水润滑机械传动系统技术方案

一种高性能水润滑机械传动系统，即基于新型工程复合材料的高效传动系统，包括高弹性联轴器、密封装置、前置水润滑轴承和后置水润滑轴承和供水系统，以自然水作为润滑介质，并能通过后置水润滑轴承安装动密封和不安装动密封装置，可以分别实现闭式水润滑传动和开式水润滑传动。该高性能水润滑机械传动系统极大的降低了传统机械传动系统不可避免的摩擦、磨损、振动、噪声、无功能耗、可靠性差等问题，同时能够节省大量矿物油和贵重金属材料等战略资源，从而实现机械传动系统的高效节能与环境友好，可广泛应用于机械、船舶、车辆、石油、化工、农业、水利、矿山等工程装备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属机械工程中的机械传动领域，特别是涉及一种基于新型工程复合材料的高性能水润滑机械传动系统。
技术介绍
很长时期以来，机械传动系统中的轴承、密封装置等关键零部件，普遍以金属构件组成并用矿物油作润滑介质，一方面不可避免的存在比较大的摩擦、磨损、振动、噪声、无功能耗、密封泄漏、环境污染等问题，浪费了大量矿物油和贵重金属材料等战略资源，尤其是船舶艉轴推进系统的轴系结构复杂且轴对中调试困难及其润滑油泄漏污染水资源环境日趋严重的现状，以及有关武器装备所存在的减振降噪的重大难题；另一方面也造成了机械传动系统的综合性能与可靠性差，装备的使用寿命缩短等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是设计一种以自然水作为润滑介质、用新型工程复合材料替代金属摩擦副的高效节能与环境友好基于新型工程复合材料的高性能水润滑机械传动系统。本专利技术所涉及的一种基于新型工程复合材料的高性能水润滑机械传动系统，包括高弹性联轴器、密封装置、前置水润滑轴承、前置轴承座1、后置水润滑轴承、后置轴承座2和供水系统。高弹性联轴器分别联接主动轴3和从动轴12，在从动轴12上依次安装了密封装置、前置水润滑轴承与前置轴承座1、后置水润滑轴承与后置轴承座2。高弹性联轴器包括主动联接法兰5、轮毂7、高弹性橡胶弹性环8和从动联接法兰10。密封装置包括端盖13、密封座16、动密封18和气囊密封20，动密封18采用了带弹簧由一聚氯丁晴橡胶密封主体组成的复合体，动密封18通过端盖13端面轴向压紧定位，在密封座16上开设有进水孔17和进气孔19，气囊密封20内置于密封座16的内腔中与进气孔19相通。前置水润滑轴承和后置水润滑轴承都包括黄铜外壳23和工程复合材料内衬24，在工程复合材料内衬24上，开设有沿周向成均匀分布与沿轴向成直线分布的由圆弧曲面26组成的直线圆弧凹槽25，相邻直线圆弧凹槽25的工作面由圆弧曲面27、圆弧曲面28和圆弧曲面29相切组成。供水系统包括泵49、流量计51。当该高性能水润滑机械传动系统用封闭的水循环进行润滑工作，来实现其闭式水润滑传动装置时，后置水润滑轴承采用是由动密封体和水润滑轴承组成为一体的水润滑动密封轴承，其中动密封体包括内动密封35、外动密封36和密封座33，在动密封体中外动密封36左端通过挡块37来限制，外动密封36右端抵压在挡块38和内密封35上，动密封体通过在圆周均匀分别的八个螺钉39联接在水润滑轴承的外壳23上，密封座33与外壳23之间压有静密封34，在水润滑动密封轴承上开有出水孔41、该出水孔41与后置轴承座2上开设的出水孔43相通，水润滑动密封轴承端面通过在圆周均匀分别的八个螺钉42与后置轴承座2相联。高弹性联轴器中的主动联接法兰5通过键4和主动轴3联接，轮毂7和从动联接法兰10通过在圆周均匀分别的八个螺钉9联接，从动联接法兰10通过键11和从动轴12联接。密封装置中的端盖13和密封座16通过在圆周均匀分别八个螺钉14联接，密封座16通过在圆周均匀分别的八个螺钉21与前置轴承座1相联接，密封座16和前置轴承座1之间压有密封件22。前置水润滑轴承的右端由密封座16端面压紧，左端抵压在挡块30上。供水系统包括出水螺管头44、水箱45、开关46、供水通道47、低水位开关48、开关50、水流开关52、压力表31和进水螺管头32。当该高性能水润滑机械传动系统用工作环境中的自然水进行润滑工作，来实现其开式水润滑传动装置时，后置水润滑轴承采用法兰式水润滑轴承，并通过在法兰式端面圆周上均匀分别的八个螺钉46与后置轴承座2相联。供水系统包括过滤装置53、开关50、水流开关52、压力表31和进水螺管头32。本专利技术所涉及的基于新型工程复合材料的高性能水润滑机械传动系统，通过用新型工程复合材料做内衬及其内衬润滑结构采用直线圆弧凹槽和多曲面相结合的水润滑轴承、动密封和水润滑轴承相组合为一体的水润滑动密封轴承、弹性元件采用新型工程复合材料的高弹性联轴器和能适应轴轴向窜动和周向跳动的密封装置的共同作用，并以自然水作为润滑介质，从而极大的解决了传统机械动力传动装置所产生的摩擦、磨损、振动、噪声、无功能耗、可靠性差等问题，同时能够从根本上解决润滑油污染问题，节省大量矿物油和70％左右的贵重金属材料等战略资源，在高速重载与极端环境下比传统的金属摩擦副及其传动系统的使用寿命提高5倍以上，实现动力传动系统的高效节能与环境友好。附图说明图1是闭式水润滑传动装置的结构示意图。图2是开式水润滑传动装置的结构示意图。图3是高弹性联轴器的结构示意图。图4是密封装置的结构示意图。图5是前置水润滑轴承的结构示意图。图6是前置水润滑轴承B-B截面图。图7是法兰式水润滑轴承的结构示意图。图8是水润滑动密封轴承的结构示意图。图9是闭式水润滑传动装置A-A截面图。图中1.前置轴承座，2.后置轴承座，3.主动轴，4.键，5.法兰，6.螺钉，7.轮毂，8.高弹性橡胶弹性环，9.螺钉，10.从动联接法兰，11.键，12.从动轴，13.端盖，14.螺钉，15.密封圈，16.密封座，17.进水孔，18.动密封，19.进气孔，20.气囊密封，21.螺钉，22.密封件，23.黄铜外壳，24.工程复合材料内衬，25.直线圆弧凹槽，26.圆弧曲面，27.圆弧曲面，28.圆弧曲面，29.圆弧曲面，30.挡块，31.压力表，32.进水螺管头，33.密封座，34.静密封，35.内动密封，36.外动密封，37.挡块，38.挡块，39.螺钉，40.密封件，41.出水孔，42.螺钉，43.出水孔，44.出水螺管头，45.水箱，46.开关，47.供水通道，48.低水位开关，49.泵，50.开关，51.流量计，52.水流开关。53.过滤装置具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明本专利技术所涉及的基于新型工程复合材料的高性能水润滑机械传动系统，包括高弹性联轴器、密封装置、前置水润滑轴承、前置轴承座1、后置水润滑轴承、后置轴承座2和供水系统。高弹性联轴器分别联接主动轴3和从动轴12，在从动轴12上依次安装了密封装置、前置水润滑轴承与前置轴承座1、后置水润滑轴承与后置轴承座2。如图1所示该高性能水润滑机械传动系统的后置水润滑轴承采用如图8所示的水润滑动密封轴承时，可以用封闭的水循环进行润滑工作，实现其闭式水润滑传动装置。如图2所示该高性能水润滑机械传动系统的后置水润滑轴承采用如图7所示的法兰式水润滑轴承，可以直接用工作环境中的自然水进行润滑工作，实现其开式水润滑传动装置。如图3所示高弹性联轴器包括主动联接法兰5、轮毂7、高弹性橡胶弹性环8和从动联接法兰10。主动联接法兰5通过键4和主动轴3联接。轮毂7和从动联接法兰10通过在圆周均匀分别的八个螺钉9联接。从动联接法兰10通过键11和从动轴12联接。高弹性橡胶弹性环8可以减小轴的振动、减少噪声且传递更高的扭矩。如图4所示密封装置包括端盖13、密封座16、动密封18和气囊密封20。端盖13和密封座16通过在圆周均匀分别的八个螺钉14联接。在密封座16上开设有进水孔17和进气孔19。当动密封18损坏后从进气孔19向气囊密封20充气，气囊密封20膨胀抱紧轴阻止水进入船体，从而可以方便的更换动密封18，勿需把船拉上船坞，可大大节约维修成本。该密封系统不同于传统的填本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能水润滑机械传动系统，包括高弹性联轴器、密封装置、前置水润滑轴承、前置轴承座（１）、后置水润滑轴承、后置轴承座（２）和供水系统；其特征为：高弹性联轴器分别联接主动轴（３）和从动轴（１２），在从动轴（１２）上依次安装了密封装置、前置水润滑轴承与前置轴承座（１）、后置水润滑轴承与后置轴承座（２）；高弹性联轴器包括主动联接法兰（５）、轮毂（７）、高弹性橡胶弹性环（８）和从动联接法兰（１０）；密封装置包括端盖（１３）、密封座（１６）、动密封（１８）和气囊密封（２０），动密封（１８）采用了带弹簧由一聚氯丁晴橡胶密封主体组成的复合体，动密封（１８）通过端盖（１３）端面轴向压紧定位，在密封座（１６）上开设有进水孔（１７）和进气孔（１９），气囊密封（２０）内置于密封座（１６）的内腔中与进气孔（１９）相通；前置水润滑轴承和后置水润滑轴承都包括黄铜外壳（２３）和工程复合材料内衬（２４），在工程复合材料内衬（２４）上，开设有沿周向成均匀分布与沿轴向成直线分布的由圆弧曲面（２６）组成的直线圆弧凹槽（２５），相邻直线圆弧凹槽（２５）的工作面由圆弧曲面（２７）、圆弧曲面（２８）和圆弧曲面（２９）相切组成；供水系统包括泵（４９）、流量计（５１）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王家序，田凡，王帮长，肖科，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]