专利名称：液体自位式主轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型液体自位式主轴承。该种主轴承为完全液体摩擦滑动轴承，主要用于冶金、有色、化工矿山、建材水泥、火力发电等工业物料粉磨设备中的各类大中小球(棒)磨机及类似回转设备作主轴承之用。
目前，国内外现有的各类型球(棒)磨机的主轴承，普遍采用浇有巴氏合金的铸铁球面瓦体与主轴承座内球面相配合的球面调心结构(无间隙轴承结构)；采用该种结构，在总装时还要将轴颈与合金瓦表面(摩擦面)及瓦体外球面与主轴承座内球面进行配合刮研。这种浇注巴氏合金球面瓦主轴承，不但结构复杂，制造成本高，在实际使用中尚有以下缺陷。
一是线速度低(1米／秒左右)，由于主要靠油圈供油动压润滑；所以磨机在运行时油膜厚度值小，一般在0.012～0.024mm之间，加之轴与轴瓦又经配刮(无间隙)，事实上是处于边界摩擦状态，摩擦系数为0.08～0.15，摩擦功耗较大；二是磨机启动性能差，由于磨机一般是满载启动且停机时油膜已消失，再启动时磨机轴与轴瓦是处于干摩擦状态，此时摩擦系数达0.2～0.3，所以磨机转矩大，起动功率及起动时的冲击负荷大，容易磨伤合金轴瓦表面，烧瓦事故时有发生；并常因电压不足而无法启动，影响生产；三是由于磨机工况温变引起磨机筒体伸缩，致使磨机轴在合金瓦面发生轴向位移，在轴瓦消失油膜的情况下很容易擦伤合金轴瓦，使原来就容易磨损的合金轴瓦磨损更甚，因而大大降低轴瓦使用寿命。
为解决磨机的启动困难，国内七十年代曾引进先进技术，研制过动、静压合金球面瓦轴承。在磨机启动的短时间内(5秒钟)，将磨机浮起油膜厚度高达0.08～0.12mm，但这仅解决了磨机启动的干摩擦问题，运行中仍采用油圈供油动压润滑，由于制造成本高、难度大，而且并没有彻底解决问题。此外，国外也曾采用过滚动轴承，但因制造难度更大，造价更高，无法推广。
本发明的目的在于取消球面瓦，简化主轴承结构、降低制造成本既能解决磨机启动时的干摩擦，克服启动困难，也解决磨机运行中的半干摩擦，降低磨机能耗，提高运转可靠性，同时能达到自动补偿磨机制造和安装中出现的不同轴误差和工况温变引起的角度或轴向位移；并具有自动调心滚动轴承的自位功能。
本实用新型发明是在本人8810566960号发明专利的基础上进一步完善而成的一种新型无球面瓦的液体自位式主轴承。其主要特点是主轴承座与轴瓦成为一体式，不要球面瓦，主轴承(2)内圆柱面(摩擦面(3))与中空轴(1)接触配合部位(轴与轴承摩擦面)中间加工成一个环形槽——液压密封槽(4)，其宽、深度与密封圈(5)相一致；该密封槽内装有一个方形密封圈，槽两端各设有一挡板(6)，由M8的螺丝固定堵住密封圈(5)两端面，从而使磨机中空轴(1)与主轴承(2)内圆柱面(3)(摩擦面)形成一个四周边都可保证实现密封的瓦状封闭式液压缸。液压缸内的瓦状方形密封圈(5)其横截面为V形，主轴承(2)的一油管接头(8)下面连接着液压系统油泵(10)，主轴承(2)正面的中空轴(1)上下分别设置着能控制浮升高度的微型限位开关(12)；此外，主轴承(2)为防尘设置了J形防尘密封圈(13)，由压板(14)用M12螺丝固定。
应用以上方案制作的无球面瓦的液体自位式主轴承，其主轴承座采用普通铸铁，将铸件刨加工上下两平面后，两件主轴承(2)合为一体，再加上内圆柱面(3)和环形液压密封槽(4)及其它加工位置。其中所述的瓦式方形密封圈(5)采用聚氨脂密封材料或其它高耐磨、耐油、耐温材料制作，防尘密封圈(13)采用耐油、耐磨、耐温橡胶。
根据以上设计方案制作的这种无球面瓦的液体自位式主轴承，与现在国内外普遍采用的浇注巴氏合金球面瓦主轴承相比不仅具有体积小、结构简单、制造容易、起动灵活、运行可靠、维修方便等优点，还具有以下明显优点1、减轻了40％重量、降低造价50％；2、节能、节油、节水效果突出，经测算，节能10～20％，节水100％，节油80％，尤其节约了100％的巴氏合金；3、由于结构新颖，摩擦系数减小80倍以上，减少起动力距2倍，延长使用寿命10倍以上。
附
图1为液体自位式主轴承结构主视图；附图2为液体自位式主轴承结构左视图；附图3为密封圈主视图；附图4为密封圈左视图；附图5为密封圈结构放大剖视图；附图6为防尘密封圈主视附图7为防尘蜜密封圈剖视图。
现结合附图进一步说明本实用新型并给出其实施例。
以应用该技术的φ1.83×7M水泥球磨机的无球面瓦液体自位式主轴承为例，主轴承(2)材质采用普通铸铁，其轴瓦与轴承座合为一体，不要球面瓦，磨机中空轴(1)直径与主轴承内圆柱面(摩擦面(3)直径相匹配(均为700mm左右)，两者接触配合部位(轴与轴承摩擦面)中间加工呈一个环形液压密封槽(4)(槽直径为720mm左右，槽宽为240mm)，该密封槽内装着与其尺寸相配的一个方形密封圈(5)，液压密封槽(4)两端各设着(240×30)两块钢质挡板(6)，它们在密封槽(4)内由M8的螺丝固定堵住密封圈(5)两端面，使磨机中空轴(1)与主轴承(2)内圆柱面(3)形成四周封闭的瓦状封闭式液压缸，液压缸的瓦状方形密封圈(5)其横截面为V形，其规格为855×240mm，V形厚13mm，断面长18mm，唇厚2mm；主轴承(2)的一端设有排气油堵螺丝(9)，另一端设着液压锁(11)和进油管接头(8)；该进油管接头(8)下面连接着液压系统油泵(10)(其最大压力为60kg／cm2，流量4ml／转，油泵电机功率0.55kw。主轴承(2)的正面中空轴(1)上下分别设置着能控制浮升高度的微型限位开关(12)，同时主轴承(2)外设置着J形防尘密封圈(13)由压板(14)用M12螺丝固定。
根据本实用新型发明制作的液体自位式主轴承其工作过程如下当首次启动磨机时，先开动油泵(10)，液压油经进油管接头(8)、液压锁(11)进入瓦状液压油缸内，缸内原有空气经排气、堵油螺丝(9)压出缸外，在缸内充满液压油后，拧紧堵油螺丝(9)，增压后瓦式密封圈(5)V形断面两唇胀开，压紧中空轴(1)与主轴承(2)的液压密封槽(4)的底面，当液压继续增高到大于主轴承(2)承受载荷(磨机回转体总重量)的比压时，磨机被浮起，离开主轴承(2)摩擦面(最大可浮起高度约5mm，按需要由微型限位开关控制其调整高度)浮到需要高度后，油泵即由通过上微型限位开关(12)控制自动停止；液压缸内液压油由液压锁(11)控制保持，此时，磨机则可灵活启动和安全运行，实现完全液体摩擦，摩擦系数达0.001。在运行过程中当磨机中空轴(1)下降到一定距离后，经下微型限位开关控制，油泵会自动地给予补充压油，提高到应需高度。
由于磨机中空轴(1)无论是启动、运行或停止都是处在浮起离开摩擦面一定高度的悬浮状态，能解决现有磨机中空轴与合金球面瓦之间无间隙直接接触造成的边界摩擦或干摩擦的弊端，而且不再需要浇注昂贵的巴氏合金球面瓦，可靠地避免了烧瓦事故的发生，大大减少了摩擦功率的损失，尤其克服了现行磨机经常因电压不足而引起的启动困难。此外它还能自动补偿制造和安装中出现的不同轴误差和工况温变因起的角变或轴向位移，具有自动调心滚动轴承的自位功能。
权利要求1.一种液体自位式主轴承，包括轴承座、轴瓦、防尘圈、供油系统、控制电路，其特征是合为一体的轴瓦与轴承座；轴与轴承配合的摩擦面部设有一个能使中空轴(1)离开摩擦面(3)一定高度形成悬浮状态，实现完全液体摩擦和自动调心功能的瓦状封闭瓦式液压缸，该瓦式液压缸由中空轴(1)和主轴承(2)、内圆柱面(3)上的液压密封槽(4)与瓦式方形密封圈(5)及密封挡板(6)构成。
2.根据权利要求1所述的液体自位式主轴承，其特征是所述的液压密封槽(4)呈环形且与密封圈(5)的宽厚度相等，圆柱槽两端由密封挡板(6)固定定位，瓦式液压缸的弯曲弧度、长度应与密封圈(5)的弧度、长度相适应。
3.根据权利要求1和2所述的液体自位式主轴承，其特征是所述的密封圈(5)其断面为V形，外形为长方形、装入瓦式液压缸内则要形成瓦状。
4.根据权利要求1所述的液体自位式主轴承，其特征是所述的轴承座为铸铁做成，所述的密封圈(5)为聚氨脂材料。
专利摘要本实用新型公开一种用于各类球(棒)磨机的液体自位式主轴承。其特征是不要球面瓦、在轴承的滑动摩擦面上设一独特瓦状液压缸和密封装置，使数百吨内的磨机及类似回转设备的轴浮起1～5mm，摩擦系数仅为0.001，实现全液体摩擦；不仅保证灵活起动安全运行，还能自动补偿多因素造成的不同轴误差、变形和位移；取代球面瓦的自动调心作用，比现行球面瓦式主轴承节电10～20％，节水100％，节油80％，降低成本50％，并且维修方便。
文档编号F16C32/00GK2099872SQ8921174
公开日1992年3月25日 申请日期1989年10月27日 优先权日1989年10月27日
发明者王求林 申请人:王求林