一种随载荷变化可控推力瓦变形的弹性支承托盘的制作方法

本发明涉及一种托盘，具体涉及一种随载荷变化可控推力瓦变形的弹性支承托盘，应用于由托盘支承的可倾瓦推力轴承。

背景技术：

推力滑动轴承靠推力瓦与镜板之间形成动压油膜起到承载作用，油膜压力和油膜温度会引起推力瓦的变形。研究表明：适宜的推力瓦变形有利于轴承润滑性能的提高；轴瓦变形过大则不利于动压油膜的形成，降低轴承的使用可靠性。对于点支承的可倾推力瓦来说，当瓦块尺寸较大且承受较大载荷时，容易导致推力瓦产生较大变形，故常采取在推力瓦和支承螺柱之间，增加托盘来减小推力瓦变形。因此，需要合理设计托盘来控制推力瓦变形，对于承载小的推力瓦，因其本身变形小，其使用尺寸较大托盘支承反而得不到利于油膜形成的变形，这时推力瓦适合使用小尺寸的托盘支承。对于承载大的推力瓦，因其变形大，需要使用大尺寸的托盘支承减小推力瓦变形。对承载变化范围大，且承载经常变化的推力瓦，若采用小尺寸托盘支承，当承载增大时，不能控制轴瓦变形的减小，若采用大尺寸托盘支承，当承载小时，轴瓦变形过小或不变形，均不利于轴承润滑油膜的形成，从而影响轴承的使用可靠性和使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现在承载不断变化的过程中控制由托盘支承的可倾推力瓦变形，使其始终保持利于动压油膜形成的变形范围，而提供一种随载荷变化可控推力瓦变形的托盘;

一种随载荷变化可控推力瓦变形的弹性支承托盘，由托盘主体、中托盘、小托盘和两个不同规格的碟形弹簧组成；其特征是托盘主体内放置中托盘，中托盘由碟形弹簧顶起；中托盘内放置小托盘，小托盘由碟形弹簧顶起；支承中托盘的碟形弹簧刚度大于支承小托盘的碟形弹簧刚度;

所述的托盘主体中心加工定位轴，定位轴高度低于托盘主体上环面;

所述的托盘主体的中心定位轴与中托盘或小托盘均为间隙配合;

所述的小托盘由碟簧支承突出中托盘的上环面，压力载荷可将小托盘上环面压到与中托盘上环面处于同一平面上;

所述的中托盘由碟形弹簧支承突出托盘主体的上环面，推力瓦可将中托盘上环面压到与托盘主体上环面处于同一平面上;

所述的蝶形弹簧的上、下表面进行磨削处理。

本发明在轴承运行过程中，随载荷的变化，可自动调整托盘与推力瓦的支承接触面积，实现了对有托盘支承的可倾推力瓦变形控制，使推力瓦始终保持利于油膜形成的变形范围，提高了轴承润滑性能和使用可靠性；本发明的托盘主体未接触推力瓦时，由于小托盘和中托盘均由蝶形弹簧弹性支承，其具有一定的均载性能。

附图说明

附图1是本发明结构示意图;

附图2是本发明支承示意图;

附图3是上、下面磨削处理后的碟形弹簧示意图。

具体实施方式

结合各图说明，一种随载荷变化可控推力瓦变形的弹性支承托盘(1)，由托盘主体(1-1)、中托盘(1-2)、小托盘(1-3)和两个不同规格的碟形弹簧(1-4,1-5)组成；其特征是托盘主体(1-1)内放置中托盘(1-2)，中托盘由碟形弹簧(1-5)顶起；中托盘(1-2)内放置小托盘(1-3)，小托盘由碟形弹簧(1-4)顶起；支承中托盘的碟形弹簧(1-5)刚度大于支承小托盘的碟形弹簧(1-4)刚度。所述的托盘主体中心加工定位轴(1-1-1)，定位轴高度低于托盘主体上环面。所述的托盘主体中心定位轴(1-1-1)与中托盘(1-2)、小托盘(1-3)为间隙配合。所述的小托盘(1-3)由蝶形弹簧(1-4)支承突出中托盘的上环面，推力瓦(3)可将小托盘(1-3)上环面压到与中托盘(1-2)上环面处于同一平面。所述的中托盘(1-2)由碟形弹簧(1-5)支承突出托盘主体的上环面，推力瓦(3)可将中托盘(1-2)上环面压到与托盘主体(1-1)上环面处于同一平面。所述的蝶形弹簧的上、下表面要进行磨削处理，保证其上、下表面平行和两平面的平面度；并对磨削后的碟形弹簧进行中心加压和偏心加压的性能测试，确保选用的蝶形弹簧轴向和圆周各方向刚度相同；在同一个轴承上，各推力瓦支承托盘选用的碟形弹簧性能应比较接近。

工作原理：将本发明安放在支承螺柱(2)和推力瓦(3)之间，起到控制推力瓦变形的作用。推力瓦由轻载向重载变化过程中：当推力瓦(3)承受轻载时，推力瓦(3)仅由小托盘(1-3)支承，不与中托盘(1-2)和托盘主体(1-1)接触，由于推力瓦承受载荷小，瓦面变形小，此情况下，仅由小托盘(1-2)支承推力瓦，可以得到适宜的推力瓦变形。随载荷增加，推力瓦变形量增加，若继续使用小托盘，轴瓦变形过大不利于油膜的形成，此情况下，支承小托盘的碟形弹簧(1-4)受压收缩，小托盘(1-3)上圆环面被压到和中托盘(1-2)上圆环面处于一个平面，中托盘和小托盘共同支承推力瓦，以达到随载荷增加遏制推力瓦变形增加的效果，使推力瓦保持在适宜的变形范围内。随载荷继续增加，推力瓦变形也将有增加趋势，此情况下，支承中托盘的碟形弹簧(1-5)受压收缩，小托盘(1-3)和中托盘(1-2)的上环面被压到和托盘主体(1-1)上环面处于一个平面，小托盘、中托盘和托盘主体共同支承推力瓦，控制推力瓦在重载下仍然保持适于动压油膜形成的变形范围。推力瓦由重载向轻载变化过程中：首先，中托盘(1-2)先被碟形弹簧(1-4)顶起；然后，小托盘(1-3)被碟形弹簧(1-5)顶起，控制推力瓦在各种载荷作用下，均处于利于动压油膜形成的变形范围内。从而，轴承的润滑性能和使用可靠性得到提高。

本发明在轴承运行过程中，当载荷发生变化时，通过自动调整托盘(1)与推力瓦(3)的支承接触面积，实现了对由托盘支承的可倾推力瓦变形控制，使推力瓦(3)始终保持利于油膜形成的变形范围，提高了轴承润滑性能和使用可靠性；本发明的托盘主体(1-1)未接触推力瓦(3)时，由于小托盘(1-3)和中托盘(1-2)均由蝶形弹簧弹性(1-4,1-5)支承，其具有一定的均载性能。

技术特征：

技术总结
一种随载荷变化可控推力瓦变形的弹性支承托盘，由托盘主体、中托盘、小托盘和两个不同规格的碟形弹簧组成；其特征是托盘主体内放置中托盘，中托盘由碟形弹簧顶起；中托盘内放置小托盘，小托盘由碟形弹簧顶起；支承中托盘的碟形弹簧刚度大于支承小托盘的碟形弹簧刚度。本发明在轴承运行过程中，随载荷的变化，可自动调整托盘与推力瓦的支承接触面积，实现了对由托盘支承的可倾推力瓦变形控制，使推力瓦始终保持利于动压油膜形成的变形范围，提高了轴承润滑性能和使用可靠性；本发明的托盘主体未接触推力瓦时，由于小托盘和中托盘均由蝶形弹簧弹性支承，其具有一定的均载性能。

技术研发人员：李永海;汪雷;司前前;赵鸿博;郭晓冬
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2017.07.07
技术公布日：2017.10.20