CN102022430B - 一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，该装置包括状态可调的椭圆滑动轴承和检测控制回路两部分；其中状态可调的椭圆滑动轴承分为上下两瓦，二者相对安装，上瓦固定，下瓦可以绕支点在一定范围内摆动；在检测控制回路中，位移传感器安装在椭圆滑动轴承附近，与控制器相连，控制器与伺服电机和报警器相连，伺服电机通过传动丝杠与倾斜滑块相连，倾斜滑块与滑动轴承下瓦相连。该装置可以通过手动或自动调节伺服电机的运行状态来改变下瓦绕支点的摆角方向和摆角大小，从而可以灵活调整滑动轴承的工作状态，以适应不同工况的要求。

Description

一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置

技术领域

本发明属于轴承装置技术领域，涉及一种滑动轴承装置，尤其是一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，其适用于工作条件在较大范围内变动的径向滑动支撑。

背景技术

滑动轴承工作平稳、可靠、无噪音，如能保证流体润滑可大大减少摩擦磨损。虽然在一般工况下，例如机床、减速箱汽车等场合被滚动轴承取代，但在很多重要场合，如发电机组、汽轮机、轧钢机、高速主轴等领域仍占重要地位。滑动轴承按其承受的工作载荷可分为径向滑动轴承和推力滑动轴承，而按瓦块形式来说径向轴承又可以分为普通圆瓦(如图1a)、椭圆瓦(如图1b)、多油叶(如图1c)、可倾瓦(如图1d)和错位瓦(如图1e)等，而推力轴承可分为扇形固定瓦(如图1f)，圆形可倾瓦(如图1g)和扇形可倾瓦(如图1h)等。在传统上，这些滑动轴承是基于某一种或几种特定工作状况进行设计的，然而在实际生产运行中，滑动轴承的工作状况可能是需要频繁变化的，如发电机组会根据用电量的不同，调整其工作转速，为保证机组滑动轴承的安全运行，需要保证机组维持某一稳定的工作状态，在用电高峰期时会造成电力资源的紧缺，而在用电低峰期又会造成造成电力资源的浪费；同样，在承受复杂冲击载荷的大型核心关键设备，如破碎机、轧钢机以及大型电机等，工作载荷可能发生发生剧烈变化，其工作条件是可能在一个很宽的范围内变动，某一特定参数的滑动轴承往往无法满足频繁变化的工作状况，因此，复杂工况轻则会造成滑动轴承的磨损，缩短轴承寿命，重则造成烧瓦、抱轴等严重事故，而一旦这些核心设备损坏，相应的生产线就会停机，导致相关企业的巨大经济损失。

因此开发一种可以适用于工作状况频繁变化的滑动支撑技术，对于企业和社会都有着重要的经济意义和现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，该轴承装置可解决现有径向滑动轴承只能适用于一种或有限几种工作状况的缺点，尤其可以适用于工作条件在较大范围内频繁变动的情况。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，包括状态可调的椭圆滑动轴承和检测控制回路；所述状态可调的椭圆滑动轴承包括相对安装的椭圆轴承下瓦和椭圆轴承上瓦，所述椭圆轴承下瓦的一侧铰接在支点上，所述椭圆轴承下瓦的另一侧下方成斜面，在斜面下配合垫有倾斜滑块，所述倾斜滑块的后端设有丝孔，所述倾斜滑块的后端设有与所述丝孔配合用以驱动所述倾斜滑块滑动的丝杠机构；所述检测控制回路包括第一、二位移传感器、控制器和伺服电机，所述第一、二传感器在椭圆滑动轴承附近沿椭圆轴承下瓦和椭圆轴承上瓦之间的轴颈的周向方向成90度安装，第一、二传感器的输出端分别连接至控制器的输入端。

上述丝杠机构包括丝杠和丝杠固定装置；所述丝杠固定装置上设有丝杠安装孔，所述丝杠安装于丝杠安装孔上。

上述控制器的输出端连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杠机构的丝杠轴连接。

本发明的另一实施例是在丝杠的后端设有手摇柄。

以上所述的控制器连接有报警器。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1)本发明采用的椭圆轴承可以适用于在一个很宽的工作状况；

2)本发明的椭圆轴承的姿态可以通过电机控制的丝杠驱动倾斜滑块来调节或通过手动进行调节椭圆轴承下瓦于上瓦之间的间隙，使轴承达到最优的工作状态；

3)本发明在椭圆轴承上安装有位移传感器，可以对轴承的工作状态进行监视，若达不到工作要求，会自动报警；

4)整个装置具有负反馈的优点，可以有效控制由于工作条件改变而引起的轴承工作状态不稳定的情况。

附图说明

图1为现有技术中几种常见的滑动轴承结构示意；

图2为本发明各部件的连接结构示意图；

图3为本发明的另一实施例结构示意图。

其中：1是丝杠、2是倾斜滑块、3是支点、4是椭圆轴承下瓦、5是轴颈、6是椭圆轴承上瓦、7和8是高精度位移传感器、9是报警器、10是控制器、11是伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

这种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，包括状态可调的椭圆滑动轴承和检测控制回路；所述状态可调的椭圆滑动轴承包括相对安装的椭圆轴承下瓦和椭圆轴承上瓦，所述椭圆轴承下瓦的一侧铰接在支点上，所述椭圆轴承下瓦的另一侧下方成斜面，在斜面下配合垫有倾斜滑块，所述倾斜滑块的后端设有丝孔；所述检测控制回路包括第一、二位移传感器、控制器和伺服电机所述第一、二传感器在椭圆轴承附近沿椭圆轴承下瓦和椭圆轴承上瓦之间的轴颈的周向方向成90度安装，第一、二传感器的输出端分别连接至控制器的输入端，所述控制器的输出端连接伺服电机，所述伺服电机的输出轴安装有伸入所述倾斜滑块后端丝孔内的丝杠。

在本发明的装置中，若外部工作条件发生改变，轴颈的运行状况可由位移传感器进行采集，控制器会对轴颈的位移信息进行分析，当轴承状态不满足工作要求时，报警器会发出报警信号，从而可以手动调节或由控制器自动调节执行机构的工作状态，从而调节椭圆轴承下瓦的绕支点的摆动方向和倾角大小，通过改变轴承椭圆度，改变轴承状态，从而改善轴承运行状态，若调整姿态后的轴承仍然达不到工作要求，则可以手动或自动对轴承姿态做进一步的调整，直至达到工作要求。

参见图2，本发明的智能型状态可调椭圆滑动轴承装置由状态可调的椭圆滑动轴承和检测控制回路两部分组成。其中状态可调的椭圆滑动轴承包括相对安装的椭圆轴承下瓦4和椭圆轴承上瓦6，在椭圆轴承下瓦4和椭圆轴承上瓦6之间安装轴颈5，椭圆轴承下瓦4的一侧铰接在支点3上形成柱状关节，这样可以使椭圆轴承下瓦4绕支点3在一定范围内摆动，通过改变轴承椭圆度，改变轴承姿态，从而改善轴承运行状态。椭圆轴承下瓦4的另一侧下方成斜面，在斜面下配合垫有倾斜滑块2，倾斜滑块2的后端设有丝孔。检测控制回路包括第一、二位移传感器7、8，控制器10和伺服电机11。其中第一、二传感器7、8在椭圆轴承附近沿椭圆轴承下瓦4和椭圆轴承上瓦6之间的轴颈5的周向方向成90度相对安装(图2中将轴颈5单独画出来表示第一、二传感器7、8相对轴颈5的安装位置，实际中第一、二传感器7、8安装于椭圆轴承下瓦4和椭圆轴承上瓦6上)。第一、二传感器7、8的输出端分别连接至控制器10的输入端，控制器的输出端连接伺服电机11，伺服电机11的输出轴安装有伸入所述倾斜滑块2后端丝孔内的丝杠1。

本发明的工作过程如下：

当外部工作条件发生变化时，第一位移传感器7和第二位移传感器8会采集轴颈5的位移振动信号并传送给控制器10，控制器10根据得到位移振动信息，分析目前轴承的运行状态，若达不到工作要求，便会发出信号由报警器10报警；进一步的，根据实际要求，可以由手动控制或由控制器10自动分析得到控制方案，通过控制伺服电机11的正转和反转，籍由传动丝杠1，将伺服电机11主轴的旋转运动转换为倾斜滑块2的水平运动，而与倾斜滑块2相接触的椭圆轴承下瓦4的下端面一侧也有与之相同的倾斜角度(斜面)，因此倾斜滑块2的水平位移会控制椭圆轴承下瓦4的摆角方向和摆角大小，通过调整轴承的椭圆度，改变轴承的工作姿态，进而改善轴承运行状态；调整后的轴颈5的工作状态可继续由第一位移传感器7和第二位移传感器8进行测量，若未达到工作要求，控制器5对轴承姿态做进一步的修正，直至满足工作要求。

Claims (5)

1.一种智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，其特征在于：包括状态可调的椭圆滑动轴承和检测控制回路；所述状态可调的椭圆滑动轴承包括相对安装的椭圆轴承下瓦(4)和椭圆轴承上瓦(6)，所述椭圆轴承下瓦(4)的一侧铰接在支点(3)上，所述椭圆轴承下瓦(4)的另一侧下方成斜面，在斜面下配合垫有倾斜滑块(2)，所述倾斜滑块(2)的后端设有丝孔，所述倾斜滑块(2)的后端设有与所述丝孔配合用以驱动所述倾斜滑块(2)滑动的丝杠机构；所述检测控制回路包括第一、二位移传感器(7、8)、控制器(10)和伺服电机(11)，所述第一、二传感器(7、8)在椭圆滑动轴承附近沿椭圆轴承下瓦(4)和椭圆轴承上瓦(6)之间的轴颈(5)的周向方向成90度安装，第一、二传感器(7、8)的输出端分别连接至控制器(10)的输入端。

2.根据权利要求1所述的智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，其特征在于：所述丝杠机构包括丝杠(1)和丝杠固定装置；所述丝杠固定装置上设有丝杠安装孔，所述丝杠(1)安装于丝杠安装孔上。

3.根据权利要求1所述的智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，其特征在于：所述控制器(10)的输出端连接有伺服电机(11)，所述伺服电机(11)的输出轴与所述丝杠机构的丝杠(1)轴连接。

4.根据权利要求2所述的智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，其特征在于：所述丝杠(1)的后端设有手摇柄。

5.根据权利要求1或2所述的智能型状态可调椭圆滑动轴承装置，其特征在于：所述控制器(10)连接有报警器(9)。

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