油槽40是公知的。油槽40经通道42的网洛系统被连接到一个正排量、等容高压润滑泵44上。正如从轴瓦内部很快看到的，传统的现有技术结构的油槽40通常为矩形。油槽的二端为倾斜薄边，如在46处那样，而底48和侧壁50是相互垂直的，从而构成了尖的底角52。侧壁50垂直于轴承面20，从而构成尖的顶缘。就这种结构而言，由于润滑油从各油槽40涌出，以液压静力方式形成油膜34，因此，当它强制轴向流入尖缘53和轴承面20之间遭受了极大的阻力，从而经受了明显的压力降。最后结果是，为了在油膜34内保持给定的油压，在油槽40内必须保持相当高的油压。这又意味着泵44更艰苦地工作，而整个润滑系统必须被设计成以更高的压力来工作。还可以看到，自各油槽40的倾斜薄边二端46处沿周围涌出的润滑油遇到和通过尖缘53轴向涌出的润滑油所遇到的阻力相比相当小的阻力。这样在损失轴向流量的情况下促进了周围流量，这又对整个负荷区的润滑油压力场有不利的影响。所述润滑油压力场支承负荷区的负荷。传统设计的另一缺点是在底角52处有高度应力集中，这能产生裂纹并造成轴承故障。而且，在尖缘53处流动截面的突然变化引起较高的流动速度，这又加速金属冲蚀。按照本专利技术，提供了一种具有液压凹槽的改进轴瓦，当自轴瓦内部向径向方向看时，凹槽具有基本上椭圆形的周围倾斜薄边。凹槽的长轴相对于轴瓦轴线横向延伸，而凹槽的短轴平行于轴瓦轴线延伸。每一凹槽的深度是不均匀的，从其周围倾斜薄边逐渐增加到凹槽长短轴线交点处的最大值。本专利技术的每一液压凹槽可以认为是由一旋转双曲面和轴瓦的内轴承表面相交而形成的长球面的一部分。该旋转双曲面一般为具有被轴瓦的轴承表面所包围且平行于轴瓦纵轴线的旋转轴线的椭圆环面。本专利技术的目的是要提供一种具有新的和改进了的液压静力油槽结构的轴瓦，它或者避免或者起码大大减少和现有技术相关的一些问题。现在只是参照附图通过例子来叙述本专利技术的实施例，其中图1是经包括一种传统结构轴瓦的油膜轴承组件所取的纵剖面图;图2是沿图1的2-2线所取的放大比例的横剖面图;图3是沿图2的3-3线所取的剖视图;图4是示于图2中的局部横剖面图的放大视图;图5是沿图4的5-5线所取的横剖面图;图6是类似于图3的视图，但放大了比例，并表示出本专利技术的轴瓦;图7和图8是分别沿图6的7-7线和8-8线所取的显著放大比例的剖视图;图9和图10是分别沿图7的9-9线和10-10线所取的剖视图;图11是关于在轴瓦的内轴承面处本专利技术的凹槽如何被改进的简图;图12是按图11的12-12线所取的放大视图;图13是类似于图4的视图，表示被装入轴承组件的本专利技术轴瓦;图14是沿图13的14-14线所取的剖面图。现在参照图6-14，本专利技术的轴瓦以标号60表示。该轴瓦有一圆柱形内轴承面62，一对液压静力凹槽64对称地配置轴承中心的相反两侧。每一凹槽64为一连续的倾斜薄边66所包围，当从轴瓦内部径向看时(如图6中所示)，它的轮廓大体上为椭圆形，其长轴X相对于轴瓦纵轴线A垂直延伸，其短轴Y平行于轴线A延伸。如图11和12所示，每一凹槽64是由圆环曲面68和内轴承面62相交确定的。圆环曲面68是由平面曲线70绕轴线B旋转形成的。曲线70实际上构成以R为半径的切口外形。圆环曲面68有一半径R，轴线B处于轴瓦轴线A内方并平行于轴瓦轴线A。参照图7和8，可以看到，垂直于主轴线X所取的连续的剖面确定了分别具有半径R的圆缺。从凹槽中心向其二端发展，每一个这样的圆缺有一逐渐减小的深度d和宽度w。同样，参照图9和10，垂直于短轴Y的连续面确定了各具半径R的圆缺。仍然从凹槽中心向其二端发展，这些连续的圆缺具有逐渐减小的深度d和长度l。可以看见，每一凹槽64确定了球面的某一部分。图13和14表示装于油膜轴承组件内的本专利技术的轴瓦。不是先有技术凹槽40的尖角边缘，而是本专利技术凹槽64的连续倾斜薄边的周缘66为平稳和低速的轴向涌出油流提供显著低的伴生压力降。因此为在液压静力保持油膜34内维持某一给定的压力，只需在凹槽64内保持较低的油压。较低的润滑油速度降低了凹槽周缘66的冲蚀，而尖角的消除显著减少了潜在有害的应力。此外，由于凹槽二端宽度W减小而造成逐渐缩小的周围流道(比较图7和8)阻止了周围油流，并还促进轴向油流，因而改善了润滑油在整个负荷区的分布。权利要求1.一种用于旋转支承轧机辊颈的轴颈面这类油膜轴承组件中的轴瓦，所述轴瓦包括具有适于包围所述轴颈面的内圆柱轴承面的薄壁；穿过所述薄壁用于将压力液体润滑剂输送到所述轴承面和所述轴颈面之间的负荷区的输油道装置；至少一条在所述轴承面内跟所述输油装置连通以便盛容被输入的压力润滑剂、并以分隔所述轴颈面和所述轴承面的润滑剂膜形式将它分布到所述负荷区的凹槽，所述凹槽由双曲旋转面和所述轴承面相交所确定。2.按权利要求1所述的轴承，其特征在于所述双曲旋转面是一圆环曲面。3.按权利要求2所述的轴承，其特征在于所述双曲面的旋转轴线平行于所述轴瓦的纵轴线，并为所述轴承面所包围。4.按权利要求3所述的轴承，其特征在于所述双曲旋转面的回转半径少于所述轴承面的半径。5.按权利要求1所述的轴承，其特征在于所述凹槽确定了长球面的一部分。6.按权利要求1所述的轴承，其特征在于所述凹槽具有基本椭圆的周缘。7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转支承轧机辊颈的轴颈面这类油膜轴承组件中的轴瓦，所述轴瓦包括：　　具有适于包围所述轴颈面的内圆柱轴承面的薄壁；　　穿过所述薄壁用于将压力液体润滑剂输送到所述轴承面和所述轴颈面之间的负荷区的输油道装置；　　至少一条在所述轴承面内跟所述输油装置连通以便盛容被输入的压力润滑剂、并以分隔所述轴颈面和所述轴承面的润滑剂膜形式将它分布到所述负荷区的凹槽，所述凹槽由双曲旋转面和所述轴承面相交所确定。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯E西蒙斯，
申请(专利权)人：麾根建设公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]