一种超高速油润滑混合箔片轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种轴承，具体涉及一种超高速油润滑混合箔片轴承。
【背景技术】
[0002]轴承是超高速燃气涡轮泵研制过程中的关键技术之一，也一直是设计人员十分关心和重视的。超高速涡轮泵上起支撑作用的轴承是旋转机械关键部件，其性能的好坏直接关系着旋转机械的运行质量，因此保证和提高轴承的性能已经成为各领域发展所亟待解决的问题。飞行器对超高速涡轮泵提出很高的要求，即要求涡轮泵能够在高转速、高温及磨损严重等苛刻的工作条件下长时间稳定运转。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种超高速油润滑混合箔片轴承，该轴承能够使得超高速涡轮泵在高转速、高温及磨损严重等苛刻的工作条件下长时间稳定运转。
[0004]实现本发明目的的技术方案:一种超高速油润滑混合箔片轴承，该轴承包括混合轴承座、位于混合轴承座一侧的径向轴承、位于混合轴承座另一侧的推力轴承。
[0005]所述的混合轴承座开有用于安装转子轴的中心孔，混合轴承座外圆周具有多个径向凸台，相邻两个径向凸台之间留有间隙；混合轴承座设有径向轴承的一侧具有轴向凸台，每个间隙处的轴承座本体上开有与混合轴承座的中心圆孔相通的轴承座沟槽；混合轴承座设有推力轴承的一侧为平面。
[0006]所述的径向轴承由多片沿混合轴承座周向均布排列的径向箔片组成，每个径向箔片的径向箔片固定端均固定在一个轴承座沟槽内，每个径向箔片的另一端为径向箔片自由端，径向箔片自由端位于混合轴承座的中心孔内。
[0007]所述的止推轴承由多片沿混合轴承座周向均布排列的推力箔片组成，每个推力箔片的推力箔片固定端均固定在轴承壳体的侧面上，每个推力箔片的另一端为推力箔片自由端。
[0008]本发明的有益技术效果在于:本发明的超高速油润滑混合箔片轴承座与现有技术中的圆柱式轴承座相比，箔片的安装凹槽(即轴承座槽)加工方便，加工周期短，工艺性好。采用箔片轴承取代现在涡轮泵上应用的滚珠球轴承能够提高涡轮泵的工作可靠性、工作寿命、降低发热。由于油的粘度远高于气体的粘度，用油作为多叶箔片轴承的润滑介质则可提高轴承的性能，从而降低其对箔片材质和加工制造工艺要求。在超高速工况(8万转/分钟)下运行时，该超高速油润滑箔片混合轴承能够调整轴系的动力学特性，降低轴系的对中要求。本发明适用于重载及轻载、要求被支撑轴系同轴度较好的场合，在轴向及径向上可保证被连接件能高精度的跟随轴系动力元件的旋转，同时在轴系元件高速运转时，轴承腔可实时为箔片表面供油润滑，使得与本发明相连接的轴系运转起来更加安全可靠。能够应用于航空(飞机/直升机/战斗机)、航天(火箭/卫星)、武器(坦克/加农炮/导弹/航空母舰)、核工业、汽车工业、医疗器械、加工制造等多个行业需要超高转速下长时可靠支撑的场人口 O
【附图说明】
[0009]图1为本发明所提供的一种超高速油润滑混合箔片轴承的主视示意图；
[0010]图2为本发明所提供的径向箔片的结构示意图；
[0011]图3为本发明所提供的推力箔片的结构示意图；
[0012]图4为本发明所提供的一种超高速油润滑混合箔片轴承的左视示意图；
[0013]图5为本发明所提供的一种超高速油润滑混合箔片轴承的局部放大示意图；
[0014]图6为本发明所提供的一种超高速油润滑混合箔片轴承的局部放大示意图。
[0015]图中:
[0016]1、径向箔片；101、径向箔片固定端，102、径向箔片自由端；
[0017]2、混合轴承座，201、轴向凸台；202、轴承座沟槽，203、径向凸台，204、间隙，205、轴承座本体；
[0018]3、推力箔片；301、推力箔片固定端,302、推力箔片自由端；
[0019]4、推力箔片安装螺钉；5.箔片搭迭区域；6、转子轴。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0021]如图1、图4和图6所示，本发明所提供的一种超高速油润滑混合箔片轴承是一种自作用的流体动压膜轴承，该超高速油润滑混合轴承包括混合轴承座2、径向轴承和推力轴承。径向轴承由五片均布排列的径向箔片I组成，每个径向箔片I的一端固定在轴承座沟槽202内，防止径向箔片I沿周向滑动和轴向窜动,另一端属于自由端,可自由变形。每相邻的两个径向箔片I相互顺序搭接组成径向轴承的工作区域。止推轴承由五片均布排列的推力箔片3组成，每个推力箔片3的一端固定在混合轴承座2的一侧端面上，每个推力箔片3的另一端可自由变形。
[0022]图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，混合轴承座2中心为用于安装转子轴6的圆孔。轴承座本体205的一侧为平面，轴承座本体205部设有与其加工为一体的、沿径向向外延伸的五个径向凸台203，轴承座本体205 —侧的平面与径向凸台203该侧的平面为一体式平面，相邻两个径向凸台203之间均留有间隙204。混合轴承座2的另一侧设有五个沿轴向向外延伸的轴向凸台201。混合轴承座2的平面侧设有五片推力箔片3，五片推力箔片3沿混合轴承座2周向均匀分布，每片推力箔片3的推力箔片固定端301均通过两个推力箔片安装螺钉4与混合轴承座2固定连接，每个推力箔片3的推力箔片自由端302与相邻的推力箔片固定端301重叠。推力箔片自由端302位于推力箔片固定端301外侧。每个间隙204处的轴承座本体205上开有与混合轴承座2的中心圆孔相通的轴承座沟槽202。混合轴承座2的轴向凸台201侧设有五片径向箔片1，每片径向箔片固定端101嵌在一个承座沟槽202内，且径向箔片固定端101与轴承座本体205焊接为一体，径向箔片自由端102是与的混合轴承座2的中心圆孔直径形同的圆弧状叶片。相邻两个径向箔片I的径向箔片自由端102重叠。
[0023]本发明的径向箔片I和推力箔片3的材料均采用Inconel718。
[0024]如图1、图4、图5和图6所示，工作时，液压油通过轴承座沟槽202进入混合轴承座2的中心圆孔与转子轴6之间，当转子轴6不转动时，径向箔片I与转子轴6保持接触。当转子轴6以一定速度转动时,转子轴6沿径向箔片I搭接方向旋转，从径向箔片I的固定端101向径向箔片I的自由端102方向旋,超高速转子轴6在由五片径向箔片I搭接起来的箔片搭迭区域5形成的油膜支撑下高速旋转；由于润滑油的粘性将不断地被裹入轴承间隙中，转子轴6和径向箔片I之间形成的楔形液膜使径向箔片I与转子轴6表面分离，将转子轴6浮起，可以承受径向的载荷。
[0025]推力箔片3的外侧与超高速轴系上的推力盘接触，以保证安装过程中轴向的配合间隙。工作过程中利用推力箔片3与推力盘之间的油膜来传递推力。止推轴承的工作方向和径向轴承的工作方向是相同的，止推盘由推力箔片3的固定端向自由端旋转。当轴系的止推盘不转动时，推力箔片3与止推盘表面保持接触；当止推盘以一定速度转动时，由于润滑油的粘性将不断地被裹入轴承间隙中，驱动润滑油流动，产生油膜动压力将推力箔片3与止推盘表面分开，用来承受来自轴向的载荷。该混合箔片轴承在轴系工作时可以同时承受径向和轴向两种载荷，径向箔片I承受径向载荷，推力箔片3承受轴向载荷。
[0026]上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
【主权项】
1.一种超高速油润滑混合箔片轴承，其特征在于:该轴承包括混合轴承座(2)、位于混合轴承座(2) —侧的径向轴承、位于混合轴承座(2)另一侧的推力轴承。
2.根据权利要求1所述的一种超高速油润滑混合箔片轴承，其特征在于:所述的混合轴承座(2)开有用于安装转子轴(6)的中心孔，混合轴承座(2)外圆周具有多个径向凸台(203)，相邻两个径向凸台(203)之间留有间隙(204);混合轴承座(2)设有径向轴承的一侧具有轴向凸台(201)，每个间隙(204)处的轴承座本体(205)上开有与混合轴承座(2)的中心圆孔相通的轴承座沟槽(202);混合轴承座(2)设有推力轴承的一侧为平面。
3.根据权利要求2所述的一种超高速油润滑混合箔片轴承，其特征在于:所述的径向轴承由多片沿混合轴承座(2 )周向均布排列的径向箔片(I)组成，每个径向箔片(I)的径向箔片固定端(101)均固定在一个轴承座沟槽(202)内，每个径向箔片(I)的另一端为径向箔片自由端(102)，径向箔片自由端(102)位于混合轴承座(2)的中心孔内。
4.根据权利要求3所述的一种超高速油润滑混合箔片轴承，其特征在于:所述的止推轴承由多片沿混合轴承座(2)周向均布排列的推力箔片(3)组成，每个推力箔片(3)的推力箔片固定端(301)均固定在轴承壳体(2)的侧面上，每个推力箔片(3)的另一端为推力箔片自由端(302)。
【专利摘要】本发明属于一种轴承，具体公开一种超高速油润滑混合箔片轴承，该轴承包括混合轴承座、位于混合轴承座一侧的径向轴承、位于混合轴承座另一侧的推力轴承；径向轴承由多片沿混合轴承座周向均布排列的径向箔片组成，每个径向箔片的径向箔片固定端均固定在一个轴承座沟槽内，每个径向箔片的另一端为径向箔片自由端，径向箔片自由端位于混合轴承座的中心孔内；止推轴承由多片沿混合轴承座周向均布排列的推力箔片组成，每个推力箔片的推力箔片固定端均固定在轴承壳体的侧面上，每个推力箔片的另一端为推力箔片自由端。该轴承能够使得超高速涡轮泵在高转速、高温及磨损严重等苛刻的工作条件下长时间稳定运转。
【IPC分类】F04D29-046
【公开号】CN104564776
【申请号】CN201310521784
【发明人】郭军刚, 胡丽国, 郝小龙, 王志峰, 王学
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日