[发明专利]带有增材式制造的结构的滑动轴承

说明书

本发明涉及一种带有增材式制造的结构的滑动轴承。用于安装轴(2)的滑动轴承(1)带有轴承体(3)和轴承环(4)，其由多个斜垫(5)形成，其中，该多个斜垫(5)可倾斜地安装在轴承体(3)上并且与轴(2)的滑动表面(8)形成润滑轴承间隙(9)，其特征在于，至少一个斜垫(5)和/或轴承体(3)具有位于内部的至少一个功能性结构用于形成支撑区域(6)。

技术领域

本发明涉及一种用于安装轴的滑动轴承。该滑动轴承可形成有轴承体和单个或多个滑动表面，或者形成有由多个斜垫(tilting pad)形成的轴承环地来形成，并且涉及一种用于生产轴承体和斜垫的方法。

背景技术

在用于应用在非常高的旋转速度或轴向载荷的情况中的不同机器中采用径向和轴向滑动轴承例如作为斜垫轴承，以便考虑高旋转动力要求。主要应用是涡轮机、传动装置、涡轮压缩机、风扇和电动机。在现有技术中，为了该目的利用切割方法例如切削加工(chip machining)或电火花腐蚀来专门生产轴承体和斜垫的基本几何结构。以该方式，轴承体和斜垫的外部几何结构可自由地构造，但是利用传统制造方法仅能够以非常受限的程度和/或以非常高的成本和加工耗费使内部几何结构适配于相关要求。因此，传统的斜垫作为带有用于定位和用于温度测量的各种小球的实心材料来生产。传统的轴承体生产有各种孔和功能表面。

发明内容

因此本发明的目的是克服前述的缺点并且提供一种轴承体或斜垫轴承或一种用于生产用于安装轴用的滑动轴承的轴承体和斜垫的方法，其经受住高机械要求。

该目的通过根据权利要求1的特征组合来实现。

根据本发明因此提出一种用于安装轴的滑动轴承，其带有轴承体和由多个斜垫形成的轴承环。该多个斜垫可倾斜地安装在轴承体上并且与轴的滑动表面形成润滑轴承间隙。除此之外，至少一个斜垫或/和轴承体具有位于内部的至少一个功能性结构(与实心材料不同)用于形成支撑区域。在其中有利的是，该新斜垫设计或轴承体设计提供部分中空的内部轮廓，其设有至少一个斜垫的或轴承体的特别支撑结构，其也能够以高复杂性的方式来设计。因为此，轴承阻尼(bearing damping)经由至少一个斜垫通过垫的材料阻尼和流动阻力的针对性变化以及在斜垫中的摩擦过程可调节。此外，轴承刚度可通过在至少一个斜垫和/或轴承体中的支撑区域的针对性结构刚度来调节。

在有利的实施变体中设置成，位于内部的支撑区域具有一空腔(hollow space)或多个空腔或向外敞开的结构。通过在位于内部的支撑区域中形成一空腔或多个空腔，轴承刚度和轴承阻尼可通过至少一个斜垫和/或轴承体合适地来适配且对应地适配于轴承的要求。

在根据本发明的当前滑动轴承的另一改进方案中此外设置成，至少一个斜垫和/或轴承体至少部分地通过增材式制造来生产。在其中有利的是，根据要求，至少一个斜垫和/或轴承体可完全通过增材式制造来生产或者仅位于内部的功能性结构可从实心材料的毛坯来添加，通过其可减少材料、时间和生产耗费。

优选地，滑动轴承设计成使得支撑区域具有蜂窝状的结构。

在本发明的一示例性实施例中设置成，在支撑区域中形成有纵向地和/或横向地伸延的支撑腹板(web)，其优选地通过连接腹板彼此连接，从而形成特殊的支撑结构。代替形成空腔，也可考虑通过增材式方法将不同材料引入中间空间(intermediate space)中。

此外，一实施例是有利的，在其中支撑区域包括弧形的支撑腹板。

以该方式，位于内部的功能性结构可相当个别地适配于滑动轴承的相应要求。因此，支撑区域的不同构造覆盖多个应用区域以及其在斜垫和轴承体上的需求。

在另一有利变体中设置成，斜垫在外表面上涂覆有滑动层，外表面与轴的滑动表面形成润滑轴承间隙。在其中有利的是，通过滑动层确保滑动轴承的最佳润滑并且因此避免不必要的摩擦损失。