變孔徑平面止推球軸承

《變孔徑平面止推球軸承》涉及一種用于壓縮機的平面止推球軸承結(jié)構(gòu)。

壓縮機廣泛應用平面止推球軸承結(jié)構(gòu)，其目的是為了提高壓縮機的效率。如圖1所示，用于壓縮機的平面止推球軸承結(jié)構(gòu)，包含上支承片2、軸承保持架3、鋼珠4、下支承片5等部件，安裝在曲軸1的支承面和軸套6的支承面之間。其中上支承片2、軸承保持架3、下支承片5的俯視圖分別如圖2、圖3、圖4所示，其中上支承片2的安裝孔直徑為D1，下支承片5的安裝孔直徑為D2。上支承片2的安裝孔直徑D1和下支承片5的安裝孔直徑D2是相同的，即D1＝D2。如圖3所示，鋼珠4安裝在軸承保持架3的鋼珠安裝孔內(nèi)，每套平面止推球軸承有3個以上的鋼珠4。

如圖5所示為平面止推球軸承的第1種結(jié)構(gòu)型式，整套軸承安裝在曲軸1的支承面1a和軸套6的支承面6a之間，上支承片2、軸承保持架3、下支承片5等部件的安裝孔以曲軸1來定位，上支承片2的安裝孔直徑D1和下支承片5的安裝孔直徑D2是相同的，即D1＝D2。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是采用平面止推球軸承后，能提高壓縮機的效率；缺點是由于采用了平面止推球軸承，軸套6的長度不能設計得很長，壓縮機的運行穩(wěn)定性較差，容易引起壓縮機振動偏大、噪音偏高等現(xiàn)象。

如圖6所示為平面止推球軸承的第2種結(jié)構(gòu)型式，整套軸承安裝在曲軸1的支承面1a和軸套6的支承面6a之間，軸套6上有一個凸起6b，上支承片2、軸承保持架3、下支承片5等零件的安裝孔以凸起6b來定位，上支承片2的安裝孔直徑D1和下支承片5的安裝孔直徑D2是相同的，即D1＝D2，曲軸1的支承面1a和凸起6b之間有一個間隙h。這種結(jié)構(gòu)型式保留了平面止推球軸承效率高的優(yōu)點，同時由于軸承凸起6b的存在，軸套6的長度增加，從而提高壓縮機的運行穩(wěn)定性。缺點是由于間隙h的存在，裝配壓縮機時經(jīng)常發(fā)生上支承片2卡死在下平面1a和凸起6b之間的現(xiàn)象，壓縮機的裝配工藝性不好。

如圖7所示為平面止推球軸承的第3種結(jié)構(gòu)型式，整套軸承安裝在曲軸1的支承面1a和軸套6的支承面6a之間，軸套6上有一個凸起6b，曲軸1上有一個凸起1b，上支承片2的安裝孔以凸起1b來定位，軸承保持架3和下支承片5的安裝孔以凸起6b來定位，上支承片2的安裝孔直徑D1和下支承片5的安裝孔直徑D2是相同的，即D1＝D2，凸起1b和凸起6b之間有一個間隙h。這種結(jié)構(gòu)型式保留了平面止推球軸承效率高的優(yōu)點，同時由于軸承凸起6b的存在，軸套6的長度增加，從而提高壓縮機的運行穩(wěn)定性。缺點是由于間隙h的存在，裝配壓縮機時經(jīng)常發(fā)生上支承片2卡死在凸起1b和凸起6b之間的現(xiàn)象，壓縮機的裝配工藝性不好。

圖1是平面止推球軸承結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中上支承片的俯視圖；

圖3是圖1中軸承保持架的俯視圖；

圖4是圖1中下支承片的俯視圖；

圖5是平面止推球軸承的第1種結(jié)構(gòu)型式；

圖6是平面止推球軸承的第2種結(jié)構(gòu)型式；

圖7是平面止推球軸承的第3種結(jié)構(gòu)型式；

圖8是《變孔徑平面止推球軸承》平面止推球軸承的第1種實施方式；

圖9是《變孔徑平面止推球軸承》平面止推球軸承的第2種實施方式；

圖10是《變孔徑平面止推球軸承》平面止推球軸承各零件的俯視圖；

圖11是《變孔徑平面止推球軸承》平面止推球軸承各零件的變形示意圖。

2020年7月14日，《變孔徑平面止推球軸承》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。

《變孔徑平面止推球軸承》變孔徑平面止推球軸承的第1種實施方式如圖8所示，包括上支承片2、軸承保持架3、鋼珠4和下支承片5。整套軸承安裝在曲軸1的支承面1a和軸套6的支承面6a之間，軸套6上有一個凸起6b，上支承片2的安裝孔以曲軸1來定位，軸承保持架3和下支承片5的安裝孔以凸起6b來定位，上支承片2的安裝孔直徑D1和下支承片5的安裝孔直徑D2是不同的，即D1≠D2，曲軸1的支承面1a和凸起6b之間有一個間隙h1，支承片2和凸起6b之間有一個間隙h2。這種結(jié)構(gòu)型式保留了平面止推球軸承效率高的優(yōu)點，同時由于間隙h1和間隙h2的存在，確保不會產(chǎn)生支承片2卡死在凸起1b和凸起6b之間的現(xiàn)象；由于軸承凸起6b的存在，軸套6的長度增加，從而提高壓縮機的運行穩(wěn)定性。

《變孔徑平面止推球軸承》變孔徑平面止推球軸承的第2種實施方式如圖9所示，其結(jié)構(gòu)包括上支承片2、軸承保持架3、鋼珠4、下支承片5、墊片7和墊片8，其中墊片7和墊片8可以不采用其中的一種（如不采用墊片7或不采用墊片8），也可以采用一件以上的墊片7和墊片8（如采用一件以上墊片7或墊片8），整套軸承安裝在曲軸1的支承面1a和軸套6的支承面6a之間。軸套6上有一個凸起6b，上支承片2、墊片7的安裝孔以曲軸1來定位，軸承保持架3、下支承片5和墊片8的安裝孔以凸起6b來定位，上支承片2的安裝孔直徑D1和下支承片5的安裝孔直徑D2是不同的，即D1≠D2，曲軸1的支承面1a和凸起6b之間有一個間隙h1，支承片2和凸起6b之間有一個間隙h2。這種結(jié)構(gòu)型式保留了平面止推球軸承效率高的優(yōu)點，同時由于間隙h1和間隙h2的存在，確保不會產(chǎn)生支承片2卡死在凸起1b和凸起6b之間的現(xiàn)象；由于軸承凸起6b的存在，軸套6的長度增加，從而提高壓縮機的運行穩(wěn)定性。

上述兩種實施方式的變孔徑平面止推球軸承，上支承片2、軸承保持架3、下支承片5、墊片7和墊片8等零部件既可以采用如圖10所示的常規(guī)形狀（如圓形），也可以采用如圖11所示的花瓣狀外圓形狀或其它非常規(guī)的形狀（如鋸齒狀內(nèi)孔等各種變形）。

變孔徑平面止推球軸承專利目的

《變孔徑平面止推球軸承》所要解決的技術(shù)問題在于提出一種既能提高壓縮機效率，保證壓縮機運行穩(wěn)定性，又能提高壓縮機裝配生產(chǎn)效率的平面止推球軸承結(jié)構(gòu)。

變孔徑平面止推球軸承技術(shù)方案

變孔徑平面止推球軸承包括上支承片、軸承保持架和下支承片，所述下支承片的安裝孔和所述軸承保持架的安裝孔以壓縮機軸套的凸起來定位，所述上支承片的安裝孔以壓縮機曲軸來定位，所述上支承片的安裝孔徑和所述下支承片的安裝孔徑尺寸不同。

上述變孔徑平面止推球軸承，在所述上支承片或下支承片與其安裝面間設有墊片。上述變孔徑平面止推球軸承，所述上支承片、軸承保持架和下支承片的外圓形狀為花瓣狀。

變孔徑平面止推球軸承改善效果

1、壓縮機的效率提高3％以上；

2、采用軸套的凸起結(jié)構(gòu)，軸套長度較長，確保壓縮機運行時的穩(wěn)定性；3、平面止推球軸承的上支承片的安裝孔以曲軸來定位，可以避免壓縮機因采用平面止推球軸承而造成的卡死等不正?，F(xiàn)象。

1、變孔徑平面止推球軸承，包括上支承片、軸承保持架和下支承片，其特征在于，所述下支承片的安裝孔和所述軸承保持架的安裝孔以壓縮機軸套的凸起來定位，所述上支承片的安裝孔以壓縮機曲軸來定位，所述上支承片的安裝孔徑和所述下支承片的安裝孔徑尺寸不同。

2、如權(quán)利要求1所述的變孔徑平面止推球軸承，其特征在于，在所述上支承片或下支承片與其安裝面間設有墊片。

3、如權(quán)利要求1或2所述的變孔徑平面止推球軸承，其特征在于，所述上支承片、軸承保持架和下支承片的外圓形狀為花瓣狀。

4、如權(quán)利要求2所述的變孔徑平面止推球軸承，其特征在于，所述墊片的外圓形狀為花瓣狀。

止推球軸承（推力球軸承）是一種分離型軸承，軸圈、座圈可以和保持架、鋼球的組件分離。軸圈是與軸相配合的套圈，座圈是與軸承座孔相配合的套圈，和軸之間有間隙；推力球軸承只能夠承受軸向負荷，單向推力球軸承是只能承受一個方向的軸向負荷，雙向推力球軸承可以承受兩個方向的軸向負荷；推力球軸承不能限制軸的徑向位移，極限轉(zhuǎn)速很低，單向推力球軸承可以限制軸和殼體的一個方向的軸向位移，雙向軸承可以限制兩個方向的軸向位移。

止推滾子軸承（推力滾子軸承）用于承受軸向載荷為主的軸、徑向聯(lián)合載荷，但徑向載荷不得超過軸向載荷的 55% 。與其他推力滾子軸承相比，此種軸承摩擦因數(shù)較低，轉(zhuǎn)速較高，并具有調(diào)心性能。 29000 型軸承的滾子為非對稱型球面滾子，能減小滾子和滾道在工作中的相對滑動，并且滾子長、 直徑大，滾子數(shù)量多，載荷容量高，通常采用油潤滑，個別低速情況可用脂潤滑。在設計選型時，應優(yōu)先選用； 80000型推力圓柱滾子軸承、90000 型推力圓錐滾子軸承和 AXK 型推力滾針軸承，可以承受單向的軸向載荷，它比推力球軸承的軸向載荷能力大得多，并且剛性大、占用軸向空間小。推力圓柱滾子軸承和推力滾針軸承適用于轉(zhuǎn)速低的場合，推力圓錐滾子軸承轉(zhuǎn)速稍高于推力圓柱滾子軸承。

止推滾針軸承可以認為是一種特殊的推力圓柱滾子軸承，其長寬比定義為滾子長度與直徑之比，明顯大于2。因此，推力滾針軸承的負荷能力明顯小于推力直徑相當?shù)膱A柱滾子軸承。在中低速范圍內(nèi)使用推力滾針軸承，以防止?jié)L子和滾道之間滑動的不利影響。推力滾針軸承可以是帶有止推墊圈和滾子保持架組件的完整軸承組件，也可以是滾針和保持架組件。滾針經(jīng)過硬化，精密研磨，以獲得最佳的負載分配。當這些要求不能滿足時，強烈建議使用止推墊圈。

一、P117系列止推軸承成本低廉，強度耐磨性一般，適合做各種潛水電泵的上止推軸承。

二、COP 系列止推軸成本價較低，適合做小功率低揚程潛水電泵的下止推軸承（止推軸承外徑85mm以上，功率11km揚程65m以下）。

三、聚四氟乙烯系列止推軸承成本適中，是潛水電泵使用的主流產(chǎn)品，適合做中高揚潛水電泵的下止推軸承。

四、S299高強度止推軸承成本較高，適合做大功率高揚程潛水電泵的下止推軸承。

五、S299B高強止推軸承。

六、S299G高耐磨高耐壓高科技產(chǎn)品。

七、M120H系列石墨燒結(jié)軸承（石墨燒結(jié)浸漬環(huán)氧樹脂）成本較低，適合做18.5KW以下各種潛水電泵的導向軸承。

八、M120B系列石墨燒結(jié)軸承（石墨燒結(jié)浸漬巴氏合金）成本較高，18.5KW以上各種潛水電泵的導向軸承及各種大功率，高揚程潛水電泵的下止推軸承。

九、M102B（石棉鐵）成本較高，適合做18.5KW以上潛水電泵的導向軸承。