专利名称：一种用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺旋卸船机或其他用于垂直、大倾角输送的螺旋机中细长螺旋轴的柔性中间支承组合结构，尤其是指一种能吸收高速螺旋径向不平衡力的用于两螺旋轴之间连接轴上的滑动三瓦组合轴承。
背景技术：
根据管状垂直螺旋机输送机理，要求管内粉料紧贴管壁，然后才能被旋转中的螺旋推向上部，而紧贴管壁的径向力则来自螺旋带动粉料高速旋转产生的离心力。一般认为对一定直径螺旋只有 当其转速大于临界转速，离心力足够大，粉料才能被向上输送。为了提高输送效率，螺旋转速设计时通常选择在350— 500rpm之间，螺旋的总长度在10 — 30m，质量由数百千克至数千千克。可以想象:这样一根大质量细长轴，仅靠两端支承实现高速平稳旋转十分困难，因此必须沿螺旋的轴向每隔4一5m设一处中间支承。国内外现有各种的中间支承大都为刚性轴瓦型滑动轴承，轴瓦数多为2片，也有4片的，支承部位多在两根螺旋轴向对接处的连接轴I颈上，安装在输料管1-1壁上的瓦座1-4伸入管内，让轴瓦1-3、瓦盖1-5能包裹配合连接轴I轴颈，形成支承，如附1所示；也有在连接轴颈上装一对哈夫状加强型耐磨短螺旋叶2-3，并以此螺旋叶片的外周与安装在输料管2-1内壁上的可调轴瓦2-2组成中间支承，如附3所示。受到螺旋机自身刚度、结构、使用工况、制造和安装精度等因素影响，这类中间支承运行中同轴精度较低，故易磨损、寿命短，且伴有较大振动和噪声。不能为垂直螺旋机高速细长轴提供较高同轴度，同时高速细长螺旋轴作为一个较大的旋转体，自身质量分布也不可能绝对均匀对称，转动时产生的径向不平衡力随转速提闻而增大。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种结构简单，同轴精度高，而且可以吸收径向不平衡力从而可以平稳工作的滑动三瓦组合轴承。一种用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，包括外管体，所述外管体上固定有瓦座，瓦座上设有棒状轴瓦，棒状轴瓦设在瓦座内且可沿瓦座轴向滑动，瓦座外端通过螺纹固定有螺盖，棒状轴瓦一端通过弹簧支承在螺盖上，棒状轴瓦另一端支承在螺旋轴的连接轴上。进一步的，所述外管体上固定有3个具有弧面瓦状头的瓦座，3个瓦座上都设有棒状轴瓦，且3个瓦座分别呈120°夹角。进一步的，所述棒状轴瓦顶端设有螺纹孔，依次穿过螺盖和弹簧的中空导杆安装在螺纹孔上。进一步的，所述棒状轴瓦的外圆柱面设有轴向油槽，油槽经棒状轴瓦内部孔道与中空导杆相通。进一步的,棒状轴瓦设有轴向止转槽,止转销一端固定在瓦座上,另一端插在止转槽内。
进一步的，所述的棒状轴瓦支承在螺旋轴的一端的支承面是一个与螺旋轴的轴颈直径相同圆弧面，该支承面设有硬质合金镶嵌件。进一步的，所述瓦座包括用于安装螺盖的连接套件。进一步的，所述螺盖与瓦座通过螺纹调节连接深度来控制弹簧上的负载。进一步的，所述三个瓦座相互紧贴组成将螺旋轴包围的圆柱孔。进一步的，三个瓦座相互紧贴组成的圆柱孔两端面设有圆形沉坑，坑内设有哈夫浮动环，并用哈夫压盖盖住哈夫浮动环构成迷宫密封。本发明的有益效果为:棒状轴瓦对螺旋轴既起支承作用又适应轴系旋转时其轴线径向随机晃动的特性，同时采用弹簧能吸收因质量不对称分布引起的附加径向不平衡力，避免摩擦副表面挤压力过大造成不正常磨损和这种不平衡力引起的机器振动、摇晃。实验表明机器在500rpm附近回转，几乎没有目视振动和晃动，且噪音低于80分贝，效果极其理想。
图1为目前使用的刚性轴瓦型滑动轴承的剖面结构示意图；图2为图1的Al-Al剖面结构示意图；图3为目前采用哈夫状加强型短螺旋叶外缘作支承的轴承剖面结构示意图；图4为图3的A2-A2剖面结构示意图；图5本发明实施例1的剖面结构示意图；图6本发明实施例2的剖面结构示意图；图7为图6中A部放大图；图8本发明实施例2瓦座的截面结构示意图；图9为图7的A3-A3剖面结构示意图。
具体实施例方式实施例1结合附图5，一种用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，包括外管体3，所述外管体3上固定有瓦座5，瓦座5上设有棒状轴瓦6，棒状轴瓦6设在瓦座5内且可沿瓦座5轴向滑动，瓦座5顶端通过螺纹固定有螺盖11 (所述螺盖11与瓦座5可以通过螺纹调节螺盖安装深度。)，棒状轴瓦6 —端通过弹簧10支承在螺盖11上，棒状轴瓦6另一端支承在螺旋轴2的连接轴I上。其中，所述棒状轴瓦6顶端设有螺纹孔，依次穿过螺盖11和弹簧10的中空导杆12安装在螺纹孔上。所述棒状轴瓦6的外圆柱面设有轴向油槽，油槽经棒状轴瓦6内部孔道与中空导杆12相通。优选的,棒状轴瓦6设有轴向止转槽,止转销4 一端固定在瓦座5上,另一端插在止转槽内。优选的，所述的棒状轴瓦6支承在螺旋轴I的一端的支承面是一个与螺旋轴I的轴颈直径相同圆弧面，该支承面设有硬质合金镶嵌件16。瓦座5还可以包括用于安装螺盖10的连接套件7。
图5为一种能吸收高速螺旋径向不平衡力的组合轴承初步设计。图中连接两螺旋轴2的连接轴I高速回转时被棒状轴瓦6径向顶住，如果棒状轴瓦6为刚性，必造成瓦面与轴面间严重挤压和磨损，甚至机器损坏，现因棒状轴瓦6的一端支承在弹簧7上。故棒状轴瓦6能通过弹性变形(轴向伸缩)适应连接轴I低同轴度回转，并同时适应整根螺旋轴2因质量偏心回转中产生的离心力挠曲变形。由于棒状轴瓦6与连接轴接触面比普通瓦小，故采用高强、高硬、耐热材料制造，止转销4防止棒瓦在瓦座5中转动，螺盖8既作弹簧座又作为弹簧预压力调整体(通过螺纹调节)，中空导杆12中空并与外部供油管相连，可以为该组合轴承输送润滑油或脂。实施例2结合附图6-9 (其中附图6为了清晰起见，仅画出一个棒状轴瓦6的结构，另外两个结构相同，夹角成120°，与实施例1不同的是实施例2的外管体3上固定有3个具有弧面瓦状头的异形瓦座5，3个瓦座5上都设有棒状轴瓦6，且3个瓦座5分别呈120°夹角并紧贴。相应的，所述三个瓦座5相互紧贴组成将连接轴I包围的圆柱孔。优选的，用哈夫压盖14将哈夫浮动环13盖的圆柱孔外侧构成迷宫密封。所述的能吸收高速旋转径向不平衡力的组合轴承是一种柔性轴承，能随机补偿螺旋轴回转中几何精度误差和变化的径向不平衡力，主要应用于垂直或大倾角工况的管螺旋输送机。附图6-9公开了本实施例的具体结构，它以装配总成的形式发挥其功能。图中连接轴I的两法兰分别用于同轴连接螺旋轴2，连接轴I的轴颈镶入硬质合金或其他强化措施；棒状轴瓦6为圆柱体，能在棒瓦座套5中轴向滑动，棒状轴瓦6从分布120°的三个方向顶住连接轴1，连接轴I理论上的回转轴线为通过连接轴圆心O的直线，实际回转轴线在以O点为圆心的小圆内变化。径向120°分布的棒状轴瓦6有利于补偿螺旋轴2的连接轴I径向任意方向的几何精度偏移及离心力。另外，止转销4可防止 棒瓦径向转动，所述棒状轴瓦6外端的支承面是一个圆弧面，与连接轴I的轴颈直径相同，并且也镶入硬质合金或其他强化措施；棒状轴瓦6的另一端制有螺纹孔，用以连接中空导杆12，棒状轴瓦6的外圆柱面制有轴向油槽和止转槽，油槽经棒状轴瓦6心部的孔道与中空导杆12相通，以接受外部供油或脂；棒状轴瓦6调整垫片组8与中空导杆12装成一体，插入瓦座5内，再装入一组蝶形弹簧10，用螺盖11调整弹簧10的预压力，所述的瓦座5 (见附图7-9)是一个具有圆柱状柄和弧面瓦状头的异形零件，当三个瓦座5从间隔120°三个方向指向中心，其三个弧面瓦状头相互紧贴，组成圆柱孔使瓦座5具有了整体刚度并将连接轴I包围，圆柱孔两端加哈夫压盖14将哈夫浮动环13盖住，使之无法外逸，并构成迷宫密封；瓦座5的圆柱柄用于同连接套7的对应孔配合，连接套7再与外管件3的连接套座9配合并用紧定钉定位。最后将三个件9组装到外管件3 (组合轴承箱体)的相应孔内，并盖上检修孔盖15，即组成所述的能吸收径向不平衡力的组合轴承。实验表明机器在500rpm附近回转，几乎没有目视振动和晃动，且噪音低于80分贝，效果极其理想。
权利要求
1.一种用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，包括外管体(3)，其特征在于:所述外管体(3)上固定有瓦座(5)，瓦座(5)上设有棒状轴瓦(6)，棒状轴瓦(6)设在瓦座(5)的孔内且可沿瓦座(5)轴向滑动，瓦座(5)顶端通过螺纹固定有螺盖(11)，棒状轴瓦(6)—端通过导杆(12)、弹簧(10)支承在螺盖(11)上，棒状轴瓦(6)另一端支承在螺旋轴(2)的连接轴(I)上。
2.根据权利要求1所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述外管体(3)上固定有3个具有弧面瓦状头的瓦座(5)，3个瓦座(5)的圆柱孔内都装有棒状轴瓦(6)，且3个瓦座(5)分别呈120°夹角。
3.根据权利要求1或2所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述棒状轴瓦(6)顶端设有螺纹孔，依次穿过螺盖(11)和弹簧(10)的中空导杆(12)安装在螺纹孔上。
4.根据权利要求3所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述棒状轴瓦(6)的外圆柱面设有轴向油槽，油槽 经棒状轴瓦(6)内部孔道与中空导杆(12)相通。
5.根据权利要求1或2所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:棒状轴瓦(6)设有轴向止转槽,止转销(4) 一端固定在瓦座(5)上,另一端插在止转槽内。
6.根据权利要求1或2所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述的棒状轴瓦(6)支承在连接轴(I)的一端的支承面是一个与连接轴(I)的轴颈直径相同圆弧面，该支承面设有硬质合金镶嵌件。
7.根据权利要求1或2所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述螺盖(11)与瓦座(5)通过螺纹调节连接深度来控制弹簧(10)上的负载。
8.根据权利要求1或2所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述瓦座(5)包括用于安装螺盖(10)的连接套件(7)。
9.根据权利要求2所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:所述三个瓦座(5)相互紧贴组成将连接轴(I)包围的圆柱孔。
10.根据权利要求9所述的用于螺旋轴的滑动三瓦组合轴承，其特征在于:三个瓦座(5)相互紧贴组成的圆柱孔两端面设有圆形沉坑，坑内设有哈夫浮动环(13)，并用哈夫压盖(14)盖住哈夫浮动环(13)构成迷宫密封。
全文摘要
本发明涉及螺旋卸船机或其他用于垂直、大倾角输送的螺旋机中细长螺旋轴的柔性中间支承组合结构，尤其是指一种能吸收高速螺旋径向不平衡力的用于两螺旋轴之间连接轴上的滑动三瓦组合轴承，包括外管体，所述外管体上固定有瓦座，瓦座上设有棒状轴瓦，棒状轴瓦设在瓦座内且可沿瓦座轴向滑动，瓦座外端通过螺纹固定有螺盖，棒状轴瓦一端通过弹簧支承在螺盖上，棒状轴瓦另一端支承在螺旋轴的连接轴上。棒状轴瓦对螺旋轴既起支承作用又适应轴系旋转时其轴线径向随机晃动的特性，同时采用弹簧能吸收因质量不对称分布引起的附加径向不平衡力，避免摩擦副表面挤压力过大造成不正常磨损和这种不平衡力引起的机器振动、摇晃。
文档编号F16C33/02GK103233973SQ201310158589
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者赵盤, 高鹏, 周英祥, 王义香, 沈田兴, 王振兴, 袁东 申请人:杭州奥拓散料卸船装备有限公司