机械可调间隙半主动径向滑动轴承的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种机械可调间隙半主动径向滑动轴承。
【背景技术】
[0002]高速旋转机械技术广泛地应用于机床、燃气轮机、航空发动机、工业压缩机等各种旋转机械装置中，在电力、航空、机械、化工、纺织等国民经济领域中起着非常重要的作用。随着工业技术的发展，对旋转机械的要求越来越高，高速、高精度、高负荷一直是旋转机械技术发展追求的目标，而滑动轴承是旋转机械的关键支撑，其性能直接决定着旋转机械的成败。传统的径向滑动轴承，因动压承载的机制决定它所支撑的转子随外界载荷、旋转速度、温度的变化而工作在不同的旋转中心。这对一些精度要求高的设备非常不利，如高精度磨床。一些学者提出了新型的被动减振的径向滑动轴承结构，如浮环轴承，相当于在传统滑动轴承座上加一个弹性支撑，并在高精度磨床上应用，有很好的减振效果，但滑动轴承在工作时由于轴承结构本身及外界激励影响，经常会出现不同的旋转中心，造成振动和噪音。因此主动控制轴承相对间隙，调整旋转中心，减小轴承振动尤为重要。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种机械可调间隙半主动径向滑动轴承，通过控制伺服电机来转动调节器实现下瓦的径向移动，从而调节轴承的相对间隙来实现轴承减振，提高轴承的稳定性。
[0004]为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是:
一种机械可调间隙半主动径向滑动轴承，包括下瓦盖，调节器，下瓦，上瓦，弹簧，液压系统和信号采集系统，所述下瓦盖和上瓦配合安装固定，所述下瓦安装在下瓦盖上，所述下瓦盖内表面开有凹槽，凹槽的底部开有一个螺纹孔，所述调节器的螺纹杆安装其中，所述下瓦的底部有一个凸台，该凸台安装在下瓦盖的凹槽内，能够沿径向微距离移动;所述弹簧安装在下瓦盖的凹槽内，弹簧的一端与下瓦的凸台相连，另一端与调节器的顶端相连;所述上瓦上面开有进油孔，与液压系统相连，通过节流阀控制进油压力的大小;所述液压系统给轴承提供润滑油，信号采集系统实时采集信号并将信号及时反馈给液压系统，针对旋转负荷的不同及信号采集系统反馈的信号，控制伺服电机来驱动调节器转动，通过机械结构控制下瓦的上下移动，改变轴承下瓦与轴颈的相对间隙，从而减小振动的振幅与频率，进而提高轴承的工作稳定性，实现轴承振动主动控制。
[0005]所述的信号采集系统包括电涡流位移传感器，加速度位移传感器，信号放大器，信号处理器;所述下瓦盖的前端竖直方向上开有第一孔，下瓦盖和上瓦的前端连接处水平方向上开有第二孔，上瓦的前端竖直方向上开有第三孔，三个孔用于固定电涡流位移传感器，实时检测下瓦以及主轴在X方向和Y方向的位移信号，加速度位移传感器安装在下瓦盖上，实时测量轴承振动情况，各传感器将检测的信号通过信号放大器和信号处理器反馈给上位机，通过上位机来控制调节器，从而达到减振效果。
[0006]与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点:
第一，调节器转动实现下瓦的径向移动，从而调整轴承相对间隙，不仅能减小轴承振动，还能提高轴承的定位精度;第二，调节器的驱动装置采用的是伺服电机驱动，控制精度高，且能实现大扭矩，使得轴承承载力高;第三，信号采集系统能实时采集轴承的位移和加速度信号，并将信号处理后及时反馈给调节器，从而及时改变轴承相对间隙，实现轴承的智能化控制;第四，下瓦与调节器之间由弹簧相连，起到弹性支撑的作用，能够增加轴承阻尼，减小轴承振动。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的机械可调间隙半主动径向滑动轴承三维图。
[0008]图2是本发明的机械可调间隙半主动径向滑动轴承半剖视图。
[0009]图3是本发明的下瓦盖结构三维图。
[0010]图4是本发明的调节器，弹簧，下瓦连三者的连接意图。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合附图对本发明的优选实施例作详细的说明。
[0012]如图1至图4所示，一种机械可调间隙半主动径向滑动轴承，包括下瓦盖I，调节器2，下瓦3，上瓦4，弹簧5，液压系统和信号采集系统，所述下瓦盖I和上瓦4配合安装固定，所述下瓦3安装在下瓦盖I上，所述下瓦盖I内表面开有凹槽，凹槽的底部开有一个螺纹孔，所述调节器2的螺纹杆安装其中，所述下瓦3的底部有一个凸台，该凸台安装在下瓦盖I的凹槽内，能够沿径向微距离移动;所述弹簧5安装在下瓦盖I的凹槽内，弹簧5的一端与下瓦3的凸台相连，另一端与调节器2的顶端相连;所述上瓦4上面开有进油孔9，与液压系统相连，通过节流阀控制进油压力的大小;所述液压系统给轴承提供润滑油，信号采集系统实时采集信号并将信号及时反馈给液压系统，针对旋转负荷的不同及信号采集系统反馈的信号，控制伺服电机来驱动调节器2转动，通过机械结构控制下瓦3的上下移动，改变轴承下瓦3与轴颈的相对间隙，从而减小振动的振幅与频率，进而提高轴承的工作稳定性，实现轴承振动主动控制。
[0013]所述的信号采集系统包括电涡流位移传感器，加速度位移传感器，信号放大器，信号处理器;所述下瓦盖I的前端竖直方向上开有第一孔6，下瓦盖I和上瓦4的前端连接处水平方向上开有第二孔7，上瓦4的前端竖直方向上开有第三孔8，三个孔用于固定电涡流位移传感器，实时检测下瓦3以及主轴在X方向和Y方向的位移信号，加速度位移传感器安装在下瓦盖I上，实时测量轴承振动情况，各传感器将检测的信号通过信号放大器和信号处理器反馈给上位机，通过上位机来控制调节器2，从而达到减振效果。
【主权项】
1.一种机械可调间隙半主动径向滑动轴承，包括下瓦盖(I)，调节器(2)，下瓦(3)，上瓦(4)，弹簧(5)，液压系统和信号采集系统，其特征在于:所述下瓦盖(I)和上瓦(4)配合安装固定，所述下瓦(3)安装在下瓦盖(I)上，所述下瓦盖(I)内表面开有凹槽，凹槽的底部开有一个螺纹孔，所述调节器(2)的螺纹杆安装其中，所述下瓦(3)的底部有一个凸台，该凸台安装在下瓦盖(I)的凹槽内，能够沿径向微距离移动;所述弹簧(5)安装在下瓦盖(I)的凹槽内，弹簧(5)的一端与下瓦(3)的凸台相连，另一端与调节器(2)的顶端相连;所述上瓦(4)上面开有进油孔(9)，与液压系统相连，通过节流阀控制进油压力的大小;所述液压系统给轴承提供润滑油，信号采集系统实时采集信号并将信号及时反馈给液压系统，针对旋转负荷的不同及信号采集系统反馈的信号，控制伺服电机来驱动调节器(2)转动，通过机械结构控制下瓦(3)的上下移动，改变轴承下瓦(3)与轴颈的相对间隙，从而减小振动的振幅与频率，进而提高轴承的工作稳定性，实现轴承振动主动控制。2.根据权利要求1所述的机械可调间隙半主动径向滑动轴承，其特征在于:所述的信号采集系统包括电涡流位移传感器，加速度位移传感器，信号放大器，信号处理器;所述下瓦盖(I)的前端竖直方向上开有第一孔(6)，下瓦盖(I)和上瓦(4)的前端连接处水平方向上开有第二孔(7)，上瓦(4)的前端竖直方向上开有第三孔(8)，三个孔用于固定电涡流位移传感器，实时检测下瓦(3)以及主轴在X方向和Y方向的位移信号，加速度位移传感器安装在下瓦盖(1)上，实时测量轴承振动情况，各传感器将检测的信号通过信号放大器和信号处理器反馈给上位机，通过上位机来控制调节器(2)，从而达到减振效果。
【专利摘要】本发明涉及一种机械可调间隙半主动径向滑动轴承，包括下瓦盖，调节器，下瓦，上瓦，弹簧，液压系统和信号采集系统。本发明具有如下优点：第一，调节器转动实现下瓦的径向移动，从而调整轴承相对间隙，不仅能减小轴承振动，还能提高轴承的定位精度；第二，调节器的驱动装置采用的是伺服电机驱动，控制精度高，且能实现大扭矩，使得轴承承载力高；第三，信号采集系统能实时采集轴承的位移和加速度信号，并将信号处理后及时反馈给调节器，从而及时改变轴承相对间隙，实现轴承的智能化控制；第四，下瓦与调节器之间由弹簧相连，起到弹性支撑的作用，能够增加轴承阻尼，减小轴承振动。
【IPC分类】F16C25/04
【公开号】CN105605097
【申请号】CN201510941637
【发明人】沈杰希, 聂周, 王小静
【申请人】上海大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月16日