专利名称：高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浮环轴承改进结构，特别是涉及一种高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承。
背景技术：
目前，企业中使用较多的动静压轴承主要结构形式是将动压腔与静压腔在轴向方向错开一定位置设置，这种结构形式的动静压轴承是在主轴启动时利用静压力作用来承载外载荷；当进入正常运转工况时，关闭静压腔的压力油，由动压腔的动压力来承载外载荷。这种结构形式的轴承只是动压和静压的简单组合方式，其结构复杂、承载能力不高。近年来，有人设计开发了动压效应与静压效应混合作用的动静压轴承，如专利号为 ZL200520074843. 2的轧辊磨床砂轮主轴用动静压轴承，这种结构形式的轴承开设了三个静压腔和一个动压腔，启动和工作时靠上述油腔的共同作用来承载外载荷，充分利用了动压与静压混合效应的原理，具有较高的油膜刚性，但这种结构形式的动静压轴承在启动阶段主轴与轴承仍然容易产生接触磨损，在运行工况下，其动压效应还不够显著，此外，该轴承仅只适合于外载荷恒定的场合，不适于交变载荷的机械设备主轴系统使用。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承。技术方案一种高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，包括安装在主轴上的轴瓦、 浮环和油腔，主轴和浮环之间形成内油膜，浮环和轴瓦之间形成外油膜，所述主轴为锥形结构；所述外油膜为两排多腔结构，每个外膜油腔分别包括深腔和浅腔，每个油腔边缘为油封边，轴瓦上设置有与外油膜各油腔连通的进油孔；内油膜为多腔结构，每个内膜油腔分别包括深腔和浅腔，轴瓦上设置有与每个内膜油腔连通的进油孔。每个外膜油腔和内膜油腔的深腔和浅腔相通，进油孔与深腔连通。轴瓦的外侧面开设有环形的小端进油槽和环形的大端进油槽，各进油槽与外膜深腔进油孔相连通。轴瓦的外侧面中部开设环形的内膜进油槽，该内膜进油槽与轴瓦上的内膜进油孔连通。轴瓦的内侧面中部开设环形的内膜进油槽，该内膜进油槽与浮环上的内膜进油孔连通。所述外油膜为两排八腔结构，内油膜为六腔结构。内油膜节流采用圆台缝隙或小孔；外油膜不受结构限制，可任意采用节流形式。本发明的有益效果
本发明综合了浅腔静压型和无腔动压型结构特点，设计出一种具有两者优点的浅腔动静压型结构。将浮环与浅腔动静压型结构结合，研制出一种具有下列优点的浅腔动静压浮环轴承高速稳定性好；摩擦功耗低；旋转精度高；可同时承受径向和轴向载荷；启动、制动性能好，并能避免供油受阻或断油时损坏的危险；制造工艺技术简单，便于推广应用。本发明采用锥形轴承具有油膜间隙调整方便，摩擦功耗低和结构紧凑的特点。
图1是本发明锥形深浅腔动静压混合浮环轴承结构示意图； 图2是图1的内、外膜及浮环的展开结构示意图。图中标号1 一主轴；2—浮环；3—外膜小端进油槽；4一位于轴瓦外表面的环形内膜进油槽；5—外膜大端进油槽；6—轴瓦；7—外膜进油孔；8—外膜浅腔；9一外膜封油边； 10—外膜深腔；11 一位于轴瓦内表面的环形内膜进油槽；12a—位于轴瓦上的内膜进油孔； 12b—位于浮环上的内膜进油孔；13—内膜深腔；14一内膜浅腔；15 —内膜封油边。
具体实施例方式
参见图1和图2，高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承由浮环2和轴瓦6组成，主轴1 和浮环2之间形成内油膜，浮环2和轴瓦3之间形成外油膜。内油膜为两排八腔结构，设置浅腔8、深腔10和封油边9。外膜采用六腔结构，设置深腔13，浅腔14和封油边15。在轴瓦外表面上开设环形的小端进油槽3和环形的大端进油槽5，直接与外膜深腔的供油孔7相连对外膜油腔进行供油。供油孔7位于深腔内，油经节流后流入深腔10，深腔10很深，实质上是静压腔。油也可经节流后直接流入浅腔8。由于浅腔不深，具有动静压混合润滑的特点，使之兼有深腔静压型和无腔动压型两者的优点，动静压效果都得到良好发挥。为了实现内油膜供油，在轴瓦外表面中部(两排外膜油腔之间)开设环形进油槽4， 通过该环形进油槽4上的内膜进油孔12a向内供压力油。在轴瓦内表面中间开设环形进油槽11，通过该环形进油槽11上的内膜进油孔12b向内油膜供压力油。内油膜节流采用圆台缝隙或小孔；外油膜不受结构限制，可任意采用节流形式。具有浅腔结构的浮环，当腔处于不同的偏心位置时，其内外腔的支承效果不同，从而当浮环高速旋转时将产生一与腔数和转速有关的干扰力，相当于轴承工作时，附加一周期性自激强迫力，不利用轴承的稳定性。就此而论，浮环上浅腔应适当多以减弱这种干扰力的影响。一般浮环内表面开设六腔，就可基本不考虑这种干扰力的影响。
权利要求
1.一种高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，包括安装在主轴上的轴瓦、浮环和油腔， 主轴和浮环之间形成内油膜，浮环和轴瓦之间形成外油膜，其特征是所述主轴为锥形结构；所述外油膜为两排多腔结构，每个外膜油腔分别包括深腔和浅腔，每个油腔边缘为油封边，轴瓦上设置有与外油膜各油腔连通的进油孔；内油膜为多腔结构，每个内膜油腔分别包括深腔和浅腔，轴瓦上设置有与每个内膜油腔连通的进油孔。
2.根据权利要求1所述的高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，其特征是每个外膜油腔和内膜油腔的深腔和浅腔相通，进油孔与深腔连通。
3.根据权利要求1所述的高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，其特征是轴瓦的外侧面开设有环形的小端进油槽和环形的大端进油槽，各进油槽与外膜深腔进油孔相连通。
4.根据权利要求1所述的高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，其特征是轴瓦的外侧面中部开设环形的内膜进油槽，该内膜进油槽与轴瓦上的内膜进油孔连通。
5.根据权利要求1所述的高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，其特征是轴瓦的内侧面中部开设环形的内膜进油槽，该内膜进油槽与浮环上的内膜进油孔连通。
6.根据权利要求1所述的高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，其特征是所述外油膜为两排八腔结构，内油膜为六腔结构。
7.根据权利要求1所述的高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，其特征是内油膜节流采用圆台缝隙或小孔。
全文摘要
本发明涉及一种高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承，包括轴瓦和浮环，主轴为锥形结构；外油膜为两排多腔结构，分别包括深腔，浅腔和油封边，轴瓦上设置有与外油膜各油腔连通的进油孔；内油膜为多腔结构，分别包括深腔和浅腔，轴瓦上设置有与每个内膜油腔连通的进油孔。本发明综合了浅腔静压型和无腔动压型结构特点，设计出一种具有两者优点的浅腔动静压型结构。将浮环与浅腔动静压型结构结合，研制出一种具有下列优点的浅腔动静压浮环轴承高速稳定性好；摩擦功耗低；旋转精度高；可同时承受径向和轴向载荷；启动、制动性能好，并能避免供油受阻或断油时损坏的危险；制造工艺技术简单，便于推广应用。锥形轴承还具有油膜间隙调整方便，摩擦功耗低和结构紧凑的特点。
文档编号F16C32/06GK102418742SQ20111024026
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者周世杰, 夏伯乾, 岑少起, 岑继东, 张绍林, 李予寅, 李峰, 李瑞珍, 武红霞, 郭亮 申请人:郑州大学