專利名稱：高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浮環(huán)軸承改進(jìn)結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承。
背景技術(shù)：
目前，企業(yè)中使用較多的動(dòng)靜壓軸承主要結(jié)構(gòu)形式是將動(dòng)壓腔與靜壓腔在軸向方向錯(cuò)開一定位置設(shè)置，這種結(jié)構(gòu)形式的動(dòng)靜壓軸承是在主軸啟動(dòng)時(shí)利用靜壓力作用來承載外載荷；當(dāng)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況時(shí)，關(guān)閉靜壓腔的壓力油，由動(dòng)壓腔的動(dòng)壓力來承載外載荷。這種結(jié)構(gòu)形式的軸承只是動(dòng)壓和靜壓的簡(jiǎn)單組合方式，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、承載能力不高。近年來，有人設(shè)計(jì)開發(fā)了動(dòng)壓效應(yīng)與靜壓效應(yīng)混合作用的動(dòng)靜壓軸承，如專利號(hào)為 ZL200520074843. 2的軋輥磨床砂輪主軸用動(dòng)靜壓軸承，這種結(jié)構(gòu)形式的軸承開設(shè)了三個(gè)靜壓腔和一個(gè)動(dòng)壓腔，啟動(dòng)和工作時(shí)靠上述油腔的共同作用來承載外載荷，充分利用了動(dòng)壓與靜壓混合效應(yīng)的原理，具有較高的油膜剛性，但這種結(jié)構(gòu)形式的動(dòng)靜壓軸承在啟動(dòng)階段主軸與軸承仍然容易產(chǎn)生接觸磨損，在運(yùn)行工況下，其動(dòng)壓效應(yīng)還不夠顯著，此外，該軸承僅只適合于外載荷恒定的場(chǎng)合，不適于交變載荷的機(jī)械設(shè)備主軸系統(tǒng)使用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承。技術(shù)方案一種高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，包括安裝在主軸上的軸瓦、 浮環(huán)和油腔，主軸和浮環(huán)之間形成內(nèi)油膜，浮環(huán)和軸瓦之間形成外油膜，所述主軸為錐形結(jié)構(gòu)；所述外油膜為兩排多腔結(jié)構(gòu)，每個(gè)外膜油腔分別包括深腔和淺腔，每個(gè)油腔邊緣為油封邊，軸瓦上設(shè)置有與外油膜各油腔連通的進(jìn)油孔；內(nèi)油膜為多腔結(jié)構(gòu)，每個(gè)內(nèi)膜油腔分別包括深腔和淺腔，軸瓦上設(shè)置有與每個(gè)內(nèi)膜油腔連通的進(jìn)油孔。每個(gè)外膜油腔和內(nèi)膜油腔的深腔和淺腔相通，進(jìn)油孔與深腔連通。軸瓦的外側(cè)面開設(shè)有環(huán)形的小端進(jìn)油槽和環(huán)形的大端進(jìn)油槽，各進(jìn)油槽與外膜深腔進(jìn)油孔相連通。軸瓦的外側(cè)面中部開設(shè)環(huán)形的內(nèi)膜進(jìn)油槽，該內(nèi)膜進(jìn)油槽與軸瓦上的內(nèi)膜進(jìn)油孔連通。軸瓦的內(nèi)側(cè)面中部開設(shè)環(huán)形的內(nèi)膜進(jìn)油槽，該內(nèi)膜進(jìn)油槽與浮環(huán)上的內(nèi)膜進(jìn)油孔連通。所述外油膜為兩排八腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)油膜為六腔結(jié)構(gòu)。內(nèi)油膜節(jié)流采用圓臺(tái)縫隙或小孔；外油膜不受結(jié)構(gòu)限制，可任意采用節(jié)流形式。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明綜合了淺腔靜壓型和無腔動(dòng)壓型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種具有兩者優(yōu)點(diǎn)的淺腔動(dòng)靜壓型結(jié)構(gòu)。將浮環(huán)與淺腔動(dòng)靜壓型結(jié)構(gòu)結(jié)合，研制出一種具有下列優(yōu)點(diǎn)的淺腔動(dòng)靜壓浮環(huán)軸承高速穩(wěn)定性好；摩擦功耗低；旋轉(zhuǎn)精度高；可同時(shí)承受徑向和軸向載荷；啟動(dòng)、制動(dòng)性能好，并能避免供油受阻或斷油時(shí)損壞的危險(xiǎn)；制造工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用。本發(fā)明采用錐形軸承具有油膜間隙調(diào)整方便，摩擦功耗低和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的內(nèi)、外膜及浮環(huán)的展開結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1 一主軸；2—浮環(huán)；3—外膜小端進(jìn)油槽；4一位于軸瓦外表面的環(huán)形內(nèi)膜進(jìn)油槽；5—外膜大端進(jìn)油槽；6—軸瓦；7—外膜進(jìn)油孔；8—外膜淺腔；9一外膜封油邊； 10—外膜深腔；11 一位于軸瓦內(nèi)表面的環(huán)形內(nèi)膜進(jìn)油槽；12a—位于軸瓦上的內(nèi)膜進(jìn)油孔； 12b—位于浮環(huán)上的內(nèi)膜進(jìn)油孔；13—內(nèi)膜深腔；14一內(nèi)膜淺腔；15 —內(nèi)膜封油邊。
具體實(shí)施例方式
參見圖1和圖2，高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承由浮環(huán)2和軸瓦6組成，主軸1 和浮環(huán)2之間形成內(nèi)油膜，浮環(huán)2和軸瓦3之間形成外油膜。內(nèi)油膜為兩排八腔結(jié)構(gòu)，設(shè)置淺腔8、深腔10和封油邊9。外膜采用六腔結(jié)構(gòu)，設(shè)置深腔13，淺腔14和封油邊15。在軸瓦外表面上開設(shè)環(huán)形的小端進(jìn)油槽3和環(huán)形的大端進(jìn)油槽5，直接與外膜深腔的供油孔7相連對(duì)外膜油腔進(jìn)行供油。供油孔7位于深腔內(nèi)，油經(jīng)節(jié)流后流入深腔10，深腔10很深，實(shí)質(zhì)上是靜壓腔。油也可經(jīng)節(jié)流后直接流入淺腔8。由于淺腔不深，具有動(dòng)靜壓混合潤(rùn)滑的特點(diǎn)，使之兼有深腔靜壓型和無腔動(dòng)壓型兩者的優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)靜壓效果都得到良好發(fā)揮。為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)油膜供油，在軸瓦外表面中部(兩排外膜油腔之間)開設(shè)環(huán)形進(jìn)油槽4， 通過該環(huán)形進(jìn)油槽4上的內(nèi)膜進(jìn)油孔12a向內(nèi)供壓力油。在軸瓦內(nèi)表面中間開設(shè)環(huán)形進(jìn)油槽11，通過該環(huán)形進(jìn)油槽11上的內(nèi)膜進(jìn)油孔12b向內(nèi)油膜供壓力油。內(nèi)油膜節(jié)流采用圓臺(tái)縫隙或小孔；外油膜不受結(jié)構(gòu)限制，可任意采用節(jié)流形式。具有淺腔結(jié)構(gòu)的浮環(huán)，當(dāng)腔處于不同的偏心位置時(shí)，其內(nèi)外腔的支承效果不同，從而當(dāng)浮環(huán)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生一與腔數(shù)和轉(zhuǎn)速有關(guān)的干擾力，相當(dāng)于軸承工作時(shí)，附加一周期性自激強(qiáng)迫力，不利用軸承的穩(wěn)定性。就此而論，浮環(huán)上淺腔應(yīng)適當(dāng)多以減弱這種干擾力的影響。一般浮環(huán)內(nèi)表面開設(shè)六腔，就可基本不考慮這種干擾力的影響。
權(quán)利要求
1.一種高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，包括安裝在主軸上的軸瓦、浮環(huán)和油腔， 主軸和浮環(huán)之間形成內(nèi)油膜，浮環(huán)和軸瓦之間形成外油膜，其特征是所述主軸為錐形結(jié)構(gòu)；所述外油膜為兩排多腔結(jié)構(gòu)，每個(gè)外膜油腔分別包括深腔和淺腔，每個(gè)油腔邊緣為油封邊，軸瓦上設(shè)置有與外油膜各油腔連通的進(jìn)油孔；內(nèi)油膜為多腔結(jié)構(gòu)，每個(gè)內(nèi)膜油腔分別包括深腔和淺腔，軸瓦上設(shè)置有與每個(gè)內(nèi)膜油腔連通的進(jìn)油孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，其特征是每個(gè)外膜油腔和內(nèi)膜油腔的深腔和淺腔相通，進(jìn)油孔與深腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，其特征是軸瓦的外側(cè)面開設(shè)有環(huán)形的小端進(jìn)油槽和環(huán)形的大端進(jìn)油槽，各進(jìn)油槽與外膜深腔進(jìn)油孔相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，其特征是軸瓦的外側(cè)面中部開設(shè)環(huán)形的內(nèi)膜進(jìn)油槽，該內(nèi)膜進(jìn)油槽與軸瓦上的內(nèi)膜進(jìn)油孔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，其特征是軸瓦的內(nèi)側(cè)面中部開設(shè)環(huán)形的內(nèi)膜進(jìn)油槽，該內(nèi)膜進(jìn)油槽與浮環(huán)上的內(nèi)膜進(jìn)油孔連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，其特征是所述外油膜為兩排八腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)油膜為六腔結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，其特征是內(nèi)油膜節(jié)流采用圓臺(tái)縫隙或小孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速錐形深淺腔動(dòng)靜壓混合浮環(huán)軸承，包括軸瓦和浮環(huán)，主軸為錐形結(jié)構(gòu)；外油膜為兩排多腔結(jié)構(gòu)，分別包括深腔，淺腔和油封邊，軸瓦上設(shè)置有與外油膜各油腔連通的進(jìn)油孔；內(nèi)油膜為多腔結(jié)構(gòu)，分別包括深腔和淺腔，軸瓦上設(shè)置有與每個(gè)內(nèi)膜油腔連通的進(jìn)油孔。本發(fā)明綜合了淺腔靜壓型和無腔動(dòng)壓型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種具有兩者優(yōu)點(diǎn)的淺腔動(dòng)靜壓型結(jié)構(gòu)。將浮環(huán)與淺腔動(dòng)靜壓型結(jié)構(gòu)結(jié)合，研制出一種具有下列優(yōu)點(diǎn)的淺腔動(dòng)靜壓浮環(huán)軸承高速穩(wěn)定性好；摩擦功耗低；旋轉(zhuǎn)精度高；可同時(shí)承受徑向和軸向載荷；啟動(dòng)、制動(dòng)性能好，并能避免供油受阻或斷油時(shí)損壞的危險(xiǎn)；制造工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用。錐形軸承還具有油膜間隙調(diào)整方便，摩擦功耗低和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16C32/06GK102418742SQ20111024026
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者周世杰, 夏伯乾, 岑少起, 岑繼東, 張紹林, 李予寅, 李峰, 李瑞珍, 武紅霞, 郭亮 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)