CN101907133A - 一种自适应变工况圆柱形球面承压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，它包括12-16个独立的球面静压轴承，其中每4～8个独立的球面静压轴承构成一组，每组中的球面静压轴承共用一个高压阀块，其中的每一个球面静压轴承通过各自独立的油道与高压阀块连接，每一条油道上还设置有单向阀，每组球面静压轴承按序交错的均匀分布在同一个环形的平面上。它能随载荷作用方向变化而自行摆动调整，还能避免供油流量随压力或温度波动而变化，保证稳定的供油量，以确保形成稳定的工作油膜。

Description

一种自适应变工况圆柱形球面承压系统
技术领域
本发明涉及一种大型立式辊磨减速机中使用的自适应变工况圆柱形球面承压系统。
背景技术
静压支承系统是大型立式辊磨减速机中最为重要的部件之一，它需要承受磨机的重量和粉磨过程的粉磨力，其工作性能直接关系到减速机能否安全可靠的运行。当前的静压支承系统普遍采用扇形平面结构，当作用载荷分布不均匀特别是偏载严重时，容易导致支承系统温度偏高，甚至出现烧坏的情况。此外，现有对静压支承系统进行供油的装置只是简单的进行流量分配，没有对各供油口进行流量补偿调节，容易出现各供油口流量随压力或温度的波动而变化，不能保持稳定的供油量，致使静压支承系统不能形成稳定的工作油膜，从而影响减速机的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种自适应变工况圆柱形球面静压支承系统，它能随载荷作用方向变化而自行摆动调整，还能避免供油流量随压力或温度波动而变化，保证稳定的供油量，以确保形成稳定的工作油膜。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样的：一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，它包括12-16个独立的球面静压轴承，其中每4～8个独立的球面静压轴承构成一组，每组中的球面静压轴承共用一个高压阀块，其中的每一个球面静压轴承通过各自独立的油道与高压阀块连接，每一条油道上还设置有单向阀，每组球面静压轴承按序交错的均匀分布在同一个环形的平面上。
作为优选：所述球面静压轴承为16个，每4个独立的球面静压轴承构成一组。
作为优选：所述球面静压轴承主要由圆柱形的静压轴承、支承块、调整垫和垫块组成，所述静压轴承上表面设有一圆形凹槽，所述圆形凹槽底面圆心处设置有出油口，所述出油口与油道相连；所述支承块整体为圆柱形，其下表面为球面结构，所述静压轴承下表面设置有与支承块匹配的凹槽，所述支撑块上半部分通过嵌入或螺栓联接固定在静压轴承下表面的凹槽内，所述支撑块下半部分伸入垫块中，并且所述支承块的球面与间隙安装在垫块内部的调整垫接触；所述垫块上表面和静压轴承下表面通过限位销连接，在垫块上表面和静压轴承下表面对应设置有供定位销安装嵌入的圆柱形沉孔。
作为优选：所述静压轴承上表面的圆形凹槽的深度为3-5mm，其直径为静压轴承上表面直径的二分之一。
作为优选：所述静压轴承的上表面涂覆轴承合金层。
 作为优选：所述高压阀块内一个安全阀，所述高压阀块内的每个油道上均设置有流量调节阀。
本发明的优点在于：圆柱形各承压区域的压力分布更为均匀，采用球面结构的静压支承系统可在支撑平面360°范围内自由摆动，能随载荷作用方向偏摆变化而自行调整适应，从而降低载荷不均匀对减速机的影响。运用高压阀块对每个供油口进行流量补偿调节，能避免供油流量随压力或温度波动而变化，以确保形成稳定的工作油膜；上述措施使得静压支承系统的温度控制在设定范围内，延长了其使用寿命，从而保证减速机安全可靠的运行。对支承块球面进行表面硬化处理和对调整垫整体硬度进行控制，保证了整个球面结构的可靠性和耐用性。调整垫设计为间隙安装在垫块内部，在装配过程中可以方便地取出进行高度调整，以及损坏后方便地进行更换。此外，本发明还降低了静压支承系统对减速机箱体支撑平面和输出法兰工作面加工精度的敏感性，可降低这些关键大型零部件的加工难度，从而促进成本控制。
附图说明
图1为发明的结构示意图；
图2为发明的球面静压轴承的剖视图；
图3为本发明的高压阀块的液压原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明包括12-16个独立的球面静压轴承，其中每4～8个独立的球面静压轴承构成一组，如图1所示，本发明的自适应变工况圆柱形球面承压系统包括16个独立的球面静压轴承，其中每4个独立的球面静压轴承构成一组，每组中的球面静压轴承共用一个高压阀块6，其中的每一个球面静压轴承通过各自独立的油道与高压阀块6连接，每个油道上还设置有单向阀7，每组球面静压轴承按序交错的均匀分布在同一个环形的平面上；参见图3，一路高压油（Ⅰ）进入高压阀块6后被分流为4路进行供油，4个供油油道（i～iv）均设置有流量调节阀8，流量调节阀8可对每个供油油道进行流量补偿调节，以保持流量的稳定，避免其随压力或温度的波动而变化。此外，设置的安全阀9可控制系统压力不超过安全压力，保证整个系统的安全。
由图2所示，所述球面静压轴承主要由圆柱形的静压轴承1、支承块2、调整垫3和垫块4组成，所述静压轴承的上表面涂覆有一层轴承合金，所述静压轴承1上表面设有一圆形凹槽，所述圆形凹槽的深度为3-5mm，其直径为静压轴承1上表面直径的二分之一，所述圆形凹槽底面圆心处设置有出油口，静压轴承1内部设置有与出油口连接的管道，该管道通过静压轴承1侧壁的接头与油道连接；所述支承块2整体为圆柱形，其下表面为球面结构，并对球面进行表面硬化处理，所述静压轴承下表面设置有与支承块2匹配的凹槽，支承块2的上部分通过嵌入或螺栓联接固定在静压轴承下表面的凹槽内，所述支承块2的下半部分伸入垫块4中，支承块2的球面与间隙安装在垫块4内部的调整垫3接触，对调整垫3进行热处理以获得均匀的硬度，所述垫块4上表面和静压轴承1下表面通过限位销5连接，在垫块4上表面和静压轴承1下表面对应设置有供定位销5安装嵌入的圆柱形沉孔。
具体实施过程中，当载荷分布不均匀偏摆时，静压支承系统可随之在支撑平面360°范围内自由摆动适应；而当载荷波动时，静压支承系统能进行流量补偿调节，可提供稳定流量的高压油。这些都保证了整个静压支承系统始终能形成稳定的工作油膜，温度控制在设定范围内，从而保证了减速机安全可靠的运行。

Claims (6)

1.一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，其特征在于：它包括12-16个独立的球面静压轴承，其中每4～8个独立的球面静压轴承构成一组，每组中的球面静压轴承共用一个高压阀块（6），其中的每一个球面静压轴承通过各自独立的油道与高压阀块（6）连接，每一条油道上还设置有单向阀（7），每组球面静压轴承按序交错的均匀分布在同一个环形的平面上。
2.根据权利要求1中所述的一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，其特征在于：所述球面静压轴承为16个，每4个独立的球面静压轴承构成一组。
3.根据权利要求1中所述的一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，其特征在于：所述球面静压轴承主要由圆柱形的静压轴承（1）、支承块（2）、调整垫（3）和垫块（4）组成，所述静压轴承（1）上表面设有一圆形凹槽，所述圆形凹槽底面圆心处设置有出油口，所述出油口与油道相连；所述支承块（2）整体为圆柱形，其下表面为球面结构，所述静压轴承（1）下表面设置有与支承块（2）匹配的凹槽，所述支撑块（2）上半部分通过嵌入或螺栓联接固定在静压轴承（1）下表面的凹槽内，所述支撑块（2）下半部分伸入垫块（4）中，并且所述支承块（2）的球面与间隙安装在垫块（4）内部的调整垫（3）接触；所述垫块（4）上表面和静压轴承（1）下表面通过限位销（5）连接，在垫块（4）上表面和静压轴承（1）下表面对应设置有供定位销（5）安装嵌入的圆柱形沉孔。
4.根据权利要求3所述的一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，其特征在于：所述静压轴承（1）上表面的圆形凹槽的深度为3-5mm，其直径为静压轴承（1）上表面直径的二分之一。
5.根据权利要求3所述的一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，其特征在于：所述静压轴承（1）的上表面涂覆轴承合金层。
6.根据权利要求1所述的一种自适应变工况圆柱形球面承压系统，其特征在于：所述高压阀块（6）内设有一个安全阀（9），所述高压阀块（6）内的每个油道上均设置有流量调节阀（8）。
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