一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦的制作方法

本发明涉及一种斜面推力瓦，具体涉及一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦，应用于斜面瓦推力滑动轴承。

背景技术：

推力滑动轴承由推力瓦与镜板之间形成动压油膜起到润滑作用，推力瓦面油膜产生的压力和温度，会引起推力瓦热变形和弹性变形；研究表明，适宜的推力瓦凸变形利于动压润滑油膜的形成，推力瓦凸变形过大或凹变形均不利于动压润滑油膜的形成，固定斜面推力瓦的力变形为凹变形，热变形为凸变形；在轴承工作载荷大或轴承斜面推力瓦尺寸大的情况下，容易导致斜面推力瓦整体变形为凹变形，或变形过小达不到最适合的微凸变形量，致使轴承润滑性能不佳。推力盘镜板轴线的偏移、轴承装配尺寸误差、轴承的振动等因素，会导致轴承的偏载，从而导致个别推力轴瓦受力过大，容易发生损坏，从而影响整个机组的使用性能。以上所述问题，均会降低轴承的润滑性能，从而影响轴承的使用可靠性、使用安全性和工作寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现斜面推力轴瓦具有均在性能，并具有一定的调节推力瓦变形的作用，而提供一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦;

一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦，由斜面推力瓦、碟形弹簧、定位柱和保持架组成；其特征是保持架的几何中心及四周各角处，共安装5个定位柱，在每个定位柱上安装蝶形弹簧；将斜面推力瓦放到装配了定位柱和蝶形弹簧的保持架上，并焊接上压板，组成了一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦;

所述的斜面推力瓦为扇形瓦块，其扇形瓦块的内外分布圆边缘处，加工出凸缘，其扇形瓦块底面在定位柱分布的位置处，分别加工定位柱可以进入的圆槽，圆槽深度大于蝶形弹簧最大压缩量与定位柱进入圆槽初始深度之和;

所述的保持架的内外分布圆凸台上加工与斜面推力瓦凸缘相配合的凹槽，其配合为间隙配合；在保持架底面加工5个圆槽，圆槽分布于保持架的几何中心和周向对称分布于保持架的四个边角处;

所述的定位柱分别安装到保持架上的圆槽内，与圆槽为过盈配合；定位柱高度应保证在安装斜面推力瓦后其能进入斜面推力瓦底面圆槽的初始深度为1~3mm;

所述的蝶形弹簧的上、下圆环，均进行磨削处理，分别放在5个定位柱上;

该发明结构简单，斜面推力瓦由中心和四周的5个碟形弹簧支承，实现了斜面推力瓦的弹性支承，使其具有良好的均载性能；通过合理选装斜面推力瓦中心和四周的蝶形弹簧，实现了对斜面推力瓦变形的控制；从而提高了斜面推力轴承的润滑性能和使用可靠性，延长了轴承的工作寿命。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图;

附图2为上下圆环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，一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦，由斜面推力瓦1、碟形弹簧2、定位柱3和保持架4组成；其特征是保持架4的几何中心及四周各角处，共安装5个定位柱3，在每个定位柱3上安装蝶形弹簧2；将斜面推力瓦1放到装配了定位柱和蝶形弹簧的保持架4上，并焊接上压板10，组成了一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦。所述的斜面推力瓦1为扇形瓦块，其扇形瓦块的内外分布圆边缘处，加工出凸缘9，其扇形瓦块底面在定位柱分布的位置处，分别加工定位柱可以进入的圆槽5，圆槽5深度大于蝶形弹簧2最大压缩量与定位柱3进入圆槽初始深度之和。所述的保持架4的内外分布圆凸台上加工与斜面推力瓦凸缘9相配合的凹槽8，其配合为间隙配合；在保持架底面加工5个圆槽7，圆槽分布于保持架4的几何中心和周向对称分布于保持架的四个边角处，在圆槽上加工出沉头座6，保证沉头座底面的平面度。所述的定位柱3分别安装到保持架4上的圆槽内，与圆槽为过盈配合；定位柱3高度应保证在安装斜面推力瓦后其能进入斜面推力瓦底面圆槽5的初始深度为1~3mm；所述的蝶形弹簧2的上、下圆环，均进行磨削处理，保证其上磨削面11和下磨削面12的平面度；并对磨削后的碟形弹簧2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圆周各方向刚度相同，中心碟形弹簧2的轴向刚度大于四周分布的蝶形弹簧的轴向刚度，根据对轴承实际使用工况下斜面推力瓦载荷受力的理论计算和模拟仿真结果，合理选择使用各种规格的蝶形弹簧。斜面推力瓦1放到保持架4内，由碟形弹簧支承，焊接压板10后在保持架的限制下，斜面推力瓦仅具有一个瓦厚方向的自由度，斜面推力瓦1在承受载荷后，部分将被压入保持架4内;

工作原理：本发明在轴承运行过程中，发生偏载现象时，承受载荷较大的斜面推力瓦，其蝶形弹簧的压缩程度大，斜面推力瓦1被压入保持架4的部分增加，增大其与推力盘镜板的距离，缓解偏载引起的润滑油膜急剧变薄的现象；斜面推力瓦1采用中心及四周共5个碟形弹簧支承，根据轴承的应用工况，首先，通过模拟计算得到斜面推力瓦瓦面不均匀的压力场和温度场的分布，以及适合的轴瓦变形范围，然后，采用结构仿真软件模拟出轴瓦的变形，通过适当选取支承斜面推力瓦的蝶形弹簧，控制斜面推力瓦1保持在利于油膜形成的变形范围内，提高了轴承润滑性能;

该发明结构简单，斜面推力瓦1由中心和四周的5个碟形弹簧支承，实现了斜面推力瓦1的弹性支承，使其具有良好的均载性能，改善由于推力盘镜板轴线偏移、轴承装配尺寸误差、轴承的振动等因素，导致轴承的偏载，从而导致个别斜面推力轴瓦1受力过大，引起的轴承损坏状况；通过合理选装斜面推力瓦1中心和四周的蝶形弹簧2，实现了对斜面推力瓦1变形的控制，保证轴瓦变形在利于动压润滑油膜形成的范围，从而提高了斜面推力轴承的润滑性能和使用可靠性，延长了轴承的工作寿命。

技术特征：

技术总结
一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦，由斜面推力瓦、碟形弹簧、定位柱和保持架组成；其特征是保持架的几何中心及四周各角处，共安装5个定位柱，在每个定位柱上安装蝶形弹簧；将斜面推力瓦放到装配了定位柱和蝶形弹簧的保持架上，并焊接上压板，组成了一种具有弹性支承结构的斜面推力瓦。本发明的斜面推力瓦由中心和四周的5个碟形弹簧支承，实现了斜面推力瓦的弹性支承，使其具有良好的均载性能；通过合理选装斜面推力瓦中心和四周的蝶形弹簧，实现了对斜面推力瓦变形的控制；从而提高了斜面推力轴承的润滑性能和使用可靠性，延长了轴承的工作寿命。

技术研发人员：李永海;汪雷;司前前;龚玉平;武鼎超
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2017.11.02
技术公布日：2018.05.29