[实用新型]一种非对称径向动态大偏载液体静压轴承

说明书

本实用新型公开了一种非对称径向动态大偏载液体静压轴承；采用周向五组油腔承载单元，其中第一油腔承载单元与其余四个单元油腔不同，且第一油腔承载单元独立供油的技术手段，相比传统静压轴承可提供更大的径向偏载承载能力；采用第一油腔承载单元独立供油，可根据实际径向偏载的实时动态变化情况，对本专利保护的静压轴承径向承载能力进行在线、实时、随动的调节与控制，相比传统静压轴承具有更高的承载力适应性；采用静压轴承径向承载力可调节控制手段后，根据径向负载变化调整，可以提高主轴在承受动态大径向偏载作用下的回转精度。

技术领域

本实用新型属于静压轴承技术领域，具体涉及一种非对称径向动态大偏载液体静压轴承。

背景技术

液体静压轴承是一种常见的大承载高精度的液体滑动轴承。液体径向静压轴承是主要承受轴承径向承载力的轴承，通常在轴承的内圆柱面上，对称地开设四(或六)个矩形油腔和回油槽(如图1所示，示出了四个相同尺寸的第六油腔承载单元11、第七油腔承载单元12、第八油腔承载单元13、第九油腔承载单元14、单一液压系统2，其中单一液压系统2同时供给四个油腔承载单元压力相同的压力液压油)，油腔和回油槽之间的圆弧面称为周向封油面，轴承两端面和油腔之间的圆弧面称为轴向封油面。主轴装进轴承以后，轴承封油面和主轴之间有一个适量的间隙，以形成油膜。

以上为现有技术出自文献；[1]广州机床研究所，液体静压技术原理及应用 [M].机械工业出版社，1978；[2]钟洪，张冠坤，液体静压动静压轴承设计使用手册[M].电子工业出版社，2007。

通常，径向轴承内油腔周向对称分布，各油腔有效承载面积相等，周向油腔数量通常为偶数个。为适应轴承的大承载力需求，部分轴承设计中采用周向各油腔面积不相等的技术路线。

在面临静压轴承需承受巨大的径向偏载荷时，例如大型机床和设备中，采用周向油腔不等面积设计。在180°相对的一组油腔中，分别设计面积一大一小两个油腔，其承载力之差较大，从而形成该方向上的大径向承载力。

传统技术的缺点，在于面临更大的径向偏载荷时，轴承必须具有更大结构尺寸才能满足，甚至无法满足承载需求。同时，由于各油腔供油压力相同，将导致轴承主轴在空载和动态大负载条件下的运行精度降低。

导致上述缺点的原因，主要在于：

1、传统静压轴承采用不等面积设计时，大油腔、小油腔形状相同，均采用矩形或油槽形，未能实现大、小油腔之间的承载力差值满足需求；

2、传统静压轴承中，径向轴承各油腔都供给相同压力的液压油，未能实现轴承径向承载力随供油压力的提高而大幅提高；

3、在面临着轴承径向偏载荷具有动态变化特性时，径向液体静压轴承承载力不具有动态变化特性，径向动态偏载发生变化时，承载力恒定，从而使得轴承主轴发生径向位移，显著降低了液体静压轴承的运行精度。

为了解决以上问题我方研发出了一种非对称径向动态大偏载液体静压轴承。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种非对称径向动态大偏载液体静压轴承。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种非对称径向动态大偏载液体静压轴承，轴承的内圆柱面上，开设多个矩形油腔和回油槽，在轴承与主轴之间具有多个油腔承载单元，油腔承载单元包括装载有油液的矩形油腔、以及形成于轴承与主轴之间间隙处的油膜；

油腔承载单元包括绕主轴逆时针依次布设的第一油腔承载单元、第二油腔承载单元、第三油腔承载单元、第四油腔承载单元、第五油腔承载单元；

第二油腔承载单元、第三油腔承载单元、第四油腔承载单元、第五油腔承载单元的矩形油腔尺寸相同；第一油腔承载单元的矩形油腔尺寸大于第二油腔承载单元、第三油腔承载单元、第四油腔承载单元、第五油腔承载单元的矩形油腔尺寸；