CN1699772A - 智能推力油膜轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能推力油膜轴承。它包含有与推力盘相配合的推力瓦块和底座，有一个自动微位移伸缩机构，感测瓦块温度而自动调整各推力瓦块与推力盘间的间隙，实现瓦块均载并使各瓦块温度分布均匀。本发明结构合理，工作可靠，可应用于各种旋转机械中承受推力工作载荷。

Description

智能推力油膜轴承
技术领域
本发明涉及一种推力油膜轴承，特别是一种智能推力油膜轴承。
技术背景
对于推力油膜轴承，由于制造和安装误差，很难做到各瓦块等厚并使各瓦块保持在同一平面上，同时由于各种旋转机械设备转子在工作状态下不可避免会存在弯曲变形等，引起推力盘产生倾斜，由于推力轴承的瓦块间隙的变化对载荷影响非常大，以上一些原因极易引起推力载荷偏载到局部瓦块上，引起局部瓦块高温导致主机工作不正常，如文献[1]提及的密切尔(Michell)式推力轴承。对于瓦块偏载问题，美国Kingsbury(金斯伯里)公司推出如图一所示的均载推力轴承[2]，如图1，通过杠杆机构，可以使推力盘传递到任何一块推力瓦上的力都能达到均匀，巧妙地解决了推力轴承瓦块偏载问题，目前这种轴承在各种重要旋转机组得到了广泛的应用。但该种轴承采用被动的机械调节机构，接触点易磨损，同时不能实现根据工况主动调节推力瓦块与推力盘间的间隙。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能推力油膜轴承，能自动调节推力瓦块与推力盘之间油膜间隙，使瓦块均载和瓦块温度分布均匀，适用于各种旋转机械中承受推力工作载荷。
为达到上述目的，本发明的构思是：
本发明针对推力油膜轴承偏载的问题，通过设计可控制的微位移伸缩机构，实现对瓦块推力瓦块与推力盘间的间隙调整，由于瓦块温度与其承受的载荷呈单调关系，通过温度传感器测得各瓦块的温度，然后微位移伸缩机构调节各瓦块的油膜间隙，实现瓦块均载并使各瓦块温度分布均匀。带可控制微位移驱动器的推力油膜轴承示意图如图2。
根据上述构思，本发明采用下述技术方案：
一种智能推力油膜轴承，包括有与推力盘配合的推力瓦块和底座，其特征在于有一个自动微位移伸缩机构，感测瓦块温度而自动调整各推力瓦块与推力盘间的间隙，实现瓦块均载并使各瓦块温度分布均匀。
上述的自动微位移伸缩机构的结构是：每个推力瓦块分别各支撑于一个电磁微位移驱动器的磁致伸缩棒顶端，电磁微位移驱器固定在底座上，每个推力瓦块上各安装一个温度传感器，所有的温度传感器的输出温度信号接入一个控制器，控制器分别对各电磁微位移驱动器输出控制电流，使电磁微位移驱动器的磁致伸缩棒伸缩达到调整所述的各推力瓦块与推力盘间的间隙。
上述的电磁微位移驱动器结构是：一个由螺钉固定于底座的壳体的内腔中心处安置磁致伸缩棒，而磁致伸缩棒周围套装一个线圈骨架，在线圈骨架内安装线圈；在磁致伸缩棒和线圈骨架上安置一个导磁密封盖，在导磁密封盖上安置瓦块座，瓦块座与壳体的端盖内的套筒滑动配合。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明采用自动微位移伸缩机构，感测瓦温而自动调整推力瓦块和推力盘间的间隙，实现瓦块均载和各瓦块温度分布均匀。本发明结构合理、工作可靠，可应用于各种旋转机械中承受推力工作载荷，如汽轮机、发电机、压缩机、风机和水泵等。
附图说明
图1是已有技术的一种推力油膜轴承结构示意图。
图2是本发明一个实施例的结构示意图。
图3是图2示例中电磁微位移驱动器的结构示意图。
图4是图2示例的控制系统原理示意图。
图5是图2示例的瓦温检测电路原理图。
图6是图2示例的控制器的电路原理图。
具体实施方压
图1示出已有技术的一种推力油膜轴承的结构。
本发明的一个优选实施例是：参见图2，本智能推力油膜轴承包含有推力盘1、推力瓦块3和底座6，有一个自动微位移伸缩机构，感测瓦块温度而自动调整各推力瓦块3与推力盘1间的间隙，实现瓦块均载并使各瓦块温度分布均匀。上述的自动微位移伸缩机构的结构是：每个推力瓦块3分别各支撑于一个电磁微位移驱动器5的磁致伸缩棒12顶端，电磁微位移驱器5固定在底座6上，每个推力瓦块3上各安装一个温度传感器2，所有的温度传感器2的输出温度信号接入一个控制器4，控制器4分别对各电磁微位移驱动器5输出控制电流，使电磁微位移驱动器5的磁致伸缩棒12伸缩达到调整所述的各推力瓦块3与推力盘1间的间隙。参见图3，上述的电磁微位移驱动器5结构是：一个由螺钉固定于底座6的壳体13的内腔中心处安置磁致伸缩棒12，而磁致伸缩棒12周围套装一个线圈骨架11，在线圈骨架11内安装线圈14；在磁致伸缩棒12和线圈骨架11上安置一个导磁密封盖10，在导磁密封盖10上安置瓦块座7，瓦块座7与壳体13的端盖9内的套筒8滑动配合。
图4示出本实施例的控制系统原理图。
图5示出本实施例的瓦温检测电路原理图。
图6示出本实施例的程控电路原理图。
参考文献
[1]翟志柏，“CC60-8.83/4.12/1.47型汽轮机推力轴承改造”，江苏电机工程，2002年12，Vol.21，No.6.
[2]赵永韬，“金斯伯里平衡式推力轴承结构特点和推力间隙的测量方法”，热力发电2002年01期.

Claims (3)

1.一种智能推力油膜轴承，包括与推力盘(1)配合的推力瓦块(3)和底座(6)，其特征在于有一个自动微位移伸缩机构，感测瓦块温度而自动调整各推力瓦块(3)与推力盘(1)间的间隙，实现瓦块均载并使各瓦块温度分布均匀。
2.根据权利要求1所述的智能推力油膜轴承，具其特征在于所述的自动微位移伸缩机构的结构是：每个推力瓦块(3)分别各支撑于一个电磁微位移驱动器(5)的磁致伸缩棒(12)顶端，电磁微位移驱器(5)固定在底座(6)上，每个推力瓦块(3)上各安装一个温度传感器(2)，所有的温度传感器(2)的输出温度信号接入一个控制器(4)，控制器(4)分别对各电磁微位移驱动器(5)输出控制电流，使电磁微位移驱动器(5)的磁致伸缩棒(12)伸缩达到调整所述的各推力瓦块(3)与推力盘(1)间的间隙。
3.根据权利要求2所述的智能推力油膜轴承，其特征在于所述的电磁微位移驱动器(5)结构是：一个由螺钉固定于底座(6)的壳体(13)的内腔中心处安置磁致伸缩棒(12)，而磁致伸缩棒(12)周围套装一个线圈骨架(11)，在线圈骨架(11)内安装线圈(14)；在磁致伸缩棒(12)和线圈骨架(11)上安置一个导磁密封盖(10)，在导磁密封盖(10)上安置瓦块座(7)，瓦块座(7)与壳体(13)的端盖(9)内的套筒(8)滑动配合。
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