專利名稱：一種剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軸承，特別是一種剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承。
背景技術：
透平壓縮機與透平膨脹機均屬于高速旋轉設備，被廣泛應用于冶金、電力、石化、空分、制藥等領域，作為工業(yè)領域生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關鍵動力設備或能量回收裝置，設備能否安全、可靠、高效、穩(wěn)定運行，直接影響著企業(yè)的正常生產(chǎn)及經(jīng)濟收益。軸承是透平旋轉設備必不可少的重要部件，承載著轉動部件的動靜載荷，是機組“長、穩(wěn)、安、滿、優(yōu)”運行的必要保證。動壓潤滑軸承作為透平機組的關鍵部件之一，承載著轉子自重形成的靜載荷與高速旋轉及負荷變化引起的動載荷，并保證轉子與機殼的同軸度，動壓滑動軸承的設計、制造、安裝不當都會直接影響流體動力潤滑油膜的形成，導致機組穩(wěn)定性和抗振性下降。根據(jù)軸瓦結構、形式的不同，目前廣泛應用于透平機組的動壓滑動軸承主要有圓柱瓦、橢圓瓦、多油楔瓦和可傾瓦等。其中，圓柱瓦、橢圓瓦結構簡單、成本低廉，但油膜穩(wěn)定性相對較差，多用于低速、重載透平設備的一次性使用；多油楔可傾瓦軸承能形成多個相互獨立的油楔，自調(diào)節(jié)性能較好，是高速、輕載透平設備上常用的一種可更換軸承。可傾瓦軸承主要由軸承體、兩側油封、調(diào)整墊片和自由擺動的可傾瓦塊組成，瓦塊的瓦背圓弧與軸承體內(nèi)孔是線接觸，轉子旋轉時瓦塊在軸承殼體的支承面上圍繞周向定位銷自由擺動，自動調(diào)節(jié)瓦塊的擺動位置，形成多個相互獨立又均勻分布的油楔。一般的可傾瓦軸承，從理論上講穩(wěn)定性和抑振性較好，基本上能夠自適應由載荷、轉速變化及軸頸彈性變形引起的轉子擾動。但實際上，隨著透平設備多樣化，以及轉子動力特性差異性，受轉子特性、軸承負載、管道應力、外界擾力等影響，在透平機組調(diào)試、運行過程中，同一軸承截面上兩個不同方向的測點振動值差異較大的現(xiàn)象時有發(fā)生，并且經(jīng)常出現(xiàn)軸振動值低頻震蕩現(xiàn)象，尤其是機組運行一段時間后，由于軸瓦磨損、油品劣化、工況變化等因素導致的油膜失穩(wěn)、油膜渦動、油膜振蕩等低頻自激振動也頻頻出現(xiàn)，嚴重影響著用戶正常生產(chǎn)與設備安全。因此，為提升設備性能，保障安全生產(chǎn)，滿足市場需求，研發(fā)一種穩(wěn)定性更高、抗振性能更好、油膜剛度及軸承承載力以及軸承間隙可調(diào)、安裝調(diào)整方便的新型可傾瓦軸承，有著十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，普通的可傾瓦軸承在加工成型后，軸承承載力和軸承剛度一般很難改變，而本實用新型將可傾瓦塊設計成4種規(guī)格的包角、且瓦塊合金寬度亦分兩種規(guī)格，并在上瓦塊背面與軸承體內(nèi)孔之間增設調(diào)整墊片，瓦塊安裝角度優(yōu)化和瓦間隙可以靈活改變，能夠根據(jù)機組轉速、轉子旋向、軸承比壓、軸承承載力、軸承間隙、振動狀態(tài)、轉子運行軌跡等需求，通過選擇和調(diào)換不同包角、不同寬度的可傾瓦塊及其在軸承體中的安裝位置，靈活增減上瓦與軸承體之間的調(diào)整墊片等方式，輕松實現(xiàn)軸承剛度的按需調(diào)節(jié)。[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案一種剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，包括軸承體和一組共4塊可傾瓦，所述軸承體是由半圓環(huán)狀的上軸承體和下軸承體對扣而成；上軸承體和下軸承體對扣形成圓柱狀的軸承體內(nèi)孔，上軸承體和下軸承體內(nèi)壁上各安裝2塊可傾瓦塊；軸承體的前后兩側均設置環(huán)狀油封，環(huán)狀油封外側的軸承體上固定有擋油環(huán)。本實用新型還包括其他技術特征所述每塊可傾瓦背部中心設有銷孔，在可傾瓦兩側相同高度處分別設有安裝孔，且兩個安裝孔與銷孔三點一線；軸向定位銷通過可傾瓦兩側的安裝孔將可傾瓦安裝在軸承體內(nèi)孔中；軸承體內(nèi)壁上與每塊可傾瓦背部的銷孔相應位置設有通孔，通孔中安裝的徑向定位銷通過銷孔將可傾瓦固定在軸承體內(nèi)壁上；銷孔的內(nèi)徑大于徑向定位銷的外徑，使得可傾瓦在軸承體中能夠自由擺動。 所述下軸承體中的兩個徑向定位銷為中空，其內(nèi)均安裝有測量軸瓦溫度的鉬熱電阻，鉬熱電阻通過墊圈和螺釘封裝在下軸承體的通孔中。所述以下軸承體的對稱軸為0°，軸承體上4個通孔的位置按逆轉速方向分別為40° ,130° ,220° 、310° ?？蓛A瓦由瓦體和合金瓦襯組成，所述剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承包括兩組共8塊可傾瓦，其中4塊為備用；兩組可傾瓦按照合金瓦襯寬度不同區(qū)分，它們的寬徑比分別為0.63和0.50兩種規(guī)格，每組可傾瓦的包角分別為66°、70。、74。和78。，8塊可傾瓦
可互換。所述可傾瓦與上軸承體之間設有厚度為0. 05-0. 15mm的調(diào)整墊片。所述軸承體的上下左右四個方向外側均設有調(diào)整塊，調(diào)整塊和軸承體之間亦設有不同厚度的調(diào)整墊片。所述軸承體頂部的調(diào)整塊中設置用于防止軸承體旋轉和滑動的銷。本實用新型的優(yōu)點如下可傾瓦的擺動支點和定位支點三點一線，即每塊可傾瓦背部中心設有銷孔，與軸承體徑向定位銷相聯(lián)起到周向限位和擺動支點作用，同時與此銷孔同一線上的可傾瓦兩側設有兩個安裝孔，與軸承體兩個軸向定位銷相聯(lián)起到安裝定位作用，三點一線減少了擺動摩擦力，增加了靈活性；風機現(xiàn)場安裝調(diào)試過程中，可根據(jù)轉子轉速、軸承承載力、軸承剛度、軸振動狀態(tài)、軸心軌跡調(diào)整的需要，靈活選擇和調(diào)整可傾瓦塊及其在軸承中的安裝位置；軸承上半部兩瓦塊與軸承體內(nèi)孔之間增設0. 05-0. 15mm的調(diào)整墊片，用于靈活調(diào)整軸承間隙。經(jīng)理論分析和現(xiàn)場實踐證明，該軸承穩(wěn)定性和抗振性好，有效減少了高速旋轉設備的低頻自激振動故障，避免了因油膜渦動、油膜失穩(wěn)等軸承問題誘發(fā)的透平設備低頻振動故障，尤其是為機組振動故障的現(xiàn)場診斷與治理提供了有效手段和可行性實施方式，確保了高速旋轉透平設備安全、可靠、穩(wěn)定、高效運行。具有油膜剛度可調(diào)、軸承承載力可變、安裝調(diào)整方便、軸瓦抑振性良好等特點。

圖I為本實用新型的結構示意圖。[0020]圖2為圖I的側視圖。圖3為圖I的C-C剖面示意圖。圖4為不同規(guī)格可傾瓦的結構示意圖。圖5為圖4的A-A視圖。圖6為圖4的B-B視圖。圖7為本實用新型形成多油楔油膜的工作原理圖?！0026]下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步解釋說明。
具體實施方式
參見圖I-圖6，本實用新型的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，包括軸承體和一組共4塊可傾瓦2，所述軸承體是由半圓環(huán)狀的上軸承體6和下軸承體I對扣而成，兩者通過螺栓3連接；上軸承體6和下軸承體I對扣形成圓柱狀的軸承體內(nèi)孔,上軸承體6和下軸承體I內(nèi)壁上各安裝2塊可傾瓦塊2。每塊可傾瓦2背部中心設有銷孔，在可傾瓦2兩側相同高度處分別設有安裝孔，且兩個安裝孔與銷孔三點一線。軸向定位銷13通過可傾瓦2兩側的安裝孔將可傾瓦2安裝在軸承體內(nèi)孔中，軸向定位銷13用以對可傾瓦2安裝聯(lián)接和輔助定位；軸承體內(nèi)壁上與每塊可傾瓦2背部的銷孔相應位置設有通孔17，通孔17中安裝的徑向定位銷5通過銷孔將可傾瓦2固定在軸承體內(nèi)壁上，徑向定位銷5起到周向定位和擺動支點的作用；銷孔的內(nèi)徑大于徑向定位銷5的外徑，使得可傾瓦2在軸承體中能夠自由擺動。下軸承體I中的兩個徑向定位銷5為中空，其內(nèi)均安裝有測量軸瓦溫度的鉬熱電阻，鉬熱電阻通過墊圈14和螺釘15封裝在下軸承體I的通孔17中。以下軸承體I的對稱軸為0°，軸承體上4個通孔17的位置按逆轉速方向分別為40°、130。、220。、310。?？蓛A瓦2由瓦體和合金瓦襯組成，本實施例包括兩組共8塊可傾瓦2，其中一組共4塊備用，兩組可傾瓦2按照合金瓦襯寬度不同區(qū)分，它們的寬徑比分別為0. 63和0. 50兩種規(guī)格，每組可傾瓦2的包角分別為66°、70°、74°和78°，8塊可傾瓦2可以根據(jù)轉子旋向、軸承承載力和軸承剛度變化，按照同一旋向任意調(diào)換安裝位置?？蓛A瓦2與上軸承體6之間設有厚度為0.05-0. 15mm的調(diào)整墊片7，調(diào)整墊片7用于靈調(diào)整軸承間隙；軸承體的上下左右四個方向外側均設有調(diào)整塊8，調(diào)整塊8和軸承體之間亦設有不同厚度的調(diào)整墊片7，通過增加或減少調(diào)整墊片7來調(diào)整軸承與軸頸的同心度、轉子與定子的同心度、以及軸承體瓦背過盈量。軸承體頂部的調(diào)整塊8中設置用于防止軸承體旋轉和滑動的銷9。軸承體的前后兩側均設置防止軸承體內(nèi)孔向外漏油的環(huán)狀油封11，環(huán)狀油封11通過在軸承體內(nèi)孔邊緣上澆鑄軸承合金安裝在軸承體上，環(huán)狀油封11外側的軸承體上通過螺釘12固定有擋油環(huán)10。參見圖7，機組啟機或正常運行時，潤滑油在油壓的強制作用下經(jīng)軸承體各油腔進入軸承體內(nèi)孔，在轉子轉動的作用下，潤滑油被帶入各軸瓦工作表面，形成四個收斂油楔，建立四個動壓油膜。本多油楔可傾瓦滑動軸承穩(wěn)定性好，軸承比壓和承載力可調(diào)，軸承抗外界擾動能力強，避免了油膜失穩(wěn)和油膜渦動。另外，本實用新型中轉子軸頸的偏心度比圓瓦、橢圓瓦等軸承小，能夠緩解軸系對中不良等因素引起的軸振動危害，增強了轉子的穩(wěn)定性和抗擾 動能力。
權利要求1.一種剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，包括軸承體和一組共4塊可傾瓦(2 )，所述軸承體是由半圓環(huán)狀的上軸承體(6 )和下軸承體(I)對扣而成；上軸承體(6 )和下軸承體(I)對扣形成圓柱狀的軸承體內(nèi)孔，上軸承體(6)和下軸承體(I)內(nèi)壁上各安裝2塊可傾瓦塊(2);軸承體的前后兩側均設置環(huán)狀油封(11)，環(huán)狀油封(11)外側的軸承體上固定有擋油環(huán)(10)。
2.如權利要求I所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，所述每塊可傾瓦(2)背部中心設有銷孔，在可傾瓦(2)兩側相同高度處分別設有安裝孔，且兩個安裝孔與銷孔三點一線；軸向定位銷(13)通過可傾瓦(2)兩側的安裝孔將可傾瓦(2)安裝在軸承體內(nèi)孔中；軸承體內(nèi)壁上與每塊可傾瓦(2)背部的銷孔相應位置設有通孔(17)，通孔(17)中安裝的徑向定位銷(5)通過銷孔將可傾瓦(2)固定在軸承體內(nèi)壁上；銷孔的內(nèi)徑大于徑向定位銷(5)的外徑，使得可傾瓦(2)在軸承體中能夠自由擺動。
3.如權利要求2所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，所述下軸承體(I)中的兩個徑向定位銷(5)為中空，其內(nèi)均安裝有測量軸瓦溫度的鉬熱電阻，鉬熱電阻通過墊圈(14)和螺釘(15)封裝在下軸承體(I)的通孔(17)中。
4.如權利要求2所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，所述以下軸承體(I)的對稱軸為0°，軸承體上4個通孔(17)的位置按逆轉速方向分別為40°、130°、220。 、310° 。
5.如權利要求I所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，可傾瓦(2)由瓦體和合金瓦襯組成，所述剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承包括兩組共8塊可傾瓦(2)，其中4塊為備用；兩組可傾瓦(2)按照合金瓦襯寬度不同區(qū)分，它們的寬徑比分別為0. 63和0.50兩種規(guī)格，每組可傾瓦(2)的包角分別為66°、70°、74°和78°，8塊可傾瓦(2)可互換。
6.如權利要求I所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，所述可傾瓦(2)與上軸承體(6)之間設有厚度為0. 05-0. 15mm的調(diào)整墊片(7)。
7.如權利要求I所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，所述軸承體的上下左右四個方向外側均設有調(diào)整塊(8)，調(diào)整塊(8)和軸承體之間亦設有不同厚度的調(diào)整墊片(7)。
8.如權利要求7所述的剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，其特征在于，所述軸承體頂部的調(diào)整塊(8)中設置用于防止軸承體旋轉和滑動的銷(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種剛度可調(diào)的多油楔可傾瓦徑向軸承，包括軸承體和一組共4塊可傾瓦，所述軸承體是由半圓環(huán)狀的上軸承體和下軸承體對扣而成；上軸承體和下軸承體對扣形成圓柱狀的軸承體內(nèi)孔，上軸承體和下軸承體內(nèi)壁上各安裝2塊可傾瓦塊；軸承體的前后兩側均設置環(huán)狀油封，環(huán)狀油封外側的軸承體上固定有擋油環(huán)。本實用新型將可傾瓦塊設計成4種規(guī)格的包角、且瓦塊合金寬度亦分兩種規(guī)格，并在上瓦塊背面與軸承體內(nèi)孔之間增設調(diào)整墊片，瓦塊安裝角度優(yōu)化和瓦間隙可以靈活改變，通過選擇和調(diào)換不同包角、不同寬度的可傾瓦塊及其在軸承體中的安裝位置，靈活增減上瓦與軸承體之間的調(diào)整墊片等方式，輕松實現(xiàn)軸承剛度的按需調(diào)節(jié)。
文檔編號F16C23/04GK202790093SQ20122032492
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權日2012年7月6日
發(fā)明者吳士年, 張建峰, 陳余平, 張利民, 周成武, 瞿雷, 孫永明 申請人:西安陜鼓動力股份有限公司