[發(fā)明專利]一種雙碟簧點(diǎn)支承可傾瓦推力軸承均載能力計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710633795.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107436214A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永海;龔玉平;汪雷;趙鴻博;婁德鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M5/00
• 分類號(hào): G01M5/00;G01N3/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及推力軸承潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙碟簧點(diǎn)支承可傾瓦推力軸承均載能力計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展，目前滑動(dòng)推力軸承應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如水輪發(fā)電機(jī)、艦船推進(jìn)器、水泥磨機(jī)等都使用了滑動(dòng)推力軸承。由于加工、安裝和使用過(guò)程中的不當(dāng)操作，常導(dǎo)致推力軸承燒瓦事故。其中推力瓦受力不均勻，個(gè)別瓦受力過(guò)大就是產(chǎn)生燒瓦事故的主要原因。由于加工、裝配等誤差，推力軸瓦在初始安裝時(shí)瓦面的高低不可能絕對(duì)相同，當(dāng)軸瓦受力后，瓦面高的受力大，瓦面低的受力小。工程上一般要求這種受力誤差不超10％。為減少此誤差，一是在加工、裝配工藝方面加以改進(jìn)，使初始瓦面高度差最小；二是在支承結(jié)構(gòu)上加以考慮，如采用平衡塊支承、彈性油缸支承、彈簧束支承等支承方式，來(lái)均衡一部分載荷。為了能在較短的軸向位移內(nèi)均衡一部分載荷，本發(fā)明提供了一種雙碟簧點(diǎn)支承可傾瓦推力軸承均載能力計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙碟簧點(diǎn)支承可傾瓦推力軸承均載能力計(jì)算方法，可克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙碟簧點(diǎn)支承可傾瓦推力軸承均載能力計(jì)算方法，該方法包括：可以假設(shè)：在施加載荷的過(guò)程中鏡板(推力盤)為剛體，只產(chǎn)生向下的位移；在滑動(dòng)推力軸承中有n塊瓦支承，在碟簧組中第一碟簧和第二碟簧的剛度相同，即k_i1＝k_i2；每個(gè)支承碟簧組的剛度分別為k_i(i＝ 1～n)；則k_i＝k_i1/2＝k_i2/2。碟簧托架與軸肩的距離為Δh。

(1)當(dāng)推力軸承的載荷時(shí)：每組碟簧的受力(即單個(gè)軸瓦的受力)分別為：

p_i＝k_if_i+a_i(1-1)

其中：p_i為第i組碟簧的載荷；k_i為第i組碟簧的組合剛度；f_i為第i組碟簧的總變形量；a_i為常數(shù)，由靜力實(shí)驗(yàn)測(cè)得；

由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：碟簧的載荷p與變形f在低載荷時(shí)則為非線性關(guān)系，但在工作段有較好的線性關(guān)系。若按工作段建立p與f的關(guān)系式，則式(1-1)中出現(xiàn)ai，fi 為各碟簧組的壓縮變形；

把最高的一塊瓦定義為第一塊瓦，其它各瓦與第一塊瓦的高度差分別為s_i (其中s₁＝0，若有與第一塊瓦等高的瓦，其s記為零)。s_i可根據(jù)軸瓦實(shí)際安裝的初始位置測(cè)得；

在載荷作用下當(dāng)?shù)谝粔K瓦產(chǎn)生位移f₁時(shí)，其它各瓦的位移分別為；

f_i＝f₁-s_i(1-2)

由上面的條件可知，當(dāng)已知第一塊瓦產(chǎn)生位移f₁時(shí)，由式(1-2)可求出其它各瓦的位移f₁，再根據(jù)式(1-1)求出各瓦的受力。下面討論f₁的求法。設(shè)總的推力負(fù)荷為W，則

即

當(dāng)各個(gè)瓦面高度相同時(shí)，即s_i＝0，則當(dāng)?shù)蔁o(wú)非線性段時(shí)，即 a_i＝0，則∑a_i＝0；當(dāng)?shù)蓜偠染嗤瑫r(shí)，即k_i＝常數(shù)，則2∑k_i＝nk；

當(dāng)上述三個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，第一塊瓦產(chǎn)生位移f₁即簡(jiǎn)化為為：

f₁＝f_i＝2W/nk (1-4)

(2)當(dāng)推力軸承的載荷S＝{s_i}_max<0.1mm,(i＝ 1～n)時(shí)，每組碟簧的受力的增量(即單個(gè)軸瓦的受力的增量)分別為：

Δp_i＝k_i2Δf_i+a_i2(2-1)

其中：Δp_i為第i組碟簧的載荷增量；k_i2為第i組中第二碟簧的剛度；Δf_i為第i組碟簧的變形增量；a_i2為常數(shù)，由靜力實(shí)驗(yàn)測(cè)得；

在載荷作用下當(dāng)?shù)谝粔K瓦產(chǎn)生位移增量Δf₁時(shí)，其它各瓦的位移增量Δf_i分別為；