變彈性模量彈性墊支撐的可傾瓦推力軸承的制作方法

本實用新型屬于推力軸承技術領域，特別是一種變彈性模量彈性墊支撐的可傾瓦推力軸承。

背景技術：

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，但由于瓦面傾斜角是由彈性墊偏心放置在推力瓦下方產生，彈性墊周向角小于瓦，瓦下方左右兩邊有一定空間，容易因異物進入而影響瓦的正常傾斜。且該軸承適用于油潤滑。

油泄漏容易造成環境污染，破壞生態環境。近幾年，人們逐漸意識到環境保護、節省能源對人類可持續發展的重大意義，開發新型的節能、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點，在很多油潤滑冷卻場合都可以用它來代替，是一種具有廣闊發展前景的潤滑介質。基于此，本實用新型提出了一種變彈性模量彈性墊支撐的可傾瓦推力軸承，適用于水潤滑介質。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：為克服上述現有技術中瓦下方橡膠墊兩邊有空間而容易進入異物的不足，以及軸承不能用于水潤滑的缺陷，設計一種可用于水潤滑的變彈性模量彈性墊支撐的阻尼型可傾瓦推力軸承。

本實用新型解決其技術問題采用以下技術方案：

本實用新型提供的變彈性模量彈性墊支撐的可傾瓦推力軸承，其主要由推力盤、瓦面材料層、彈性墊、支撐環組成，其中瓦面材料層、彈性墊粘接在一起，共同組成推力瓦；彈性墊在周向具有漸變彈性模量，其用強力耐水膠粘接在支撐環的扇形槽內。

所述的彈性墊，其入口邊的彈性模量小于其出口邊的彈性模量。

所述的瓦面材料層，在其入口邊加工有倒角，倒角角度為5°。

所述的扇形槽等間距分布在支撐環上，該扇形槽徑向外圓邊上留有凸緣。

所述的瓦面材料層、彈性墊都具有均勻厚度，兩者四周垂向邊都倒有圓角，圓角半徑為1mm。

本實用新型與現有技術相比具有以下主要的優點：

1.推力軸承僅由推力盤、瓦面材料層、彈性墊和支撐環組成，結構簡單，組件少，兼有固定瓦推力軸承和普通可傾瓦推力軸承的優點。

2.彈性墊和瓦面材料層具有相同的周向角，瓦面底部沒有多余空間，不會有異物進入瓦面底部，軸承可靠性提高。

3.瓦面材料層位高分子材料，特別適用于水潤滑環境。

4.推力軸承工作時，在流體動壓力作用下，彈性墊因其周向彈性模量漸變而產生漸變的軸向變形，使瓦面傾斜，瓦面和推力盤之間產生楔形間隙，有利于提高軸承流體動壓潤滑性能。

附圖說明

圖1是本實用新型推力軸承的結構示意圖。

圖2是圖1中支撐環4的結構示意圖。

圖3是圖1中瓦面材料層2的結構示意圖。

圖4是圖1中彈性墊3的結構示意圖。

圖中：1.推力盤；2.瓦面材料層；3.彈性墊；4.支撐環；5.扇形槽；6.凸緣；7.螺栓孔；8.入口邊；9.出口邊。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步說明，但不限定本實用新型。

本實用新型提供的是一種變彈性模量彈性墊支撐的可傾瓦推力軸承，其結構如圖1所示，主要由推力盤1、瓦面材料層2、彈性墊3、支撐環4組成，其中：瓦面材料層2和彈性墊3粘接在一起，共同組成推力瓦，該推力瓦的瓦面入口邊8加工有倒角；彈性墊3在周向具有漸變彈性模量，其入口邊8的彈性模量小于其出口邊9的彈性模量，入口邊8至出口邊9彈性模量線性增大，彈性墊3用強力耐水膠(如環氧樹脂膠)粘接在支撐環4的扇形槽5內。

所述推力盤1是現有技術，是一種由青銅加工而成，可安裝在旋轉軸上，具有一定軸向力承載平面的可旋轉部件。

所述支撐環4的結構如圖2所示，環上表面加工有等間距扇形槽5。扇形槽5外圓處留有用于阻止橡膠墊徑向移動的凸緣6，扇形槽5之間加工有用于安裝鎖緊支撐環的螺栓孔7。

所述瓦面材料層2和彈性墊3的結構分別如圖3圖4所示，兩者有相等的圓心角，圓角半徑為1mm(或依據實際情況而定)；瓦面材料層和彈性墊都具有均勻厚度，即瓦面材料層和彈性墊上下表面平行；兩者四周垂向邊都倒有圓角。瓦面材料層2在入口邊8加工有倒角，倒角角度為5°(或依據實際情況而定)，以便潤滑液進入瓦面和推力盤之間形成流體動壓潤滑。瓦面材料層2和彈性墊3用強力膠水(如環氧樹脂膠水)粘接在一起，形成推力瓦，粘接完成后須測量每個推力瓦的總高度，用于安裝在一個推力軸承上的各推力瓦；每個推力瓦的總高度誤差須在規定范圍內(例如：不大于20μm)，否則要對該總高度大的瓦面材料層2進行二次機加工，以保證各推力瓦的高度一致。

所述瓦面材料層2為高分子材料，可以根據工作環境和條件需要進行篩選，例如選擇賽龍、飛龍或其他耐磨性能更好的SF-1等材料。

所述推力盤1和支撐環4為不銹鋼材料。

所述彈性墊3的性能設計主要為彈性模量、硬度和強度設，以便當本實用新型推力軸承應用海水做潤滑劑時，應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。

所述瓦面材料層2和彈性墊3疊加和粘接在一起形成推力瓦后，其通過粘接方式固定到支撐環4的扇形槽5內，這樣可使其在軸向、周向和徑向自由度完全被約束，不會差生滑動。此時由于彈性墊3受到擠壓，推力瓦高度可能發生變化，須測量所有瓦面的平面度，保證平面度在誤差允許范圍內，否則須研磨高度大的瓦，直至所有瓦面高度一致。

本實用新型提供的上述可傾瓦推力軸承(簡稱推力軸承)，其工作過程如下：

推力軸承的推力盤1在旋轉時，潤滑劑被推力盤1帶入到推力盤1與推力瓦面之間的間隙中，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。液膜力迫使彈性墊變形，但由于彈性墊3沿周向彈性模量不同，因而變形大小有所差異，彈性模量小的入口邊8一側變形大，導致與其粘接的推力瓦面向入口邊9發生傾斜，使推力盤1和推力瓦面之間形成楔形角，利于形成流體動壓潤滑。當液膜力與載荷相等時，推力瓦面的傾斜角和液膜壓力分布確定，使推力軸承工作穩定。當工況(轉速或載荷)改變時，液膜壓力、液膜厚度、彈性墊變形、推力瓦面材料層的傾斜角均發生變化，使液膜力與載荷重新達到平衡，進入新的穩定工作狀態。推力軸承工作時，彈性墊3會吸收經過液膜傳遞到阻尼型可傾瓦組件上的振動能量，起到減振隔振的效果。而彈性墊3和瓦面材料層2及支撐環4全粘接在一起，其底部沒有額外空間，在水潤滑環境中，不會有泥沙等雜質進入推力瓦底部，使推力軸承工作可靠性提高。