六油腔靜壓滑動軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種六油腔靜壓滑動軸承，屬于滑動軸承技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]滑動軸承被廣泛應(yīng)用于汽輪機，大型機床以及艦船動力傳動系統(tǒng)中，具有承載能力大，功耗小等優(yōu)點?；瑒虞S承按照流體膜的形成原理分為三種，即動壓滑動軸承，動靜壓滑動軸承，靜壓滑動軸承。動壓滑動軸承沒有靜壓油腔，無法對其進行主動控制，且動壓滑動軸承在小偏心率時易失穩(wěn)。動靜壓滑動軸承雖然有靜壓油腔，但由于油腔面積小而封油面的面積大，導(dǎo)致動壓效應(yīng)強烈，其主動控制效果也較差，穩(wěn)定性難以令人滿意。與前兩種軸承相比，靜壓滑動軸承具有油膜剛度高，主軸回轉(zhuǎn)精度高，可控性好等優(yōu)點。
[0003]靜壓滑動軸承雖然在小偏心率時的穩(wěn)定性較好，但隨著偏心率的增大，失穩(wěn)轉(zhuǎn)速降低，軸承穩(wěn)定性也變差。軸承的安全可靠運行是保證系統(tǒng)動力性能的重要條件，一旦失穩(wěn)，將帶來嚴重的后果，不但軸承以及整個系統(tǒng)受到損壞，還可能威脅到操作人員的生命安全。研究表明，軸承體的內(nèi)工作表面廓形，油腔數(shù)量以及油腔形狀的合理設(shè)計，是提高滑動軸承失穩(wěn)轉(zhuǎn)速，改善軸承工作可靠性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵。目前普通靜壓滑動軸承采用圓形工作內(nèi)表面，高速運轉(zhuǎn)時易導(dǎo)致渦動以及油膜振蕩等失穩(wěn)問題，且傳統(tǒng)的靜壓油腔數(shù)目(四個)和形狀(矩形油腔結(jié)構(gòu))也不能再滿足靜壓軸承大偏心率、高轉(zhuǎn)速時的穩(wěn)定性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明針對現(xiàn)有靜壓滑動軸承大偏心率、高轉(zhuǎn)速下易失穩(wěn)的問題，對軸承內(nèi)工作表面形狀，靜壓油腔數(shù)量以及形狀進行了改進，提出了一種六油腔靜壓滑動軸承，旨在提高靜壓滑動軸承的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速，改善靜壓滑動軸承的穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種六油腔靜壓滑動軸承，包括軸承體，所述軸承體的內(nèi)工作表面形狀為橢圓，與主軸形成楔形波浪狀間隙；所述軸承體內(nèi)表面上均勻分布了六個靜壓油腔，即兩相鄰靜壓油腔中心線夾角均為60° ;所述靜壓油腔的形狀是等邊三角形，且所述靜壓油腔均有一定的深度以此來形成靜壓；所述靜壓油腔設(shè)有單獨的進油小孔，相鄰靜壓油腔之間設(shè)置回油槽以及回油小孔。
[0006]其中，軸承體的端面處設(shè)置有冷卻孔，在軸承上設(shè)置有環(huán)形的冷卻槽。
[0007]其中，軸承體采用鋼質(zhì)材料，內(nèi)襯錫青銅，軸承體內(nèi)工作表面的短軸為70.02mm，長軸為70.06_，在精密加工中心鏜削完成；軸承寬度為70_，主軸直徑為70_ ;靜壓油腔等邊三角形結(jié)構(gòu)的邊長度為34.64mm，油腔深度為3mm ;進油小孔直徑為9mm ;回油槽包角為10°，槽深度3_，回油小孔直徑為7_。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過對靜壓軸承內(nèi)工作表面形狀，靜壓油腔數(shù)量以及形狀進行了優(yōu)化設(shè)計(設(shè)計改進均有理論依據(jù))，可以明顯提高靜壓滑動軸承的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速，改善靜壓滑動軸承的穩(wěn)定性。
[0009]2、本發(fā)明的六個靜壓油腔均設(shè)有單獨的進油小孔，方便對每個油腔進行單獨的供油，并且這樣可防止出現(xiàn)一個或者幾個靜壓油腔由于節(jié)流器故障無進油時引發(fā)軸承失效的問題；
3、本發(fā)明的兩相鄰靜壓油腔之間均設(shè)有回油槽，一方面是阻止相鄰靜壓油腔壓力的相互影響，另一方面可以減小封油面的面積降低動壓效應(yīng)，提高可控性；
4、本發(fā)明的每個回油槽中心都設(shè)置回油小孔，潤滑油通過回油小孔流回到油箱，實現(xiàn)潤滑油的循環(huán)。
[0010]5、本發(fā)明的六油腔靜壓滑動軸承應(yīng)用于機組中，可以提高軸承的穩(wěn)定性，消除設(shè)備運行的安全隱患，延長設(shè)備的使用壽命，并保證了機組操作人員的人身安全等。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明六油腔靜壓滑動軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中沿A-A線剖開后并展開成平面的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]1-軸承體、2-靜壓油腔、3-主軸、4-回油小孔、5-進油小孔、6-回油槽。
具體實施例
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0014]參見圖1和圖2，本發(fā)明的六油腔靜壓滑動軸承包括軸承體1，所述軸承體1的內(nèi)工作表面形狀為橢圓，與主軸3形成的楔形波浪狀間隙不僅提高了軸承的剛度，同時也提高了軸承的穩(wěn)定性。
[0015]所述軸承體1內(nèi)表面上均勻分布了六個靜壓油腔2，研究表明:油腔數(shù)目分別為六個和四個的靜壓滑動軸承，在相同結(jié)構(gòu)參數(shù)下，六腔靜壓滑動軸承的剛度以及穩(wěn)定性要優(yōu)于四腔靜壓滑動軸承的剛度和穩(wěn)定性，而且六腔軸承流量高于四腔軸承，更加有利于緩解軸承系統(tǒng)高速下的發(fā)熱問題，延長軸承的使用壽命。所述靜壓油腔2的形狀是等邊三角形，研究表明:對于油腔形狀分別為等邊三角形，矩形，橢圓形，以及圓形的四種靜壓滑動軸承，油腔形狀為等邊三角形的軸承由于形狀的優(yōu)化改變了油膜壓力梯度，使這種軸承的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速最高，穩(wěn)定性最好。
[0016]所述靜壓油腔2設(shè)有單獨的進油小孔5，這樣可防止出現(xiàn)一個或者幾個靜壓油腔2由于節(jié)流器故障無進油時引發(fā)軸承失效的問題，所以增加所述靜壓油腔2的數(shù)量從這方面來看也提高了軸承的安全性；相鄰靜壓油腔2之間設(shè)置回油槽6以及回油小孔4，這樣有利于潤滑油流回油箱。
[0017]為了讓軸承在高速情況下工作，避免潤滑油以及軸承體1發(fā)熱嚴重，保證潤滑油維持較高的動力粘度，提高靜壓滑動軸承高速運行時的安全性以及穩(wěn)定性，在所述軸承體1的端面處設(shè)置有冷卻孔(未示出)，在軸承上設(shè)置有環(huán)形的冷卻槽(未示出)，通過在冷卻孔注入冷卻水，冷卻水在冷卻槽內(nèi)循環(huán)流動，可降低潤滑油以及軸承體1的溫度。
[0018]進一步地，軸承體1采用鋼質(zhì)材料，內(nèi)襯錫青銅，軸承體1內(nèi)工作表面的短軸為70.02mm，長軸為70.06mm，在精密加工中心鏜削完成。軸承寬度為70mm，主軸3直徑為70mm。靜壓油腔2等邊三角形結(jié)構(gòu)的邊長度為34.64mm,油腔深度為3_。進油小孔5直徑為9_。回油槽6包角為10°，槽深度3_，回油小孔4直徑為7_。按照這些工藝參數(shù)加工出六油腔靜壓滑動軸承，再通過對供油壓力進行適當(dāng)?shù)目刂?，可以降低主軸在高轉(zhuǎn)速時的振動，提高軸承系統(tǒng)的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速，明顯改善靜壓滑動軸承的穩(wěn)定性。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種六油腔靜壓滑動軸承，其特征在于:包括軸承體(1)，所述軸承體(1)的內(nèi)工作表面形狀為橢圓，與主軸(3)形成楔形波浪狀間隙；所述軸承體(1)內(nèi)表面上均勻分布了六個靜壓油腔(2)，即兩相鄰靜壓油腔(2)中心線夾角均為60° ;所述靜壓油腔(2)的形狀是等邊三角形，且所述靜壓油腔(2 )均有一定的深度以此來形成靜壓；所述靜壓油腔(2 )設(shè)有單獨的進油小孔(5)，相鄰靜壓油腔(2)之間設(shè)置回油槽(6)以及回油小孔(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六油腔靜壓滑動軸承，其特征在于:軸承體(1)的端面處設(shè)置有冷卻孔，在軸承上設(shè)置有環(huán)形的冷卻槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六油腔靜壓滑動軸承，其特征在于:軸承體(1)采用鋼質(zhì)材料，內(nèi)襯錫青銅，軸承體(1)內(nèi)工作表面的短軸為70.02mm，長軸為70.06mm，在精密加工中心鏜削完成；軸承寬度為70_，主軸(3)直徑為70_ ;靜壓油腔(2)等邊三角形結(jié)構(gòu)的邊長度為34.64mm，油腔深度為3mm ;進油小孔(5)直徑為9mm ;回油槽(6)包角為10°，槽深度3mm，回油小孔(4)直徑為7mm。
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種六油腔靜壓滑動軸承，包括軸承體，所述軸承體的內(nèi)工作表面形狀為橢圓，與主軸形成楔形波浪狀間隙；所述軸承體內(nèi)表面上均勻分布了六個靜壓油腔，即兩相鄰靜壓油腔中心線夾角均為60°；所述靜壓油腔的形狀是等邊三角形，且所述靜壓油腔均有一定的深度以此來形成靜壓；所述靜壓油腔設(shè)有單獨的進油小孔，相鄰靜壓油腔之間設(shè)置回油槽以及回油小孔。本發(fā)明通過改進靜壓滑動軸承的內(nèi)表面工作廓形，增加靜壓滑動軸承的油腔數(shù)量，優(yōu)化靜壓滑動軸承的油腔形狀，可以有效改善靜壓滑動軸承的動態(tài)特性，抑制油膜振蕩和主軸振動，提高靜壓滑動軸承的穩(wěn)定性。
【IPC分類】F16C37/00, F16C33/10, F16C32/06
【公開號】CN105240405
【申請?zhí)枴緾N201510773269
【發(fā)明人】梁鵬, 楊發(fā)展
【申請人】青島理工大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月13日