一种灵活调节的可倾瓦推力轴承

本发明涉及轴承设计与制造，尤其涉及一种灵活调节的可倾瓦推力轴承。

背景技术：

1、轴承是当代机械设备中的重要组成部分，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，对机械设备的承载能力、使用寿命和运转稳定性等起着至关重要的作用。轴承作为一种机械设备广泛使用的零部件，其种类也多种多样，按接触方式可分为滑动轴承和滚动轴承，按工作表面间的摩擦和润滑状态，滑动轴承分为固体润滑滑动轴承、混合摩擦滑动轴承和流体摩擦滑动轴承。按运行方向与承载力方向的相对位置又可分为推力轴承和径向轴承。在流体摩擦滑动轴承中，由于流体动压效应的存在，转子和轴瓦表面被一层具有压力的油膜隔开，显著减少了转子和轴瓦表面的摩擦磨损，但是轴瓦底部与轴承座之间多存在点接触或线接触，长时间使用过程中易出现轴瓦底部磨损，轴瓦自动调节灵活性变差，不能及时调整其倾斜角度，最终易导致轴瓦承载表面磨损等问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有轴承的技术问题，提出一种灵活调节可倾瓦推力轴承，通过结构上的设计提高了轴瓦自动对中和调节的灵活性，从而避免了轴瓦与轴承座之间点接触或线接触带来的接触应力过大、易磨损、调节不灵活的弊端，有效增强了推力轴承对各种工况的适应能力，以满足变工况条件下转子的稳定运转。

2、本发明采用的技术方案是：一种灵活调节的可倾瓦推力轴承，包括轴承座(1)和沿周向均匀设置在轴承座(1)上端面的多个轴瓦块(2)，轴瓦块(2)整体呈扇形块状结构，轴瓦块(2)的下端面具有凸球面(3)；所述轴瓦块(2)上开设有贯通轴瓦块(2)上下端面的油通道(4)；油通道(4)的上端靠近轴瓦块(2)的出油侧，油通道(4)的下端位于凸球面(3)的底部中心位置；

3、所述轴承座(1)的上端面与多个轴瓦块(2)凸球面(3)一一对应的位置设有多个凹球面(5)，轴瓦块(2)下端面的凸球面(3)安装在轴承座(1)上端面的凹球面(5)内；凸球面(3)与凹球面(5)接触，以在轴瓦(2)工作表面和转子的工作表面共同作用下形成流体动压效应；轴承座(1)凹球面(5)的底部设有储油槽(6)，储油槽(6)位于凹球面(5)的底部中心处；轴瓦(2)上的凸球面(3)和轴承座(1)上的凹球面(5)和储油槽(6)三者之间形成密闭空间，轴瓦(2)表面的高压润滑油通过油通道(4)到达轴承座(1)上的储油槽(6)中；

4、当所述可倾瓦推力轴承工作时，轴瓦块(2)靠近出油侧的工作表面产生的较高流体动压力，高压油通过油通道(4)到达轴承座(1)上的储油槽(6)中，储油槽(6)中的高压油作用在轴瓦块(2)的凸球面(3)上，形成一个向上的作用力，同时轴瓦块(2)的倾斜角度会发生改变，轴瓦块(2)能自主调节其倾斜角度。

5、进一步，所述凸球面(3)球心位置位于轴瓦块(2)的支点位置。

6、进一步，所述储油槽(6)的槽截面为矩形或圆形。

7、进一步，所述凸球面(3)与轴承座(1)的凹球面(5)的曲率半径相同。

8、本发明的有益效果是：将轴瓦底部与轴承座的点接触或线接触转化为面接触，降低了底部的接触应力。在轴承工作过程中，由于轴瓦表面的静压油孔偏向于出油侧，因此轴瓦表面的高压油液通过静压油孔进入轴承座凹球面的储油槽，一方面起到整个轴瓦的静压支撑作用，另一方面则对相互配合的球面摩擦副进行润滑，减小了球面间的摩擦系数，使得轴瓦具有灵活的自动调节作用。由于本装置结构上的设计，轴瓦和轴承座通过两个球面接触，保证了轴承的支承能力，降低了接触应力和摩擦阻力，增强了轴瓦底部的润滑。当轴承出现不稳定工况时，瓦块能及时自动调整各方向倾斜角度，防止轴承调节不及时带来的轴承卡涩和和动力学差的问题。

技术特征：

1.一种灵活调节的可倾瓦推力轴承，其特征在于：包括轴承座(1)和沿周向均匀设置在轴承座(1)上端面的多个轴瓦块(2)，轴瓦块(2)整体呈扇形块状结构，轴瓦块(2)的下端面具有凸球面(3)；所述轴瓦块(2)上开设有贯通轴瓦块(2)上下端面的油通道(4)；油通道(4)的上端靠近轴瓦块(2)的出油侧，油通道(4)的下端位于凸球面(3)的底部中心位置；

2.如权利要求1所述的一种灵活调节的可倾瓦推力轴承，其特征在于：所述凸球面(3)球心位置位于轴瓦块(2)的支点位置。

3.如权利要求1所述的一种灵活调节的可倾瓦推力轴承，其特征在于：所述储油槽(6)的槽截面为矩形或圆形。

4.如权利要求1所述的一种灵活调节的可倾瓦推力轴承，其特征在于：所述凸球面(3)与轴承座(1)的凹球面(5)的曲率半径相同。

技术总结
一种灵活调节的可倾瓦推力轴承，包括推力轴承座和若干个轴瓦块，所述若干的轴瓦块均匀分布在轴承座座的上端面，轴瓦块下表面为凸起球面，并与轴承座上的凹球面接触；轴承座凹球面中间有储油腔，轴承瓦块表面有静压通油孔与轴瓦背面凸球面及凹球面储油槽相通，在轴承液膜静压作用下对球面进行支撑和润滑，以实现灵活调节，从而保证轴承的正常工作。当轴承工作中受到微扰因素影响，出现轴瓦受力不平衡时，轴瓦支点可以全角度无阻尼自由调节，及时调整轴瓦倾角，实现轴承自主调节的能力，同时该结构提高了轴承工作时的稳定性。

技术研发人员：孟祥铠,宋轩敏,江锦波,马艺,彭旭东
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15