CN205578505U - 阻尼型可倾瓦推力轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阻尼型可倾瓦推力轴承，包括压头、推力盘和支撑环，支撑环同轴设置于推力盘的下方，压头同轴固定连接于推力盘的上表面，推力盘通过压头与转轴同轴固定连接，本实用新型还包括多个均匀间隔固定于支撑环上表面的阻尼型可倾瓦组件，共同承担轴向载荷。阻尼型可倾瓦组件包括由上至下依次紧密连接的瓦面、上基体、阻尼橡胶垫和下基体，瓦面的上表面和推力盘下表面之间存在缝隙；阻尼橡胶垫轴线方向的横截面呈阶梯状，阻尼橡胶垫的厚度沿推力盘的旋转方向递减；下基体与支撑环固定连接。本发明可采用水作为润滑剂并具有良好的减振效果。

Description

阻尼型可倾瓦推力轴承

技术领域

本发明属于水下推力轴承技术领域，特别涉及一种阻尼型可倾瓦推力轴承。

背景技术

当前，国内外活动多块式推力轴承主要分为两类，一类是米契尔轴承，一类是金斯伯雷轴承。米契尔轴承对变动载荷的适应能力较强，但是载荷并不是均匀地分布在每个瓦块上，这就造成了止推轴承瓦块磨损不均。而金斯伯雷轴承则克服了上述缺点，其优点在于载荷分布均匀，调节灵活，能补偿转子的不对中偏斜，但结构也异常复杂。上述两种轴承不具备减振降噪能力，且只能用于油润滑。中国专利《一种弹性垫支撑推力轴承》(CN201439803)公开了一种弹性垫支撑的推力轴承，但由于弹性垫和推力瓦是通过圆柱销限位，导致橡胶垫和推力瓦只能水平安装，限制了其应用范围，只能用于立式水轮机等承载垂向推力的场合；该推力轴承设计时仅考虑其均载功能及油润滑环境，不能用于水润滑。

船舶油润滑推力轴承的润滑油泄漏会造成严重的水资源污染。近几年，人们逐渐意识到环境保护、节省能源对人类可持续发展的重大意义，开发新型的节能、无污染水润滑轴承的呼声越来越高。水具有无污染、来源广泛、安全性和难燃性等优点，在很多油润滑冷却场合都可以用它来代替，是一种具有广阔发展前景的润滑介质。其次，船舶特别是舰船为了达到隐蔽效果，对推力轴承的减振降噪性能要求较高。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种尼型可倾瓦推力轴承，可采用水作为润滑剂并具有良好的减振效果。

本发明提供了一种阻尼型可倾瓦推力轴承，包括压头、推力盘和支撑环，支撑环同轴设置于推力盘的下方，压头同轴固定连接于推力盘的上表面，推力盘通过压头与转轴同轴固定连接，本发明还包括多个均匀间隔固定于支撑环上表面的阻尼型可倾瓦组件，共同 承担轴向载荷。阻尼型可倾瓦组件包括由上至下依次紧密连接的瓦面、上基体、阻尼橡胶垫和下基体，瓦面的上表面和推力盘下表面之间存在间隙；阻尼橡胶垫轴线方向的横截面呈阶梯状，阻尼橡胶垫的厚度沿推力盘的旋转方向递减；下基体与支撑环固定连接。

所述下基体通过螺栓与支撑环连接，支撑环上表面设置有与下基体相配合的凹槽，支撑环下表面设置有沉孔，下基体底面设置有与螺栓相配合的螺孔；下基体设置于凹槽内；螺栓的螺母设置于沉孔内，螺栓的螺柱穿过支撑环固定于螺孔内。

所述瓦面采用赛龙或飞龙材料，既可用水润滑、亦可用油润滑。

所述阻尼橡胶垫采用丁晴橡胶，阻尼橡胶垫通过硫化工艺和上基体与下基体紧密贴合，上基体、阻尼橡胶垫和下基体之间没有其他任何连接件。

所述推力盘采用不锈钢材料，所述上基体和下基体采用青铜材料，有效保证推力轴承在水下的使用寿命。

本发明结构简单，组件少，兼有固定瓦推力轴承和普通可倾瓦推力轴承的优点。本发明的瓦面采用高分子材料，有效适用于水润滑。本发明的阻尼橡胶垫为阶梯型，其前后厚度不同，厚的地方刚度小，工况变化后，阻尼橡胶垫发生变形，厚度大的地方变形大，导致上基体倾斜，使瓦面和推力盘之间形成楔形，易形成水膜，产生流体动压润滑。工况不同，阻尼橡胶垫变形就不同，可自动调整上基体倾角，使瓦面和推力盘之间形成最优楔角，具有变工况时的最优承载，特别适合于诸如舰船等常处于变工况工作的场合。阻尼橡胶垫可以吸收转轴传递过来的振动能量以及可倾瓦组件的自激振动能量，实现减振和隔振的目的。阻尼橡胶垫变形有利于减少各瓦间载荷的差别，起到均载作用，从而改善推力盘倾斜引起的轴承性能恶化的问题。

附图说明

图1是本发明结构示意图a；

图2是本发明结构示意图b；

其中，1-压头；2-推力盘；3-阻尼型可倾瓦组件；3-1-瓦面；3-2-上基体；3-3-阻尼橡胶垫；3-4-下基体；4-支撑环；5-沉孔；6-螺栓；7-凹槽；8-螺孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种阻尼型可倾瓦推力轴承，包括压头1、推力盘2和支撑环4，支撑环4同轴设置于推力盘2的下方，压头1同轴固定连接于推力盘2的上表面，推力盘2通过压头1与转轴同轴固定连接，本发明还包括多个均匀间隔固定于支撑环4上表面的阻尼型可倾瓦组件3，共同承担轴向载荷。阻尼型可倾瓦组件3为扇形柱体结构。阻尼型可倾瓦组件3包括由上至下依次紧密贴合连接的瓦面3-1、上基体3-2、阻尼橡胶垫3-3和下基体3-4，瓦面3-1的上表面和推力盘2下表面之间存在间隙，用于形成水膜。阻尼橡胶垫3-3轴线方向的横截面呈阶梯状，阻尼橡胶垫3-3的厚度沿推力盘2的旋转方向递减；下基体3-4与支撑环4固定连接。所述瓦面3-1采用赛龙或飞龙材料，既可用水润滑、亦可用油润滑。所述推力盘2采用不锈钢材料，所述上基体3-2和下基体3-4采用青铜材料，有效保证推力轴承在水下的使用寿命。所述阻尼橡胶垫3-3采用丁晴橡胶，阻尼橡胶垫3-3通过硫化工艺该硫化工艺为成熟工艺，具体可参考文献《水润滑轴承橡胶硫化工艺系统优化方法研究》，崔洪斌和上基体3-2与下基体3-4紧密贴合，上基体3-2、阻尼橡胶垫3-3和下基体3-4之间没有其他任何连接件。瓦面材料可以根据工作环境和条件需要进行筛选，选择赛龙、飞龙或其他耐磨性能更好的SF-1等材料，阻尼橡胶垫3-3的性能设计主要为硬度和强度设计，橡胶配料须根据使用环境、工况条件以及性能要求进行选材和设计。本发明可应用于舰船上并用海水做润滑剂，应具有较好的抗海水腐蚀、耐冲击、抗蠕变性能和较长的使用寿命。

如图2所示，所述下基体3-4通过螺栓6与支撑环4连接，支撑环4上表面设置有与下基体3-4相配合的凹槽7，下基体3-4卡设于凹槽7内，保证安装的稳定性。支撑环4下表面设置有沉孔5，下基体底面设置有与螺栓6相配合的螺孔8；螺栓6的螺母设置于沉孔5内，螺栓6的螺柱穿过支撑环4固定于螺孔8内。

工作时，推力盘2在转轴带动下旋转，阻尼型可倾瓦组件3固定于支撑环4上保持静止。润滑剂被推力盘2带入到推力盘2与瓦面3-1之间的间隙中，并在间隙中建立液膜压力分布，形成与载荷方向相反的液膜力。液膜力迫使阻尼橡胶垫3-3变形，但由于橡胶 垫厚度沿周向不同，因而变形大小有所差异，阻尼橡胶垫3-3厚度大的地方变形也大，导致上基体3-2和瓦面3-1发生倾斜，液膜压力分布和液膜力也随之变化。当液膜力与载荷相等时，瓦面3-1的倾斜角和液膜压力分布确定，轴承工作稳定。当工况转速或载荷改变时，液膜压力、液膜厚度、阻尼橡胶垫3-3变形、瓦面3-1的倾斜角均发生变化，使液膜力与载荷重新达到平衡，进入新的稳定工作状态。轴承工作时，阻尼橡胶垫3-3会吸收经过液膜传递到阻尼型可倾瓦组件3上的振动能量，起到减振隔振的效果。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种阻尼型可倾瓦推力轴承，包括压头(1)、推力盘(2)和支撑环(4)，支撑环(4)同轴设置于推力盘(2)的下方，压头(1)同轴固定连接于推力盘(2)的上表面，推力盘(2)通过压头(1)与转轴同轴固定连接，其特征在于：还包括多个均匀间隔固定于支撑环(4)上表面的阻尼型可倾瓦组件(3)，阻尼型可倾瓦组件(3)包括由上至下依次紧密连接的瓦面(3-1)、上基体(3-2)、阻尼橡胶垫(3-3)和下基体(3-4)，瓦面(3-1)的上表面和推力盘(2)下表面之间存在间隙；阻尼橡胶垫(3-3)轴线方向的横截面呈阶梯状，阻尼橡胶垫(3-3)的厚度沿推力盘(2)的旋转方向递减；下基体(3-4)与支撑环(4)固定连接。

2.根据权利要求1所述的阻尼型可倾瓦推力轴承，其特征在于下基体(3-4)通过螺栓(6)与支撑环(4)连接，支撑环(4)上表面设置有与下基体(3-4)相配合的凹槽(7)，支撑环(4)下表面设置有沉孔(5)，下基体底面设置有与螺栓(6)相配合的螺孔(8)；下基体(3-4)设置于凹槽(7)内；螺栓(6)的螺母设置于沉孔(5)内，螺栓(6)的螺柱穿过支撑环(4)固定于螺孔(8)内。

3.根据权利要求1所述的阻尼型可倾瓦推力轴承，其特征在于阻尼橡胶垫(3-3)采用丁晴橡胶，阻尼橡胶垫(3-3)通过硫化工艺与上基体(3-2)和下基体(3-4)紧密贴合。

4.根据权利要求1所述的阻尼型可倾瓦推力轴承，其特征在于推力盘(2)采用不锈钢材料。

5.根据权利要求1所述的阻尼型可倾瓦推力轴承，其特征在于上基体(3-2)和下基体(3-4)采用青铜材料。