CN205101400U - 六油腔静压滑动轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种六油腔静压滑动轴承，包括轴承体，所述轴承体的内工作表面形状为椭圆，与主轴形成楔形波浪状间隙；所述轴承体内表面上均匀分布了六个静压油腔，即两相邻静压油腔中心线夹角均为60°；所述静压油腔的形状是等边三角形，且所述静压油腔均有一定的深度以此来形成静压；所述静压油腔设有单独的进油小孔，相邻静压油腔之间设置回油槽以及回油小孔。本实用新型通过改进静压滑动轴承的内表面工作廓形，增加静压滑动轴承的油腔数量，优化静压滑动轴承的油腔形状，可以有效改善静压滑动轴承的动态特性，抑制油膜振荡和主轴振动，提高静压滑动轴承的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种六油腔静压滑动轴承，属于滑动轴承技术领域。
背景技术
滑动轴承被广泛应用于汽轮机，大型机床以及舰船动力传动系统中，具有承载能力大，功耗小等优点。滑动轴承按照流体膜的形成原理分为三种，即动压滑动轴承，动静压滑动轴承，静压滑动轴承。动压滑动轴承没有静压油腔，无法对其进行主动控制，且动压滑动轴承在小偏心率时易失稳。动静压滑动轴承虽然有静压油腔，但由于油腔面积小而封油面的面积大，导致动压效应强烈，其主动控制效果也较差，稳定性难以令人满意。与前两种轴承相比，静压滑动轴承具有油膜刚度高，主轴回转精度高，可控性好等优点。
静压滑动轴承虽然在小偏心率时的稳定性较好，但随着偏心率的增大，失稳转速降低，轴承稳定性也变差。轴承的安全可靠运行是保证系统动力性能的重要条件，一旦失稳，将带来严重的后果，不但轴承以及整个系统受到损坏，还可能威胁到操作人员的生命安全。研究表明，轴承体的内工作表面廓形，油腔数量以及油腔形状的合理设计，是提高滑动轴承失稳转速，改善轴承工作可靠性、稳定性的关键。目前普通静压滑动轴承采用圆形工作内表面，高速运转时易导致涡动以及油膜振荡等失稳问题，且传统的静压油腔数目（四个）和形状（矩形油腔结构）也不能再满足静压轴承大偏心率、高转速时的稳定性要求。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型针对现有静压滑动轴承大偏心率、高转速下易失稳的问题，对轴承内工作表面形状，静压油腔数量以及形状进行了改进，提出了一种六油腔静压滑动轴承，旨在提高静压滑动轴承的失稳转速，改善静压滑动轴承的稳定性。
本实用新型采用的技术方案为：
一种六油腔静压滑动轴承，包括轴承体，所述轴承体的内工作表面形状为椭圆，与主轴形成楔形波浪状间隙；所述轴承体内表面上均匀分布了六个静压油腔，即两相邻静压油腔中心线夹角均为60°；所述静压油腔的形状是等边三角形，且所述静压油腔均有一定的深度以此来形成静压；所述静压油腔设有单独的进油小孔，相邻静压油腔之间设置回油槽以及回油小孔。
其中，轴承体的端面处设置有冷却孔，在轴承上设置有环形的冷却槽。
其中，轴承体采用钢质材料，内衬锡青铜，轴承体内工作表面的短轴为70.02mm，长轴为70.06mm，在精密加工中心镗削完成；轴承宽度为70mm，主轴直径为70mm；静压油腔等边三角形结构的边长度为34.64mm，油腔深度为3mm；进油小孔直径为9mm；回油槽包角为10°，槽深度3mm，回油小孔直径为7mm。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过对静压轴承内工作表面形状，静压油腔数量以及形状进行了优化设计（设计改进均有理论依据），可以明显提高静压滑动轴承的失稳转速，改善静压滑动轴承的稳定性。
2、本实用新型的六个静压油腔均设有单独的进油小孔，方便对每个油腔进行单独的供油，并且这样可防止出现一个或者几个静压油腔由于节流器故障无进油时引发轴承失效的问题；
3、本实用新型的两相邻静压油腔之间均设有回油槽，一方面是阻止相邻静压油腔压力的相互影响，另一方面可以减小封油面的面积降低动压效应，提高可控性；
4、本实用新型的每个回油槽中心都设置回油小孔，润滑油通过回油小孔流回到油箱，实现润滑油的循环。
5、本实用新型的六油腔静压滑动轴承应用于机组中,可以提高轴承的稳定性，消除设备运行的安全隐患，延长设备的使用寿命，并保证了机组操作人员的人身安全等。
附图说明
图1是本实用新型六油腔静压滑动轴承的结构示意图；
图2是图1中沿A-A线剖开后并展开成平面的结构图。
1-轴承体、2-静压油腔、3-主轴、4-回油小孔、5-进油小孔、6-回油槽。
具体实施例
下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。
参见图1和图2，本实用新型的六油腔静压滑动轴承包括轴承体1，所述轴承体1的内工作表面形状为椭圆，与主轴3形成的楔形波浪状间隙不仅提高了轴承的刚度，同时也提高了轴承的稳定性。
所述轴承体1内表面上均匀分布了六个静压油腔2，研究表明：油腔数目分别为六个和四个的静压滑动轴承，在相同结构参数下，六腔静压滑动轴承的刚度以及稳定性要优于四腔静压滑动轴承的刚度和稳定性，而且六腔轴承流量高于四腔轴承，更加有利于缓解轴承系统高速下的发热问题，延长轴承的使用寿命。所述静压油腔2的形状是等边三角形，研究表明：对于油腔形状分别为等边三角形，矩形，椭圆形，以及圆形的四种静压滑动轴承，油腔形状为等边三角形的轴承由于形状的优化改变了油膜压力梯度，使这种轴承的失稳转速最高，稳定性最好。
所述静压油腔2设有单独的进油小孔5，这样可防止出现一个或者几个静压油腔2由于节流器故障无进油时引发轴承失效的问题，所以增加所述静压油腔2的数量从这方面来看也提高了轴承的安全性；相邻静压油腔2之间设置回油槽6以及回油小孔4，这样有利于润滑油流回油箱。
为了让轴承在高速情况下工作，避免润滑油以及轴承体1发热严重，保证润滑油维持较高的动力粘度，提高静压滑动轴承高速运行时的安全性以及稳定性，在所述轴承体1的端面处设置有冷却孔（未示出），在轴承上设置有环形的冷却槽（未示出），通过在冷却孔注入冷却水，冷却水在冷却槽内循环流动，可降低润滑油以及轴承体1的温度。
进一步地，轴承体1采用钢质材料，内衬锡青铜，轴承体1内工作表面的短轴为70.02mm，长轴为70.06mm，在精密加工中心镗削完成。轴承宽度为70mm，主轴3直径为70mm。静压油腔2等边三角形结构的边长度为34.64mm，油腔深度为3mm。进油小孔5直径为9mm。回油槽6包角为10°，槽深度3mm，回油小孔4直径为7mm。按照这些工艺参数加工出六油腔静压滑动轴承，再通过对供油压力进行适当的控制，可以降低主轴在高转速时的振动，提高轴承系统的失稳转速，明显改善静压滑动轴承的稳定性。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种六油腔静压滑动轴承，其特征在于：包括轴承体（1），所述轴承体（1）的内工作表面形状为椭圆，与主轴（3）形成楔形波浪状间隙；所述轴承体（1）内表面上均匀分布了六个静压油腔（2），即两相邻静压油腔（2）中心线夹角均为60°；所述静压油腔（2）的形状是等边三角形，且所述静压油腔（2）均有一定的深度以此来形成静压；所述静压油腔（2）设有单独的进油小孔（5），相邻静压油腔（2）之间设置回油槽（6）以及回油小孔（4）。
2.根据权利要求1所述的一种六油腔静压滑动轴承，其特征在于：轴承体（1）的端面处设置有冷却孔，在轴承上设置有环形的冷却槽。
3.根据权利要求1所述的一种六油腔静压滑动轴承，其特征在于：轴承体（1）采用钢质材料，内衬锡青铜，轴承体（1）内工作表面的短轴为70.02mm，长轴为70.06mm，在精密加工中心镗削完成；轴承宽度为70mm，主轴（3）直径为70mm；静压油腔（2）等边三角形结构的边长度为34.64mm，油腔深度为3mm；进油小孔（5）直径为9mm；回油槽（6）包角为10°，槽深度3mm，回油小孔（4）直径为7mm。
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| CN105240405A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-13 | 青岛理工大学 | 六油腔静压滑动轴承 |
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