阻尼型可傾瓦推力軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水下推力軸承技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種阻尼型可傾瓦推力軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，國內(nèi)外活動多塊式推力軸承主要分為兩類，一類是米契爾軸承，一類是金斯伯雷軸承。米契爾軸承對變動載荷的適應(yīng)能力較強(qiáng)，但是載荷并不是均勻地分布在每個(gè)瓦塊上，這就造成了止推軸承瓦塊磨損不均。而金斯伯雷軸承則克服了上述缺點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)在于載荷分布均勻，調(diào)節(jié)靈活，能補(bǔ)償轉(zhuǎn)子的不對中偏斜，但結(jié)構(gòu)也異常復(fù)雜。上述兩種軸承不具備減振降噪能力，且只能用于油潤滑。中國專利《一種彈性墊支撐推力軸承》(CN201439803)公開了一種彈性墊支撐的推力軸承，但由于彈性墊和推力瓦是通過圓柱銷限位，導(dǎo)致橡膠墊和推力瓦只能水平安裝，限制了其應(yīng)用范圍，只能用于立式水輪機(jī)等承載垂向推力的場合;該推力軸承設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮其均載功能及油潤滑環(huán)境，不能用于水潤滑。
[0003]船舶油潤滑推力軸承的潤滑油泄漏會造成嚴(yán)重的水資源污染。近幾年，人們逐漸意識到環(huán)境保護(hù)、節(jié)省能源對人類可持續(xù)發(fā)展的重大意義，開發(fā)新型的節(jié)能、無污染水潤滑軸承的呼聲越來越高。水具有無污染、來源廣泛、安全性和難燃性等優(yōu)點(diǎn)，在很多油潤滑冷卻場合都可以用它來代替，是一種具有廣闊發(fā)展前景的潤滑介質(zhì)。其次，船舶特別是艦船為了達(dá)到隱蔽效果，對推力軸承的減振降噪性能要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種尼型可傾瓦推力軸承，可采用水作為潤滑劑并具有良好的減振效果。
[0005]本發(fā)明提供了一種阻尼型可傾瓦推力軸承，包括壓頭、推力盤和支撐環(huán)，支撐環(huán)同軸設(shè)置于推力盤的下方，壓頭同軸固定連接于推力盤的上表面，推力盤通過壓頭與轉(zhuǎn)軸同軸固定連接，本發(fā)明還包括多個(gè)均勻間隔固定于支撐環(huán)上表面的阻尼型可傾瓦組件，共同承擔(dān)軸向載荷。阻尼型可傾瓦組件包括由上至下依次緊密連接的瓦面、上基體、阻尼橡膠墊和下基體，瓦面的上表面和推力盤下表面之間存在間隙；阻尼橡膠墊軸線方向的橫截面呈階梯狀，阻尼橡膠墊的厚度沿推力盤的旋轉(zhuǎn)方向遞減;下基體與支撐環(huán)固定連接。
[0006]所述下基體通過螺栓與支撐環(huán)連接，支撐環(huán)上表面設(shè)置有與下基體相配合的凹槽，支撐環(huán)下表面設(shè)置有沉孔，下基體底面設(shè)置有與螺栓相配合的螺孔;下基體設(shè)置于凹槽內(nèi)；螺栓的螺母設(shè)置于沉孔內(nèi)，螺栓的螺柱穿過支撐環(huán)固定于螺孔內(nèi)。
[0007]所述瓦面采用賽龍或飛龍材料，既可用水潤滑、亦可用油潤滑。
[0008]所述阻尼橡膠墊采用丁晴橡膠，阻尼橡膠墊通過硫化工藝和上基體與下基體緊密貼合，上基體、阻尼橡膠墊和下基體之間沒有其他任何連接件。
[0009]所述推力盤采用不銹鋼材料，所述上基體和下基體采用青銅材料，有效保證推力軸承在水下的使用壽命。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，組件少，兼有固定瓦推力軸承和普通可傾瓦推力軸承的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的瓦面采用高分子材料，有效適用于水潤滑。本發(fā)明的阻尼橡膠墊為階梯型，其前后厚度不同，厚的地方剛度小，工況變化后，阻尼橡膠墊發(fā)生變形，厚度大的地方變形大，導(dǎo)致上基體傾斜，使瓦面和推力盤之間形成楔形，易形成水膜，產(chǎn)生流體動壓潤滑。工況不同，阻尼橡膠墊變形就不同，可自動調(diào)整上基體傾角，使瓦面和推力盤之間形成最優(yōu)楔角，具有變工況時(shí)的最優(yōu)承載，特別適合于諸如艦船等常處于變工況工作的場合。阻尼橡膠墊可以吸收轉(zhuǎn)軸傳遞過來的振動能量以及可傾瓦組件的自激振動能量，實(shí)現(xiàn)減振和隔振的目的。阻尼橡膠墊變形有利于減少各瓦間載荷的差別，起到均載作用，從而改善推力盤傾斜引起的軸承性能惡化的問題。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖a;
[0012I圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖b;
[0013]其中，:1-壓頭;2-推力盤;3-阻尼型可傾瓦組件;3-1-瓦面;3-2-上基體;3_3_阻尼橡膠墊;3-4-下基體;4-支撐環(huán);5-沉孔;6-螺栓;7-凹槽;8-螺孔。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種阻尼型可傾瓦推力軸承，包括壓頭1、推力盤2和支撐環(huán)4，支撐環(huán)4同軸設(shè)置于推力盤2的下方，壓頭I同軸固定連接于推力盤2的上表面，推力盤2通過壓頭I與轉(zhuǎn)軸同軸固定連接，本發(fā)明還包括多個(gè)均勻間隔固定于支撐環(huán)4上表面的阻尼型可傾瓦組件3，共同承擔(dān)軸向載荷。阻尼型可傾瓦組件3為扇形柱體結(jié)構(gòu)。阻尼型可傾瓦組件3包括由上至下依次緊密貼合連接的瓦面3-1、上基體3-2、阻尼橡膠墊3-3和下基體3-4，瓦面3-1的上表面和推力盤2下表面之間存在間隙，用于形成水膜。阻尼橡膠墊3-3軸線方向的橫截面呈階梯狀，阻尼橡膠墊3-3的厚度沿推力盤2的旋轉(zhuǎn)方向遞減;下基體3-4與支撐環(huán)4固定連接。所述瓦面3-1采用賽龍或飛龍材料，既可用水潤滑、亦可用油潤滑。所述推力盤2采用不銹鋼材料，所述上基體3-2和下基體3-4采用青銅材料，有效保證推力軸承在水下的使用壽命。所述阻尼橡膠墊3-3采用丁晴橡膠，阻尼橡膠墊3-3通過硫化工藝該硫化工藝為成熟工藝，具體可參考文獻(xiàn)《水潤滑軸承橡膠硫化工藝系統(tǒng)優(yōu)化方法研究》，崔洪斌和上基體3-2與下基體3-4緊密貼合，上基體3-2、阻尼橡膠墊3-3和下基體3-4之間沒有其他任何連接件。瓦面材料可以根據(jù)工作環(huán)境和條件需要進(jìn)行篩選，選擇賽龍、飛龍或其他耐磨性能更好的SF-1等材料，阻尼橡膠墊3-3的性能設(shè)計(jì)主要為硬度和強(qiáng)度設(shè)計(jì)，橡膠配料須根據(jù)使用環(huán)境、工況條件以及性能要求進(jìn)行選材和設(shè)計(jì)。本發(fā)明可應(yīng)用于艦船上并用海水做潤滑劑，應(yīng)具有較好的抗海水腐蝕、耐沖擊、抗蠕變性能和較長的使用壽命。
[0016]如圖2所示，所述下基體3-4通過螺栓6與支撐環(huán)4連接，支撐環(huán)4上表面設(shè)置有與下基體3-4相配合的凹槽7，下基體3-4卡設(shè)于凹槽7內(nèi)，保證安裝的穩(wěn)定性。支撐環(huán)4下表面設(shè)置有沉孔5，下基體底面設(shè)置有與螺栓6相配合的螺孔8;螺栓6的螺母設(shè)置于沉孔5內(nèi)，螺栓6的螺柱穿過支撐環(huán)4固定于螺孔8內(nèi)。
[0017]工作時(shí)，推力盤2在轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)，阻尼型可傾瓦組件3固定于支撐環(huán)4上保持靜止。潤滑劑被推力盤2帶入到推力盤2與瓦面3-1之間的間隙中，并在間隙中建立液膜壓力分布，形成與載荷方向相反的液膜力。液膜力迫使阻尼橡膠墊3-3變形，但由于橡膠墊厚度沿周向不同，因而變形大小有所差異，阻尼橡膠墊3-3厚度大的地方變形也大，導(dǎo)致上基體3-2和瓦面3-1發(fā)生傾斜，液膜壓力分布和液膜力也隨之變化。當(dāng)液膜力與載荷相等時(shí)，瓦面3-1的傾斜角和液膜壓力分布確定，軸承工作穩(wěn)定。當(dāng)工況轉(zhuǎn)速或載荷改變時(shí)，液膜壓力、液膜厚度、阻尼橡膠墊3-3變形、瓦面3-1的傾斜角均發(fā)生變化，使液膜力與載荷重新達(dá)到平衡，進(jìn)入新的穩(wěn)定工作狀態(tài)。軸承工作時(shí)，阻尼橡膠墊3-3會吸收經(jīng)過液膜傳遞到阻尼型可傾瓦組件3上的振動能量，起到減振隔振的效果。
[0018]本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻尼型可傾瓦推力軸承，包括壓頭(I)、推力盤(2)和支撐環(huán)(4)，支撐環(huán)(4)同軸設(shè)置于推力盤(2)的下方，壓頭(I)同軸固定連接于推力盤(2)的上表面，推力盤(2)通過壓頭(I)與轉(zhuǎn)軸同軸固定連接，其特征在于:還包括多個(gè)均勻間隔固定于支撐環(huán)(4)上表面的阻尼型可傾瓦組件(3)，阻尼型可傾瓦組件(3)包括由上至下依次緊密連接的瓦面(3-1)、上基體(3-2)、阻尼橡膠墊(3-3)和下基體(3-4)，瓦面(3-1)的上表面和推力盤(2)下表面之間存在間隙；阻尼橡膠墊(3-3)軸線方向的橫截面呈階梯狀，阻尼橡膠墊(3-3)的厚度沿推力盤(2)的旋轉(zhuǎn)方向遞減;下基體(3-4)與支撐環(huán)(4)固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼型可傾瓦推力軸承，其特征在于下基體(3-4)通過螺栓(6)與支撐環(huán)(4)連接，支撐環(huán)(4)上表面設(shè)置有與下基體(3-4)相配合的凹槽(7)，支撐環(huán)(4)下表面設(shè)置有沉孔(5)，下基體底面設(shè)置有與螺栓(6)相配合的螺孔(8);下基體(3-4)設(shè)置于凹槽(7)內(nèi)；螺栓(6)的螺母設(shè)置于沉孔(5)內(nèi)，螺栓(6)的螺柱穿過支撐環(huán)(4)固定于螺孔⑶內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼型可傾瓦推力軸承，其特征在于瓦面(3-1)采用賽龍或飛龍材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼型可傾瓦推力軸承，其特征在于阻尼橡膠墊(3-3)采用丁晴橡膠，阻尼橡膠墊(3-3)通過硫化工藝與上基體(3-2)和下基體(3-4)緊密貼合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼型可傾瓦推力軸承，其特征在于推力盤(2)采用不銹鋼材料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼型可傾瓦推力軸承，其特征在于上基體(3-2)和下基體(3-4)采用青銅材料。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種阻尼型可傾瓦推力軸承，包括壓頭、推力盤和支撐環(huán)，支撐環(huán)同軸設(shè)置于推力盤的下方，壓頭同軸固定連接于推力盤的上表面，推力盤通過壓頭與轉(zhuǎn)軸同軸固定連接，本發(fā)明還包括多個(gè)均勻間隔固定于支撐環(huán)上表面的阻尼型可傾瓦組件，共同承擔(dān)軸向載荷。阻尼型可傾瓦組件包括由上至下依次緊密連接的瓦面、上基體、阻尼橡膠墊和下基體，瓦面的上表面和推力盤下表面之間存在縫隙；阻尼橡膠墊軸線方向的橫截面呈階梯狀，阻尼橡膠墊的厚度沿推力盤的旋轉(zhuǎn)方向遞減；下基體與支撐環(huán)固定連接。本發(fā)明可采用水作為潤滑劑并具有良好的減振效果。
【IPC分類】F16C17/08, F16C33/10
【公開號】CN105508414
【申請?zhí)枴緾N201610018778
【發(fā)明人】沈洋, 靳栓寶, 梁興鑫, 蘭任生, 劉正林, 魏應(yīng)三, 胡鵬飛, 黃曉穎, 陳璐珈, 熊又星, 王鈺
【申請人】中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月12日