由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承的制作方法

本发明属于滑动轴承技术领域，涉及由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承。

背景技术：

推力滑动轴承在电站、化工、冶金等大型机械设备中广泛应用，作为设备中的关键部件，其性能的优劣将直接影响到机器整体性能的充分发挥。随着工业机械的迅速进步，机器所承受的转速及载荷随之提升，高速重载工况已较为普遍，同时对滑动轴承的性能有了更高的要求。

目前用于工程中的径向滑动轴承类型主要为固定瓦轴承和可倾瓦轴承。其中固定瓦轴承一般分为圆轴承、椭圆轴承、油叶轴承、阶梯轴承以及一些具有复杂型线或结构的轴承等。固定瓦轴承具有结构简单，承载能力大、易于加工等特点而得到广泛应用，但常用的固定瓦滑动轴承动力稳定性较差、刚度较低。虽然可倾瓦滑动轴承一般动力稳定性较好，但其结构复杂、承载能力相对较低。动静压润滑轴承具有承载能力大、抗振性能好、极限转速高、寿命长等优点，然而这类结构动压油膜与静压油膜之间存在耦合，性能不易控制，容易失稳。

技术实现要素：

本发明的目的是提供由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承，提高了推力轴承的稳定性。

本发明所采用的技术方案是，由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承，包括转轴，转轴外套设有盖板，转轴连接有与其同轴的镜板，盖板扣合有壳体，镜板位于壳体的空腔中，且镜板与壳体空腔侧壁存在间隙，盖板与壳体扣合一侧的端面分别设置有静压油腔a和瓦槽a，瓦槽a中设置有与其形状相适应的可倾瓦a，盖板还分别开设有周向回油槽a和环形回油槽a，壳体与盖板扣合一侧的端面分别设置有静压油腔b和瓦槽b，瓦槽b中设置有与其形状相适应的可倾瓦b，壳体还分别开设有周向回油槽b和环形回油槽b，静压油腔b与可倾瓦a位置相对，静压油腔a与可倾瓦b位置相对，周向回油槽a和周向回油槽b位置对应，环形回油槽a和环形回油槽b的开口相对。

本发明的特点还在于，

静压油腔a和瓦槽a数量相同，静压油腔a和瓦槽a等距交替设置于以转轴为圆心的同一圆周上，周向回油槽a位于相邻静压油腔a和瓦槽a之间，环形回油槽a靠近静压油腔a和瓦槽a所在圆周的外圈处。

瓦槽a设置有3-6个，静压油腔a与瓦槽a数量相同，瓦槽a、静压油腔a分别与瓦槽b、静压油腔b数量相同。

盖板的瓦槽a底部开设有支点卡槽，支点卡槽中设置有支点垫块，支点垫块与支点卡槽之间设置有支点垫圈，支点垫块通过螺栓与盖板固定，可倾瓦的瓦背设置有与支点垫块大小相适应的卡槽，支点垫块a一部分位于卡槽中对可倾瓦a起定位作用，壳体的瓦槽b、可倾瓦b与上述盖板的瓦槽a、可倾瓦a结构相同。

盖板为环状，盖板与壳体的扣合面之间设置有调整垫圈，调整垫圈外径与盖板的外径相等，所述调整垫圈内径与环形回油槽a的外径相等。

盖板与壳体上分别开设有可倾瓦节流孔a和可倾瓦节流孔b，瓦槽a和瓦槽b分别通过可倾瓦节流孔a、可倾瓦节流孔b与外部连通。

盖板与壳体上分别开设有静压油腔节流孔a和静压油腔节流孔b，静压油腔a和静压油腔b分别通过静压油腔节流孔a和静压油腔节流孔b与外部连通。

盖板与壳体上分别开设有卸油孔，环形回油槽a、环形回油槽b、周向回油槽a、周向回油槽b分别通过卸油孔与外部连通。

静压油腔a与瓦槽a分别在轴向方向和周向方向设置有等宽的封油边，且瓦槽a的封油边宽度小于静压油腔a的封油边宽度；静压油腔b与瓦槽b分别在轴向方向和周向方向设置有等宽的封油边，且瓦槽b的封油边宽度小于静压油腔b的封油边宽度。

瓦槽a和瓦槽b的轴向方向封油边均分别固定有定位螺钉，定位螺钉连接有与瓦槽a、瓦槽b对应的可倾瓦a、可倾瓦b。

本发明的有益效果是：

本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承，结构紧凑，使用简单；可以通过调整可倾瓦的支点径向位置来调节服役轴承的性能表现，使其承载力和润滑性能达到合适的范围，使用寿命长；本发明的轴承内部对应的可倾瓦与静压油腔相对独立，使静压油膜与动压油膜之间完全解耦，从而实现静压与动压的联合承载，且可以任意调节静压与动压承载比例，从而获得较好的承载性能和润滑性能；同时改善了轴承的刚度阻尼特性，提高了轴承稳定性，获得较好的静态性能表现。

附图说明

图1为本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承的局部剖立体示意图；

图2为本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承的轴向剖视图；

图3为本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承中盖板的轴向半剖视图。

图4为本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承中壳体的轴向半剖视图。

图中，1.转轴，2.盖板，3.镜板，4.壳体，5.静压油腔a，6.瓦槽a，7.可倾瓦a，8.周向回油槽a，9.环形回油槽a，10.静压油腔b，11.瓦槽b，12.可倾瓦b，13.周向回油槽b，14.环形回油槽b，15.支点卡槽，16.支点垫块，17.螺栓，18.支点垫圈，19.可倾瓦节流孔a，20.可倾瓦节流孔b，21.静压油腔节流孔a，22.静压油腔节流孔b，23.定位螺钉，24.卸油孔，25.调整垫圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承，结构如图1和图2所示，包括转轴1，转轴1外套设有环状盖板2，转轴1连接有与其同轴的镜板3，盖板2扣合有壳体4，镜板3位于壳体4的空腔中，且镜板3与壳体4空腔侧壁存在间隙，如图3所示，盖板2与壳体4扣合一侧的端面分别设置有静压油腔a5和瓦槽a6，瓦槽a6中设置有与其形状相适应的可倾瓦a7，盖板2还分别开设有周向回油槽a8和环形回油槽a9，如图4所示，壳体4与盖板2扣合一侧的端面分别设置有静压油腔b10和瓦槽b11，瓦槽b11中设置有与其形状相适应的可倾瓦b12，壳体4还分别开设有周向回油槽b13和环形回油槽b14，静压油腔b10与可倾瓦a7位置相对，静压油腔a5与可倾瓦b12位置相对，周向回油槽a8和周向回油槽b13位置对应，环形回油槽a9和环形回油槽b14的开口相对，盖板2与壳体4的扣合面之间设置有调整垫圈25，调整垫圈25外径与盖板2的外径相等，调整垫圈25内径与环形回油槽a9的外径相等。

静压油腔a5和瓦槽a6等距交替设置于以转轴1为圆心的同一圆周上，周向回油槽a8位于相邻静压油腔a5和瓦槽a6之间，环形回油槽a9靠近静压油腔a5和瓦槽a6所在圆周的外圈处。瓦槽a6设置有3-6个，静压油腔a5与瓦槽a6数量相同，瓦槽a6、静压油腔a5分别与瓦槽b11、静压油腔b10数量相同。

盖板2的瓦槽a6底部开设有支点卡槽15，支点卡槽15中设置有支点垫块16，支点垫块16与支点卡槽15之间设置有支点垫圈18，支点垫块16通过螺栓17与盖板2固定，可倾瓦a6的瓦背设置有与支点垫块16大小相适应的卡槽，支点垫块16一部分位于卡槽中对可倾瓦a7起定位作用，壳体4的瓦槽b11、可倾瓦b12与上述盖板2的瓦槽a6、可倾瓦a7结构相同。

盖板2与壳体4上分别开设有可倾瓦节流孔a19和可倾瓦节流孔b20，瓦槽a6和瓦槽b11分别通过可倾瓦节流孔a19、可倾瓦节流孔b20与外部连通。盖板2与壳体4上分别开设有静压油腔节流孔a21和静压油腔节流孔b22，静压油腔a5和静压油腔b10分别通过静压油腔节流孔a21和静压油腔节流孔b22与外部连通。盖板2与壳体4上分别开设有卸油孔24，环形回油槽a9、环形回油槽b14、周向回油槽a8、周向回油槽b13分别通过卸油孔24与外部连通。

静压油腔a5与瓦槽a6分别在轴向方向和周向方向设置有等宽的封油边，且瓦槽a6的封油边宽度小于静压油腔a5的封油边宽度；静压油腔b10与瓦槽b11分别在轴向方向和周向方向设置有等宽的封油边，且瓦槽b11的封油边宽度小于静压油腔b10的封油边宽度。瓦槽a6和瓦槽b11的轴向方向封油边均分别固定有定位螺钉23，定位螺钉23连接有与瓦槽a6、瓦槽b11对应的可倾瓦a7、可倾瓦b12。

本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承中主要部件的作用具体如下：

可倾瓦节流孔a19、可倾瓦节流孔b20、静压油腔节流孔a21、静压油腔节流孔b22均采用小孔节流的方式，在工作时形成节流液阻。

静压油腔b10与可倾瓦a7位置相对，静压油腔a5与可倾瓦b12位置相对，实现联合承载，静压油腔a5、静压油腔b10分别依靠静压油腔节流孔a21、静压油腔节流孔b22供油，瓦槽a6、瓦槽b11分别依靠可倾瓦节流孔a19、可倾瓦节流孔b20供油，而在回油时，分别开设在盖板1和壳体14上的周向回油槽a8、周向回油槽b13保证轴向回油，环形回油槽a9、环形回油槽b14保证周向回油。

改变盖板1及壳体14上的支点卡槽15位置，同时可通过调整支点垫圈7的厚度来改变支点的径向位置，调节油腔静压与可倾瓦动压之间的比例关系，以满足实际工况对承载性能和润滑性能的需求，并改善轴承的刚度阻尼特性。

通过改变调整垫圈25的厚度可调节静压油腔a5与镜板3的间隙，使轴承工作时镜板3分别与静压油腔a5、可倾瓦块b12之间产生自适应油膜厚度，从而达到改变轴承承载性能的目的。

定位螺钉23分别对对之对应的可倾瓦a7、可倾瓦b12进行限位，避免在整个轴承未安装完成移动的过程中，可倾瓦a7、可倾瓦b12脱落。

可倾瓦a7的包角及宽度均小于瓦槽a6，且可倾瓦a7的厚度小于瓦槽瓦槽a6，从而保证可倾瓦块13在摆动时可以形成油膜，不会与瓦槽a6的内表面发生摩擦，可倾瓦b12同理。

本发明由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承的工作原理具体如下：

静压油腔a5、静压油腔b10分别通过轴承外部节流器控制通过静压油腔节流孔a21、静压油腔节流孔b22的油流量，可实现动态调节油腔内部压力，获得相应的承载能力。

可倾瓦a7、可倾瓦b12分别通过瓦块的摆动，形成适合的油楔，从而适应不同的载荷情况。

转轴1承受轴向载荷时，将轴向载荷传递给镜板3，通过镜板3分别与与静压油腔a5、静压油腔b10、可倾瓦a7、可倾瓦b12之间的油膜承载，将力传递给推力轴承。

通过上述方式，由于盖板2与壳体4上的静压油腔b10与可倾瓦a7位置相对，静压油腔a5与可倾瓦b12位置相对，当轴承工作时，其轴向载荷将被静压油腔b10与可倾瓦a7联合承载、静压油腔a5与可倾瓦b12联合承载，从而同时具备了静压与动压的承载优点，提高了轴承的稳定性。