[實用新型]一種滾滑復合軸承

有效

• 申請號: 201120334447.4
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN202227988U
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 樊孝兵;田紅平;程永;邵增元;陳志華
• 申請（專利權）人: 江漢石油鉆頭股份有限公司
• 主分類號: E21B10/22
• 分類號: E21B10/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本實用新型涉及一種適合于在重載荷、高轉速工況下使用的滾滑復合軸承，該軸承尤其適合于作為石油、天然氣、礦山鉆井用牙輪鉆頭的軸承，是對現有滾滑軸承的改進。

技術背景

現有的軸承大致分為三類，即滑動軸承、滾動軸承、滾滑復合軸承。

滑動軸承承載面積大，能承受重載，但軸承摩擦副摩擦系數大，摩擦發熱率高，在潤滑和冷卻條件較差的情況下，不適宜較高轉速的運行。滾動軸承的摩擦副之間的接觸為高副點線接觸，摩擦系數小，摩擦生熱率低，可承受高轉速，但因其為點線接觸，赫茲應力高，不適合在重載或沖擊的工況下使用。

針對上述問題，專利CN01212693.4提出了一種滾滑復合軸承。該軸承吸取了滑動軸承、滾動軸承各自的結構特點，能同時承受較高的載荷和轉速，在很大程度上滿足了市場需要。但根據軸承室內單元試驗結果，滾滑軸承副的磨損情況為：牙輪軸承內孔：表面無明顯磨痕；滑塊：外圓弧面無明顯磨痕，內圓弧面有輕微磨痕，兩側面有磨痕；滾柱：表面有輕微磨痕；滑套：外圓柱面有輕微磨痕，內圓柱面有明顯磨痕；軸頸：受力面有明顯磨痕。

從軸承零件的磨損情況分析，軸承零件的磨損是不均衡的，磨損最嚴重的是滑套內圓柱面與軸頸，其它表面磨損輕微或沒有磨損。這說明該軸承各零件之間的相對運動速度分配不合理，滑塊相對于牙輪內孔的相對滑動速度極小，滑塊相對于滑套的相對滑動速度很小，滑套相對于軸頸的相對滑動速度很大。這種現象對于提高滾滑軸承的承載能力及壽命是不利的。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足而提供一種能使軸承各運轉部件的相對速度趨于均衡的的滾滑復合軸承，以進一步提高滾滑復合軸承的承載能力和壽命。

本實用新型為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：包括有內回轉體、外回轉體、環形滾道槽中的滑塊與滾動體，在內回轉體與滑塊、滾動體之間設有滑套，其不同之處在于在滑塊的外圓弧面一側或兩側設置有油楔平面。

按上述方案，在滑塊的內圓弧面一側或兩側設置有油楔平面。

按上述方案，所述的內回轉體可為軸或牙掌軸頸，所述的外回轉體可為軸套或牙輪；所述的滑塊為圓弧塊，呈平形塊結構或扇形塊結構；所述的滾動體為滾柱或滾珠。

按上述方案，在環形滾道槽中的滑塊與滾動體相互間隔交錯安設，滑塊左右兩側面與滾動體相接觸。

按上述方案，所述的滑套為徑向浮動的滑套。

按上述方案，所述的滑塊的外圓弧面一側油楔平面的寬度W1為2～10毫米，所述的滑塊的內圓弧面一側油楔平面的寬度W2為2～10毫米。

按上述方案，所述的外圓弧面一側油楔平面與滑塊徑向中心(對稱)平面的夾角β為60～85°，通常為70～80°；所述的內圓弧一側油楔平面與滑塊徑向中心(對稱)平面的夾角θ為70～90°。

本實用新型的有益效果在于：1、通過設置平面油楔來調節各運轉部件間的潤滑狀況，達到調節各部件間的相對滑動速度。通過調節外回轉體與滑塊之間的相對滑動速度V1、滑塊與滑套之間的相對滑動速度V2、滑套與內回轉體之間的相對滑動速度V3，使得V1、V2、V3分配更趨平衡和合理，減少軸承零件的磨損，從而提高滾滑軸承的承載能力和壽命；2、改善對外回轉體與滑塊的外圓柱面之間的潤滑情況。在滑塊的外圓弧面一端或兩端設置油楔平面后，由于滑塊與外回轉體之間存在相對滑動，油楔平面與外回轉體之間的潤滑劑就能更好滲入滑塊的外圓弧面與外回轉體的接觸面上，形成油膜，改善了滑塊的外圓弧面與外回轉體的接觸面的潤滑狀況，進一步提高滾滑軸承的承載能力和壽命。3、減少摩擦升熱，降低軸承溫度。在滑塊的外圓弧面上開設油楔平面后，滑塊的外圓弧面與外回轉體的接觸面面積減小，減少摩擦升熱，降低軸承溫度，進一步提高滾滑軸承的承載能力和壽命。

通過按81/2英寸三牙輪鉆頭軸承的尺寸對本實用新型所做的室內壽命試驗表明，本實用新型的軸承在400轉/分的轉速、50KN載荷下，工作60小時后，牙輪內孔(即外回轉體內圓柱面)：表面有輕微磨痕；滑塊：外圓弧面有輕微磨痕，內圓弧面有輕微磨痕，兩側面有磨痕；滾柱：表面有輕微磨痕；滑套：外圓柱面有輕微磨痕，內圓柱面有輕微磨痕；軸頸(即內回轉體圓柱面)：受力面有輕微磨痕。

從對本實用新型的軸承所做的室內壽命試驗后各零件的磨損情況可以看出，所有承受徑向載荷的面都有輕微磨痕，這說明所有承受徑向載荷的面的磨損是均衡的、輕微的，這種磨損特征顯然有利于提高滾滑軸承的承載能力及壽命。