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传动轴花键润滑机构及润滑方法与流程

花匠小妙招
2024-12-03 23:12

传动轴花键润滑机构及润滑方法与流程

1.本发明属于航空工业泵技术领域，涉及航空工业泵测试过程中的润滑技术，具体为传动轴花键润滑机构及润滑方法。

背景技术：

2.航空工业泵内的传动轴花键是航空泵测试系统中传动连接的核心部件之一，其主要作用是在航空泵的测试要求下，为航空泵提供高速、稳定的转速和转矩，实现长期试验的目的。
3.由于航空工业泵的传动轴及其叶轮轴啮合花键均位于泵壳体内部，且航空工业泵的传动轴螺帽锁紧结构将传动轴与叶轮轴啮合花键的轴端隔开，造成常规的安装座轴端连接结构下的润滑油无法进入壳体内部啮合位置进行润滑，而且，在航空泵传动轴空心状态下，虽然轴端安装了偏心油孔，但是在试验转速大于20000r/min时，无法通过传统的喷嘴油液直射方式将润滑油喷入泵壳体内部进行花键润滑，导致长期试验过程中多次出现传动轴与两端转动机构发生互磨现象及偏磨现象。

技术实现要素：

4.针对上述所述的航空工业泵在进行长期试验时，传统的方式无法实现泵壳体内部花键润滑，多次出现传动轴与两端转动机构发生互磨现象及偏磨现象的问题，本发明提出了传动轴花键润滑机构及润滑方法。
5.本发明为了解决壳体内部花键润滑的问题，提出了一种花键润滑机构，以满足航空工业泵长期试验过程中泵壳体内部花键润滑，解决了现有传动机构的设计缺陷，填补了目前的技术空白；其具体技术方案如下：
6.传动轴花键润滑机构，包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴以及喷油组件，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴均为中空结构，所述第一传动轴的中空腔通过第二传动轴的中空腔与第三传动轴的中空腔连通，所述第三传动轴的中空腔与泵壳体的内腔连通，所述喷油组件设置在第一传动轴的中空腔内，所述喷油组件喷出的润滑油依次穿过第一传动轴的中空腔、第二传动轴的中空腔以及第三传动轴的中空腔流至泵壳体内。
7.进一步限定，所述第二传动轴的中空腔腔壁上设置有螺旋状的导流槽，所述第二传动轴中空腔内的润滑油通过螺旋状的导流槽流至第三传动轴的中空腔内。
8.进一步限定，所述喷油组件包括润滑油喷管和雾化喷嘴，所述润滑油喷管和雾化喷嘴均置于第一传动轴的中空腔内，所述润滑油喷管的一端部与第一传动轴固定连接，所述润滑油喷管的另一端部与雾化喷嘴连接，且所述雾化喷嘴设置在靠近第二传动轴的一侧。
9.进一步限定，所述润滑油喷管通过轴尾端盖与第一传动轴固定连接，所述润滑油喷管与第一传动轴同轴设置。
10.进一步限定，所述第一传动轴的中空腔腔壁与润滑油喷管之间留有2
㎜‑3㎜
的孔
隙。
11.进一步限定，所述传动轴花键润滑机构还包括叶轮轴，所述叶轮轴置于泵壳体内，所述叶轮轴通过传动轴花键与第三传动轴连接。
12.进一步限定，所述第一传动轴的中空腔是沿轴向孔径依次减小的阶梯状结构。
13.进一步限定，所述第一传动轴通过矩形花键与第二传动轴连接，所述第二传动轴通过渐开线花键与第三传动轴连接。
14.进一步限定，所述螺旋状的导流槽的槽宽为8
㎜‑
12
㎜
、槽深为1
㎜‑3㎜
。
15.基于上述的传动轴花键润滑机构所形成的传动轴花键润滑方法，包括以下步骤：
16.润滑油喷管内的润滑油经过雾化喷嘴喷出后形成雾化润滑油，雾化润滑油穿过第一传动轴的中空腔流至第二传动轴中空腔内螺旋状的导流槽内；
17.第二传动轴在旋转的过程中，螺旋状的导流槽内形成螺旋状的推动气流，螺旋状的导流槽内的雾化润滑油在螺旋状的推动气流推动下流至第三传动轴的中空腔内，并穿过第三传动轴的中空腔流至泵壳体内，对泵壳体内的传动轴花键进行润滑。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
19.1、本发明通过将第一传动轴、第二传动轴以及第三传动轴均设置成中空结构，第三传动轴的中空腔与泵壳体连通，在第一传动轴的中空腔内设置有喷油组件，通过喷油组件喷出润滑油，在第一传动轴、第二传动轴以及第三传动轴旋转的过程中，喷出的润滑油沿着第一传动轴的中空腔、第二传动轴的中空腔以及第三传动轴的中空腔流至泵壳体内，对泵壳体内的传动轴花键进行润滑，本发明的润滑机构不受试验要求的转速影响，可以很方便地对泵壳体内的传动轴花键进行润滑，消除了在长期试验过程中传动轴与两端转动机构发生互磨现象及偏磨现象。
20.2、在第二传动轴的中空腔腔壁上设置有螺旋状的导流槽，具体的，螺旋状的导流槽的旋向与第二传动轴转动的方向相同，在第二传动轴旋转的过程中，螺旋状的导流槽内会形成螺旋状的推动气流，在螺旋状的推动气流作用下，螺旋状导流槽内的润滑油被推动向前流动，最终流至第三传动轴的中空腔内，并通过第三传动轴的中空腔流入泵壳体内，对泵壳体内的传动轴花键进行润滑。
21.3、将第一传动轴的中空腔设置成沿轴向孔径依次减小的阶梯状结构，此结构既不影响第一传动轴的旋转，又方便了喷油组件的安装，同时也能够保证第一传动轴的强度。
22.4、第一传动轴通过矩形花键与第二传动轴连接，第二传动轴通过渐开线花键与第三传动轴连接，通过流过第一传动轴的中空腔、第二传动轴的中空腔以及第三传动轴的中空腔润滑油还可以对矩形花键以及渐开线花键进行润滑。
附图说明
23.图1为本发明传动轴花键润滑机构的结构示意图；
24.图2为图1中ⅰ部位的局部放大图；
25.图3为图1中ⅱ部位的局部放大图；
26.图4为第一传动轴与润滑油喷管的连接示意图；
27.其中，1-第一传动轴，2-润滑油喷管，3-雾化喷嘴，4-第二传动轴，5-第三传动轴，6-叶轮轴，7-轴尾端盖，8-导流槽。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行进一步地解释说明，但本发明并不限于以下说明的实施方式。
29.实施例1
30.参见图1，本实施例传动轴花键润滑机构，其包括第一传动轴1、第二传动轴4、第三传动轴5以及喷油组件，第一传动轴1、第二传动轴4和第三传动轴5均为中空结构，具体的，第一传动轴1沿轴向设置有贯通的中空腔，第二传动轴4沿轴向设置有贯通的中空腔，第三传动轴5沿轴向设置有贯通的中空腔，第一传动轴1的中空腔通过第二传动轴4的中空腔与第三传动轴5的中空腔连通，参见图3，第三传动轴5的中空腔与泵壳体的内腔连通，喷油组件设置在第一传动轴1的中空腔内，喷油组件喷出的润滑油依次穿过第一传动轴1的中空腔、第二传动轴4的中空腔以及第三传动轴5的中空腔流至泵壳体内，对泵壳体内的传动轴花键进行润滑。
31.优选的，本实施例的第一传动轴1的中空腔是沿轴向孔径依次减小的阶梯状结构，其中，用于安装喷油组件的内腔孔径为2
㎜
，用于和第二传动轴4连接的内腔孔径小于2
㎜
，既方便了喷油组件的安装，又保证了第一传动轴1的强度。
32.优选的，参见图2，本实施例第二传动轴4的中空腔腔壁上设置有螺旋状的导流槽8，第二传动轴4中空腔内的润滑油通过螺旋状的导流槽8流至第三传动轴5的中空腔内。进一步优选的，螺旋状的导流槽8有多个，多个螺旋状的导流槽8并列设置，具体的，本实施例中螺旋状的导流槽8有4个，其数量可以根据实际需求进行增加或减少，螺旋状的导流槽8的槽宽为10
㎜
，槽深为2
㎜
，相邻两个螺旋状的导流槽8的螺距为100
㎜
。
33.需要说明的是，螺旋状的导流槽8的槽宽还可以根据实际尺寸设计成8
㎜
、9
㎜
、11
㎜
或12
㎜
；螺旋状的导流槽8的槽深还可以根据实际尺寸设计成1
㎜
或3
㎜
。
34.本实施例的喷油组件包括润滑油喷管2和雾化喷嘴3，润滑油喷管2和雾化喷嘴3均设置在第一传动轴1的中空腔内，其中润滑油喷管2一端部与第一传动轴1固定连接，润滑油喷管2另一端部与雾化喷嘴3连接，且雾化喷嘴3设置在靠近第二传动轴4的一侧。
35.优选的，参见图4，润滑油喷管2通过轴尾端盖7与第一传动轴1固定连接，润滑油喷管2与第一传动轴1同轴设置。
36.进一步优选的，在第一传动轴1的中空腔腔壁与润滑油喷管2之间留有3
㎜
的孔隙，需要说明的是，该孔隙的大小还可以根据实际尺寸设计为2
㎜
或2.5
㎜
。
37.本实施例的传动轴花键润滑机构还包括叶轮轴6，叶轮轴6设置在泵壳体内，叶轮轴6通过传动轴花键与第三传动轴5连接，其中，传动轴花键也设置在泵壳体内。
38.优选的，第一传动轴1通过矩形花键与第二传动轴4连接，第二传动轴4通过渐开线花键与第三传动轴5连接。流过第一传动轴1和第二传动轴4之间的润滑油还可以对矩形花键进行润滑，流过第二传动轴4和第三传动轴5之间的润滑油还可以对渐开线花键进行润滑。
39.实施例2
40.本实施例的传动轴花键润滑方法，其是在实施例1的传动轴花键润滑机构的基础上形成的，其具体步骤如下：
41.形成实施例1的传动轴花键润滑机构；
42.启动第一传动轴1、第二传动轴4以及第三传动轴5进行旋转，同时给润滑油喷管2施加1.2mpa的压力，使润滑油喷管2内的润滑油经过雾化喷嘴3喷出后形成雾化润滑油，雾化润滑油穿过第一传动轴1的中空腔流至第二传动轴4中空腔内螺旋状的导流槽8内；
43.第二传动轴4在旋转的过程中，螺旋状的导流槽8内形成螺旋状的推动气流，螺旋状的导流槽8内的雾化润滑油在螺旋状的推动气流推动下流至第三传动轴5的中空腔内，并穿过第三传动轴5的中空腔流至泵壳体内，对泵壳体内的传动轴花键进行润滑。