[发明专利]一种基于液压的间隙可调滑动轴承

说明书

本发明公开了一种基于液压的间隙可调滑动轴承，目的在于，根据不同工况条件对轴承的工作间隙进行调节，且适用于工况在很宽范围内发生变动，所采用的技术方案为：包括轴承支撑转子，轴承支撑转子上套设有瓦片，瓦片包括若干个瓦块，若干个瓦块构成环形的瓦片，瓦块内开设有轴承变形腔，轴承变形腔靠近瓦块的内壁面，瓦块上开设有压缩腔，压缩腔的一端与轴承变形腔连通，另一端连通至瓦块外，压缩腔的进口部位设置有调节元件，调节元件与压缩腔密闭连接，压缩腔和轴承变形腔内充有液压油，调节元件能够通过动作挤压液压油，使液压油对轴承变形腔施压使瓦块的内壁面产生形变，从而改变瓦块的内壁面与轴承支撑转子间的运行间隙。

技术领域

本发明属于滑动轴承技术领域，具体涉及一种基于液压的间隙可调滑动轴承。

背景技术

滑动轴承作为一种径向滑动支撑，利用流体润滑的优点，在合理的设计条件下，有着平稳、无噪声、振动小的特点，所以在很多安全性要求很高的重要场合，如发电机组、燃气轮机、高速主轴等领域滑动轴承占有着重要的地位。滑动轴承按其支撑类型分为动压滑动轴承、静压滑动轴承和动静压滑动轴承，按其瓦块的结构也可分为圆瓦、椭圆瓦、多油叶、可倾瓦、错位瓦等。滑动轴承的设计都是根据特定的条件进行设计的，而在实际生产过程中，即使是同一台设备，在不同的工况下都保证安全运行也需要对轴承工作状态进行合理的调整。对于滑动轴承而言，主要的设计参数包括间隙比、宽径比和预负荷等，而其中间隙比是最重要的设计参数，直接影响轴承的各个动静态特征参数，如温升、功耗、流量、最小油膜厚度、最大油膜压力，以及刚度和阻尼等。

传统滑动轴承根据某一种或有限几种工况进行设计，一旦加工制造完成其间隙值不可改变，这样设计的轴承只有在其设计的特定工况下才能够达到最佳的工作状态，然而，生产过程中的工况本身往往是很大范围变动的。例如图4a展示了某线材轧机的典型工况条件，从图中可以看到，轴承所承受的载荷和转速都在很宽的范围内发生变化。轴承的工作状态涵盖了低速重载、高速轻载、低速轻载和高速重载等多种工况，而不同工况条件下，对间隙的需求往往是相互矛盾的。例如，在低速重载工况，轴承需要有较小的间隙，以保证轴承具有足够的承载力和足够的最小油膜的厚度以支撑设备安全运行；但在高速轻载工况，轴承又需要有较大的间隙，以提高润滑油量，限制轴承的温升；因此，在这两种工况条件下，轴承间隙设计需求的矛盾是不可调和的。传统固定间隙的滑动轴承在设计和和制造中往往只能折中处理，导致轴承在两种工作状态下均不能达到最优工作状态，因而会严重影响轴承的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种能够根据不同工况条件对轴承的工作间隙进行调节，且适用于工况在很宽范围内发生变动的径向滑动支撑的基于液压的间隙可调滑动轴承。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括轴承支撑转子，轴承支撑转子上套设有瓦片，所述瓦片包括若干个瓦块，若干个瓦块构成环形的瓦片，所述瓦块内开设有轴承变形腔，轴承变形腔靠近瓦块的内壁面，瓦块上开设有压缩腔，压缩腔的一端与轴承变形腔连通，另一端连通至瓦块外，所述压缩腔的进口部位设置有调节元件，调节元件与压缩腔密闭连接，所述压缩腔和轴承变形腔内充有液压油，所述调节元件能够通过动作挤压液压油，使液压油对轴承变形腔施压使瓦块的内壁面产生形变，从而改变瓦块的内壁面与轴承支撑转子间的运行间隙。

所述轴承变形腔沿瓦块圆周向开设，且轴承变形腔呈环状结构。

所述轴承变形腔沿轴向的两端的径向高度大于中间部位的径向高度。

所述轴承变形腔沿轴向的中间部位等径向高度，且轴承变形腔沿轴向的两端与中间部位的外顶面处于同一轴向面。

所述轴承变形腔的外顶面与瓦块的内壁面的垂直距离为瓦块径向厚度的0.2倍，轴承变形腔沿轴向的两端的内底面与瓦块内壁面的垂直距离为瓦块径向厚度的0.1倍，轴承变形腔的轴向长度为瓦块轴向长度的0.9倍。

所述压缩腔沿瓦块轴向开设，且压缩腔为直孔，压缩腔靠近瓦块的外壁面。