[發明專利]高速錐形深淺腔動靜壓混合浮環軸承

無效

• 申請號: 201110240261.7
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102418742A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 夏伯乾;李瑞珍;郭亮;張紹林;岑繼東;周世杰;武紅霞;李予寅;李峰;岑少起
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

技術領域

本發明涉及一種浮環軸承改進結構，特別是涉及一種高速錐形深淺腔動靜壓混合浮環軸承。

背景技術

目前，企業中使用較多的動靜壓軸承主要結構形式是將動壓腔與靜壓腔在軸向方向錯開一定位置設置，這種結構形式的動靜壓軸承是在主軸啟動時利用靜壓力作用來承載外載荷；當進入正常運轉工況時，關閉靜壓腔的壓力油，由動壓腔的動壓力來承載外載荷。這種結構形式的軸承只是動壓和靜壓的簡單組合方式，其結構復雜、承載能力不高。近年來，有人設計開發了動壓效應與靜壓效應混合作用的動靜壓軸承，如專利號為ZL200520074843.2的軋輥磨床砂輪主軸用動靜壓軸承，這種結構形式的軸承開設了三個靜壓腔和一個動壓腔，啟動和工作時靠上述油腔的共同作用來承載外載荷，充分利用了動壓與靜壓混合效應的原理，具有較高的油膜剛性，但這種結構形式的動靜壓軸承在啟動階段主軸與軸承仍然容易產生接觸磨損，在運行工況下，其動壓效應還不夠顯著，此外，該軸承僅只適合于外載荷恒定的場合，不適于交變載荷的機械設備主軸系統使用。

發明內容

為克服現有技術存在的不足，本發明提供一種高速錐形深淺腔動靜壓混合浮環軸承。

技術方案：一種高速錐形深淺腔動靜壓混合浮環軸承，包括安裝在主軸上的軸瓦、浮環和油腔，主軸和浮環之間形成內油膜，浮環和軸瓦之間形成外油膜，所述主軸為錐形結構；所述外油膜為兩排多腔結構，每個外膜油腔分別包括深腔和淺腔，每個油腔邊緣為油封邊，軸瓦上設置有與外油膜各油腔連通的進油孔；內油膜為多腔結構，每個內膜油腔分別包括深腔和淺腔，軸瓦上設置有與每個內膜油腔連通的進油孔。

每個外膜油腔和內膜油腔的深腔和淺腔相通，進油孔與深腔連通。

軸瓦的外側面開設有環形的小端進油槽和環形的大端進油槽，各進油槽與外膜深腔進油孔相連通。

軸瓦的外側面中部開設環形的內膜進油槽，該內膜進油槽與軸瓦上的內膜進油孔連通。

軸瓦的內側面中部開設環形的內膜進油槽，該內膜進油槽與浮環上的內膜進油孔連通。?

所述外油膜為兩排八腔結構，內油膜為六腔結構。

內油膜節流采用圓臺縫隙或小孔；外油膜不受結構限制，可任意采用節流形式。?

本發明的有益效果：

本發明綜合了淺腔靜壓型和無腔動壓型結構特點，設計出一種具有兩者優點的淺腔動靜壓型結構。將浮環與淺腔動靜壓型結構結合，研制出一種具有下列優點的淺腔動靜壓浮環軸承：高速穩定性好；摩擦功耗低；旋轉精度高；可同時承受徑向和軸向載荷；啟動、制動性能好，并能避免供油受阻或斷油時損壞的危險；制造工藝技術簡單，便于推廣應用。

本發明采用錐形軸承具有油膜間隙調整方便，摩擦功耗低和結構緊湊的特點。

附圖說明

圖1是本發明錐形深淺腔動靜壓混合浮環軸承結構示意圖；

圖2是圖1的內、外膜及浮環的展開結構示意圖。

圖中標號1—主軸；2—浮環；3—外膜小端進油槽；4—位于軸瓦外表面的環形內膜進油槽；5—外膜大端進油槽；6—軸瓦；7—外膜進油孔；8—外膜淺腔；9—外膜封油邊；10—外膜深腔；11—位于軸瓦內表面的環形內膜進油槽；12a—位于軸瓦上的內膜進油孔；12b—位于浮環上的內膜進油孔；13—內膜深腔；14—內膜淺腔；15—內膜封油邊。

具體實施方式????????????????????????????????????????????

參見圖1和圖2，高速錐形深淺腔動靜壓混合浮環軸承由浮環2和軸瓦6組成，主軸1和浮環2之間形成內油膜，浮環2和軸瓦3之間形成外油膜。內油膜為兩排八腔結構，設置淺腔8、深腔10和封油邊9。外膜采用六腔結構，設置深腔13，淺腔14和封油邊15。

在軸瓦外表面上開設環形的小端進油槽3和環形的大端進油槽5，直接與外膜深腔的供油孔7相連對外膜油腔進行供油。供油孔7位于深腔內，油經節流后流入深腔10，深腔10很深，實質上是靜壓腔。油也可經節流后直接流入淺腔8。由于淺腔不深，具有動靜壓混合潤滑的特點，使之兼有深腔靜壓型和無腔動壓型兩者的優點，動靜壓效果都得到良好發揮。

為了實現內油膜供油，在軸瓦外表面中部（兩排外膜油腔之間）開設環形進油槽4，通過該環形進油槽4上的內膜進油孔12a向內供壓力油。在軸瓦內表面中間開設環形進油槽11，通過該環形進油槽11上的內膜進油孔12b向內油膜供壓力油。

內油膜節流采用圓臺縫隙或小孔；外油膜不受結構限制，可任意采用節流形式。

具有淺腔結構的浮環，當腔處于不同的偏心位置時，其內外腔的支承效果不同，從而當浮環高速旋轉時將產生一與腔數和轉速有關的干擾力，相當于軸承工作時，附加一周期性自激強迫力，不利用軸承的穩定性。就此而論，浮環上淺腔應適當多以減弱這種干擾力的影響。一般浮環內表面開設六腔，就可基本不考慮這種干擾力的影響。