CN208885784U - 一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫。多油垫式重型静压轴承运行过程中，油膜发热主要积聚在油垫封油边处，导致润滑油粘度减低，油膜润滑性能急剧减小，极易引起润滑失效，进而发生工作事故。因此提出一种带有微翅片封油边结构的油垫，其由扇形油腔（1.1）、进油口（1.2）、封油边（1.3）构成。在封油边（1.3）的外圈均匀布置一圈微翅片（1.3.1）结构，微翅片呈曲面三棱锥状。采用上述结构后，积聚在封油边处的热量可通过微翅片尖端热效应转移到封油边外侧面，同时微翅片促进流固界面之间的湍流换热，使回油流体能够及时带走翅片上的热量，能够有效减少热量积聚，达到提高润滑性能的目的。本实用新型属于高速重载工作转台领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫，属于高速重载工作转台领域。
背景技术
重型静压机床是工业加工的母机，是国之命脉关系到一个国家制造业的发展水平。液体静压支承是大型机床的重要部件之一，具有油膜刚度大、承载能力好、运行精度高、性能稳定、使用寿命长、工作转速范围大等优点，被广泛的应用在重型数控装备等重要领域。重型静压支承机床由于机床尺寸较大，当机床旋转工作时工作台线速度很高，产生的剪切热较大，容易在油膜处发生热量积累。特别是在某些特殊转速负载条件下，油垫逆流侧封油边处的剪切流流量恰好等于压差流流量，将造成热油流动能力急剧减弱，热量在逆流侧封油边处不断积累，影响流体润滑性能，甚至进而导致润滑失效。
发明内容
本实用新型主要解决高速重载静压流体轴承工作过程中的油膜散热问题，特别是特定转速负载条件下，逆流侧热油流出能力降低导致的油膜温度激增的问题。为降低油膜温度，提高油垫的刚度和承载能力，设计一种结构较为合理的，具有微翅片封油边的扇形油垫解决这一技术难题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫；静压支承扇环腔油垫（1）是所述具一种有微翅片封油边的静压轴承油垫的主体结构，静压支承扇环腔油垫（1）在周向方向上均匀的布置在底座（3）上；两两静压支承扇环腔油垫（1）中间处的空隙为回油槽（2）；扇形油腔（1.1）位于静压支承扇环腔油垫（1）的中部，扇形油腔（1.1）的中间布置有一个进油口（1.2）；封油边（1.3）设置在扇形油腔（1.1）的外缘。
封油边（1.3）外圈侧均匀分布有多排微翅片（1.3.1）；各排之间微翅片（1.3.1）顺序或交错排布；同一壁面上微翅片（1.3.1）的排布方向相同；微翅片（1.3.1）与封油边（1.3）为一体，不存在接触热阻。
各个微翅片（1.3.1）结构参数基本相同；微翅片（1.3.1）整体呈曲面三棱锥状，纵向截面呈鳍型；两侧平面处，微翅片（1.3.1）坡角方向指向离心侧；内、外曲面处，微翅片（1.3.1）坡角方向与工作台主旋转方向相同。
本实用新型与现有油垫有以下有益效果：封油边外侧面的微翅片结构具有很大的散热表面积，增大了对流散热性能。与传统扇环腔油垫相比，本实用新型对极端特殊工况具有更好的适应性。在同等工况条件下油膜温度更低，油膜温度场分布更均匀，油垫热变形量更小。在高速重载工况下，能够保证旋转工作台长时间的可靠运转。
附图说明：
附图1：油垫三维立体图；
附图2：微翅片立体图；
附图3：微翅片尺寸结构示意图；
附图4：油垫沿转台底座排列示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步的阐述本实用新型，但本实用新型的实施方式不限于此。
一种具有微翅片封油边结构的油垫，其由扇形油腔（1.1）、进油口（1.2）、封油边（1.3）构成。封油边（1.3）高8mm，在封油边（1.3）的外圈，以两两翅片前后左右四个方向均间隔2mm的距离均匀布置一圈微翅片（1.3.1）结构，微翅片（1.3.1）呈曲面三棱锥状。微翅片高度为1.5mm，翅根长度1.25mm，翅片厚度为1mm,向流处角α为30°，背流处角度β为60°。
工作原理：工作时将12个相同结构的静压支承扇环腔油垫（1）均匀的布置在底座（3）上，然后将旋转工作台安装在所形成的油垫导轨上；用油泵将液压油由进油口（1.2）输入到扇形油腔（1.1）中；当油腔压力与工作台及负载的重力之和平衡时，旋转工作台被顶起，油垫与工作台之间形成一层稳定的薄油膜，工作台处于完全流体润滑状态；当油膜在封油边处产生热量集聚时，封油边（1.3）外侧面的微翅片（1.3.1）结构，依靠尖端热效应，能够迅速将封油边上表面与被表面处的热量传导至微翅片（1.3.1）尖端；并通过微翅片（1.3.1）使回油液体在封油边（1.3）壁面附近产生微小涡流，加剧回流油液与封油边（1.3）固壁间的湍流换热，让油液能够及时带走微翅片（1.3.1）尖端热量；从而使得润滑油的温升得以降低，改善了油膜承载能力下降，油垫热变形量大的现象，提高了机床工作精度。
Claims (3)
1.一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫，其特征在于：静压支承扇环腔油垫（1）是所述一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫的主体结构，静压支承扇环腔油垫（1）在周向方向上均匀的布置在底座（3）上；两两静压支承扇环腔油垫（1）中间处的空隙为回油槽（2）；扇形油腔（1.1）位于静压支承扇环腔油垫（1）的中部，扇形油腔（1.1）的中间布置有一个进油口（1.2）；封油边（1.3）设置在扇形油腔（1.1）的外缘。
2.根据权利要求1所述的一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫，其特征在于：封油边（1.3）外圈侧均匀分布有多排微翅片（1.3.1）；各排之间微翅片（1.3.1）顺序或交错排布；同一壁面上微翅片（1.3.1）的排布方向相同；微翅片（1.3.1）与封油边（1.3）为一体，不存在接触热阻。
3.根据权利要求1所述的一种具有微翅片封油边的静压轴承油垫，其特征在于：各个微翅片（1.3.1）结构参数基本相同；微翅片（1.3.1）整体呈曲面三棱锥状，纵向截面呈鳍型；两侧平面处，微翅片（1.3.1）坡角方向指向离心侧；内、外曲面处，微翅片（1.3.1）坡角方向与工作台主旋转方向相同。
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