[发明专利]流体动力轴承

说明书

本发明描述了一种包括环形内表面的流体动力轴承，该环形内表面布置成环绕旋转轴以支承旋转轴且导引旋转轴绕其纵向旋转轴线沿“上游”至“下游”的旋转方向w旋转，该内表面包括：用于供应润滑剂的开口；根据上述轴承的宽度分布在该供应开口两侧的第一排放凹部和第二排放凹部，第一排放凹部通向第一侧部凹槽且第二排放凹部通向第二侧部凹槽；第一侧部凹槽和第二侧部凹槽，其在该轴承的内表面的横向侧沿着该轴承的一部分圆周分别从该第一排放凹部和该第二排放凹部朝向位于这两个凹部的下游的第三排放凹部延伸，以将由该第一和第二排放凹部收集的润滑剂朝向该第三排放凹部引导从而被排出至所述轴承的外部。

技术领域

本发明涉及一种设计用于承载转子或旋转轴的流体动力轴承。

本发明特别涉及能够承载转子或旋转轴并导引转子或旋转轴旋转的流体动力轴承，比如通常用于对天然气和石油能源市场的高速/高功率旋转轴(减速齿轮或增速齿轮)进行支承的轴承。根据本发明的轴承特别适用于高径向载荷和高轴速度。

背景技术

例如在专利申请US 2002/0018604 A1中描述了这种轴承。这种轴承通常为包括一个或更多个筒形凸出部的中空筒形件的形式，上述轴承的内筒形部分布置成接纳旋转轴、例如减速齿轮的小齿轮的旋转轴，以用于承载上述轴并且导引该轴旋转，上述内筒形部分还具有滑动表面和流体供应装置，上述流体供应装置设计成当上述轴以一定旋转速度旋转时允许对将所述滑动表面与旋转轴的外表面分离的间隙进行润滑并且允许在所述轴的外表面与所述滑动表面之间形成润滑膜，其中所述旋转速度比通过轴承和轴的标示尺寸、上述润滑剂(例如其粘度)、作用在轴承-轴系统上的力和几何形状所限定的最大速度大。

流体动力轴承的基本原理是介于轴与轴承的铰削表面(即，上述轴承的内筒形部分的形成针对上述轴的滑动表面的表面)之间具有润滑膜，上述膜使上述轴从所述最大速度起在不与上述铰削表面接触的情况下旋转。

不幸的是，本领域的技术人员已知的且适用于高负载和高速度的流体动力轴承(例如上述轴承)具有以下问题：

-因摩擦而导致的功率损失，

-热润滑剂的再循环，

-润滑剂的过度消耗，需要用于上述润滑剂的冷却回路的尺寸过大，以防止上述轴承在使用时过热，

-特别是由于轴承-轴系统的阻尼与刚度矩阵之间的不平衡而在上述轴的一个或更多个转速下产生的不稳定性，

-润滑剂的在与上述转子的纵向旋转轴线大致对齐的方向上的轴向流动，上述流动进一步增加了由于从定位成靠近上述轴承的齿轮的喷射所造成的损失。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种新型流体动力轴承，其有助于减少由摩擦引起的功率损失、润滑剂消耗、不稳定性和上述润滑剂流动、特别是轴向润滑剂流动，并且有助于减少由于从齿轮喷射所造成的损失。

为此目的，本发明描述了一种流体动力轴承。

还阐述了根据本发明的上述轴承的有利实施方式。

因此，本发明特别涉及一种流体动力轴承，该流体动力轴承包括宽度为L0的环形内表面、即筒形表面，该环形内表面布置成环绕旋转轴以对旋转轴进行支承且引导旋转轴绕该旋转轴的纵向旋转轴线沿“上游”至“下游”的旋转方向w旋转，上述内表面包括：