本發(fā)明涉及浮環(huán)軸承領(lǐng)域，具體是一種可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承。

背景技術(shù)：

浮環(huán)軸承在工程應(yīng)用中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。浮環(huán)軸承是一種在軸頸和軸瓦之間加一個(gè)浮環(huán)的滑動(dòng)軸承，浮環(huán)將單層油膜分隔成雙層油膜。軸頸與浮環(huán)之間形成內(nèi)油膜，軸瓦與浮環(huán)之間形成外油膜。當(dāng)軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于剪切力的作用，帶動(dòng)浮環(huán)也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，減小了浮環(huán)與軸頸和軸瓦之間的相對(duì)速度，降低了摩擦功耗。由于浮環(huán)軸承具有尺寸小、低功耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、磨損小、穩(wěn)定性好、效率高、加工容易、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于在汽車渦輪增壓器、內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等高速輕載的場(chǎng)合。目前，浮環(huán)軸承在供油系統(tǒng)中只承受徑向力。申請(qǐng)?zhí)?01310283635.2公開了一種徑向和軸向集成的滑動(dòng)軸承，該滑動(dòng)軸承既能承受徑向力和雙向的軸向力，在軸瓦上開了推力軸承進(jìn)油孔和推力軸瓦，從而使滑動(dòng)軸承承受了雙向的軸向力，但是文中設(shè)計(jì)的軸瓦結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須開有推力軸承進(jìn)油孔和推力軸瓦才能承受軸向力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承。該浮環(huán)軸承通過(guò)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了浮環(huán)軸承能同時(shí)承受徑向力和軸向力，簡(jiǎn)單易行，設(shè)計(jì)巧妙，成本低廉，易實(shí)現(xiàn)推廣。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承，其特征在于該浮環(huán)軸承包括油箱、過(guò)濾器、液壓泵、先導(dǎo)型溢流閥、三位四通電液換向閥、浮環(huán)軸承底座、第一軸瓦、傾斜浮環(huán)軸承、第二軸瓦、密封圈、主軸、壓力傳感器、端蓋、輸入輸出模塊、PLC控制器、警報(bào)燈、觸控面板和伺服控制面板；

所述主軸分為直徑最大軸段、主軸右端和主軸左端；直徑最大軸段的兩端分別與主軸右端和主軸左端連接；直徑最大軸段、主軸右端和主軸左端的外形均為圓柱形，主軸右端和主軸左端的結(jié)構(gòu)完全相同，直徑最大軸段的底面直徑大于主軸右端和主軸左端的底面直徑；所述浮環(huán)軸承底座上開有兩個(gè)階梯型進(jìn)油孔和通油孔；每個(gè)第一軸瓦上對(duì)稱地開有兩個(gè)周向進(jìn)油孔，與兩個(gè)階梯型進(jìn)油孔配合；

所述過(guò)濾器通過(guò)油路管道與油箱連接，并吸收油箱的油液；所述液壓泵與過(guò)濾器連接；所述三位四通電液換向閥通過(guò)油路管道與液壓泵連接，并且通過(guò)油路管道與浮環(huán)軸承底座上的階梯型進(jìn)油孔連通；所述先導(dǎo)型溢流閥安裝在液壓泵與三位四通電液換向閥之間的油路管道上；所述浮環(huán)軸承底座的兩端分別安裝有一個(gè)端蓋；每個(gè)端蓋均開有通孔，分別與主軸的主軸右端和主軸左端連接；所述主軸的直徑最大軸段的周向外表面與浮環(huán)軸承底座接觸；所述第二軸瓦的外形為圓臺(tái)形，內(nèi)部沿軸向開有圓柱形通孔，圓柱形通孔的形狀和尺寸與主軸左端配合；兩個(gè)第二軸瓦對(duì)稱地分布在主軸的兩側(cè)，一個(gè)嵌套在主軸左端上，另一個(gè)嵌套在主軸右端上，兩個(gè)第一軸瓦的下底面分別與直徑最大軸段的兩個(gè)底面接觸，上底面分別與兩個(gè)端蓋接觸；所述傾斜浮環(huán)軸承的外形為圓臺(tái)形，內(nèi)部沿軸向開有圓臺(tái)形通孔，圓臺(tái)形通孔的形狀和尺寸與第二軸瓦配合；兩個(gè)傾斜浮環(huán)軸承分別嵌套在兩個(gè)第二軸瓦外表面；兩個(gè)傾斜浮環(huán)軸承的下底面均與浮環(huán)軸承底座接觸，上底面分別與兩個(gè)端蓋接觸；所述第一軸瓦的外形為圓柱形，內(nèi)部沿軸向開有圓臺(tái)形通孔，圓臺(tái)形通孔的形狀和尺寸與傾斜浮環(huán)軸承配合；兩個(gè)第一軸瓦分別嵌套在兩個(gè)傾斜浮環(huán)軸承外表面；兩個(gè)第一軸瓦的下底面和側(cè)面均與浮環(huán)軸承底座接觸，上底面分別與兩個(gè)端蓋接觸；每個(gè)端蓋上均安裝有壓力傳感器；所述輸入輸出模塊分別與壓力傳感器、PLC控制器和伺服控制面板連接；所述警報(bào)燈和觸控面板分別與PLC控制器連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：

(1)該浮環(huán)軸承通過(guò)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了浮環(huán)軸承能同時(shí)承受徑向力和軸向力，簡(jiǎn)單易行，設(shè)計(jì)巧妙，成本低廉，易實(shí)現(xiàn)推廣。具體方法是將處于最外層的第一軸瓦的外形設(shè)計(jì)為圓柱形，內(nèi)部沿軸向開有圓臺(tái)形通孔；位于中間的傾斜浮環(huán)軸承的外形設(shè)計(jì)為圓臺(tái)形，內(nèi)部沿軸向開有圓臺(tái)形通孔；位于最內(nèi)層第二軸瓦的外形設(shè)計(jì)為圓臺(tái)形，內(nèi)部沿軸向開有圓柱形通孔，它們長(zhǎng)度方向上的尺寸相同。

(2)采用液壓回路供油系統(tǒng)，使用三位四通電液換向閥可以自動(dòng)換向供油，從而解決了手動(dòng)供油的問(wèn)題。

(3)利用壓力傳感器測(cè)量出來(lái)圧力的平均值通過(guò)輸入輸出模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入到PLC控制器，從而利用PLC控制器來(lái)控制液壓油路。

(4)利用PLC控制器接收到觸控面板輸入壓力值時(shí)，通過(guò)輸入輸出模塊傳遞給伺服控制面板，從而控制電動(dòng)機(jī)工作，因而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化供油解決了傳統(tǒng)的供油方式。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的主軸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的第一軸瓦結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的傾斜浮環(huán)軸承結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的第二軸瓦結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的浮環(huán)軸承底座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的三位四通電液換向閥第一種工作狀況；

圖9是本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承一種實(shí)施例的三位四通電液換向閥第二種工作狀況；(圖中：1、油箱；2、過(guò)濾器；3、液壓泵；4、先導(dǎo)型溢流閥；5、三位四通電液換向閥；6、浮環(huán)軸承底座；7、階梯型進(jìn)油孔；8、周向進(jìn)油孔；9、第一軸瓦；10、傾斜浮環(huán)軸承；11、第二軸瓦；12、通油孔；13、密封圈；14、主軸；15、壓力傳感器；16、端蓋；17、輸入模塊；18、PLC控制器；19、警報(bào)燈；20、觸控面板；21、伺服控制面板；14.1、直徑最大軸段；14.2、主軸右端；14.3、主軸左端)

具體實(shí)施方式

下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例。具體實(shí)施例僅用于進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，不限制本申請(qǐng)權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承(參見圖1-9，簡(jiǎn)稱浮環(huán)軸承)，包括油箱1、過(guò)濾器2、液壓泵3、先導(dǎo)型溢流閥4、三位四通電液換向閥5、浮環(huán)軸承底座6、第一軸瓦9、傾斜浮環(huán)軸承10、第二軸瓦11、密封圈13、主軸14、壓力傳感器15、端蓋16、輸入輸出模塊17、PLC控制器18、警報(bào)燈19、觸控面板20和伺服控制面板21；

所述主軸14分為直徑最大軸段14.1、主軸右端14.2和主軸左端14.3；直徑最大軸段14.1的兩端分別與主軸右端14.2和主軸左端14.3連接；直徑最大軸段14.1、主軸右端14.2和主軸左端14.3的外形均為圓柱形，主軸右端14.2和主軸左端14.3的結(jié)構(gòu)完全相同，直徑最大軸段14.1的底面直徑大于主軸右端14.2和主軸左端14.3的底面直徑；所述浮環(huán)軸承底座6上開有兩個(gè)階梯型進(jìn)油孔7和四個(gè)通油孔12；四個(gè)通油孔12分別位于浮環(huán)軸承底座6的前、后、上、下四個(gè)方向；所述階梯型進(jìn)油孔7用于三位四通電液換向閥5中的油液進(jìn)入浮環(huán)軸承底座6；所述通油孔12的作用是使通過(guò)三位四通電液換向閥5進(jìn)入浮環(huán)軸承中的油液充盈浮環(huán)軸承底座6；每個(gè)第一軸瓦9上對(duì)稱地開有兩個(gè)周向進(jìn)油孔8，與兩個(gè)階梯型進(jìn)油孔7配合，用于將油路中的油液送入到浮環(huán)軸承中；

所述過(guò)濾器2通過(guò)油路管道與油箱1連接，并吸收油箱1的油液；所述液壓泵3與過(guò)濾器2連接，由電機(jī)帶動(dòng)工作；所述三位四通電液換向閥5通過(guò)油路管道與液壓泵3連接，并且通過(guò)油路管道與浮環(huán)軸承底座6上的階梯型進(jìn)油孔7連通，將油液通過(guò)階梯型進(jìn)油孔7送入到浮環(huán)軸承底座6中；所述先導(dǎo)型溢流閥4安裝在液壓泵3與三位四通電液換向閥5之間的油路管道上，用來(lái)吸收液壓泵3輸出的多余油液；所述浮環(huán)軸承底座6的兩端通過(guò)螺栓分別安裝有一個(gè)端蓋16；每個(gè)端蓋16均開有通孔，分別與主軸14的主軸右端14.2和主軸左端14.3連接；所述主軸14的直徑最大軸段14.1的周向外表面與浮環(huán)軸承底座6接觸；所述第二軸瓦11的外形為圓臺(tái)形，內(nèi)部沿軸向開有圓柱形通孔，圓柱形通孔的形狀和尺寸與主軸左端14.3配合；兩個(gè)第二軸瓦11對(duì)稱地分布在主軸14的兩側(cè)，一個(gè)嵌套在主軸左端14.3上，另一個(gè)嵌套在主軸右端14.2上，兩個(gè)第一軸瓦9的下底面分別與直徑最大軸段14.1的兩個(gè)底面接觸，上底面分別與兩個(gè)端蓋16接觸；所述傾斜浮環(huán)軸承10的外形為圓臺(tái)形，內(nèi)部沿軸向開有圓臺(tái)形通孔，圓臺(tái)形通孔的形狀和尺寸與第二軸瓦11配合；兩個(gè)傾斜浮環(huán)軸承10分別嵌套在兩個(gè)第二軸瓦11外表面；兩個(gè)傾斜浮環(huán)軸承10的下底面均與浮環(huán)軸承底座6接觸，上底面分別與兩個(gè)端蓋16接觸；所述第一軸瓦9的外形為圓柱形，內(nèi)部沿軸向開有圓臺(tái)形通孔，圓臺(tái)形通孔的形狀和尺寸與傾斜浮環(huán)軸承10配合；兩個(gè)第一軸瓦9分別嵌套在兩個(gè)傾斜浮環(huán)軸承10外表面；兩個(gè)第一軸瓦9的下底面和側(cè)面均與浮環(huán)軸承底座6接觸，上底面分別與兩個(gè)端蓋16接觸；每個(gè)端蓋16上均安裝有壓力傳感器15，用來(lái)測(cè)量油液的壓力；所述輸入輸出模塊17分別與壓力傳感器15、PLC控制器18和伺服控制面板21連接，一方面用來(lái)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信號(hào)輸入到PLC控制器18，另一方面接收PLC控制器18傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)來(lái)控制伺服控制面板21；所述PLC控制器18與輸入輸出模塊17連接，將數(shù)字化信號(hào)輸入到觸控面板20；所述警報(bào)燈19與PLC控制器18連接，用來(lái)檢測(cè)壓力是否過(guò)高，如果壓力過(guò)高，則報(bào)警燈19會(huì)發(fā)光報(bào)警；所示觸控面板20與PLC控制器18連接，一方面可以用來(lái)設(shè)定壓力值傳送給PLC控制器18，另一方面可以用來(lái)接收PLC控制器18的信號(hào)；所述伺服控制面板21用來(lái)接收輸入輸出模塊17的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明可承受徑向和軸向力且具有自動(dòng)換向供油功能的浮環(huán)軸承的工作原理和工作流程是：當(dāng)電機(jī)靜止時(shí)候，油箱1停止供油，浮環(huán)軸承底座6支撐著主軸14。當(dāng)PLC控制器18接收到觸控面板20輸入壓力值時(shí)，通過(guò)輸入輸出模塊17傳遞給伺服控制面板21，從而控制電動(dòng)機(jī)工作，當(dāng)電機(jī)工作的時(shí)候，液壓泵3由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，從油箱1中吸油。油液經(jīng)過(guò)濾器2進(jìn)入液壓泵3，當(dāng)油液從泵中輸出進(jìn)入油路后，在圖8所示的狀態(tài)，則通過(guò)開通三位四通電液換向閥5進(jìn)入左邊的階梯型進(jìn)油孔7，從而流入左端的周向進(jìn)油孔8，當(dāng)流入到左端的傾斜浮環(huán)軸承10時(shí)，此時(shí)左端的傾斜浮環(huán)軸承10同時(shí)承受油液帶來(lái)的徑向和軸向力。此時(shí)左端的油液通過(guò)通油孔12流入到右端的傾斜浮環(huán)軸承10，油液再通過(guò)右端的周向進(jìn)油孔8，流入右端的階梯型進(jìn)油孔7，使油液通過(guò)油路進(jìn)入到油箱，同時(shí)利用輸入輸出模塊17將壓力傳感器15采集來(lái)的壓力的平均值通過(guò)輸入輸出模塊17將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信號(hào)輸送到PLC控制器18，如果壓力過(guò)大，則警報(bào)燈19發(fā)光；如果壓力正常，則輸入到觸控面板20中。

如果將三位四通電液換向閥5轉(zhuǎn)換成圖9所示的狀態(tài)，則經(jīng)過(guò)三位四通電液換向閥5進(jìn)入右端的階梯型進(jìn)油孔7，從而流入右端的周向進(jìn)油孔8，當(dāng)流入到右端的傾斜浮環(huán)軸承10時(shí)，此時(shí)右端的傾斜浮環(huán)軸承10同時(shí)承受油液帶來(lái)的徑向和軸向力。此時(shí)右端的油液通過(guò)通油孔12流入到左端的傾斜浮環(huán)軸承10，油液再通過(guò)左端的周向進(jìn)油孔8，流入左端的階梯型進(jìn)油孔7，使油液通過(guò)油路進(jìn)入到油箱；同時(shí)利用輸入輸出模塊17將壓力傳感器15采集來(lái)的壓力的平均值通過(guò)輸入輸出模塊17將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信號(hào)輸送到PLC控制器18，如果壓力過(guò)大，則警報(bào)燈19發(fā)光；如果壓力正常，則輸入到觸控面板20中。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。