一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，包括用于支承轉子的軸承瓦塊和用于支承軸承瓦塊的軸承座，所述軸承瓦塊與軸承座之間設置有瓦塊支點彈性支承組件；所述瓦塊支點彈性支承組件包括瓦塊支點、彈簧組、預緊螺栓和粗調螺栓，所述瓦塊支點通過預緊螺栓連接在粗調螺栓上，瓦塊支點的頂面與軸承瓦塊交接，其底面與粗調彈簧之間設置有起彈性支承作用的彈簧組，彈簧組套設在預緊螺栓的螺桿上，所述瓦塊支點和彈簧組通過預緊螺栓預緊到粗調螺栓上，所述粗調螺栓連接在軸承座上。這種結構軸承通過支點彈簧剛度和軸承油膜剛度的耦合可實現軸承支承剛度的調控，降低軸系的非線性同時在較大范圍內控制軸系的振動特性。
【專利說明】
一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承
技術領域
[0001]本發明屬于滑動軸承技術領域，涉及軸承剛度可調的徑向滑動軸承，特別是一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承。
【背景技術】
[0002]現有的徑向可傾瓦軸承支承結構基本為剛性點支承或線支承，在一些特殊的立式核主栗機組和發電機組中，軸承和轉子尺寸較大且軸系轉速較高，軸系的非線性特性較強，對機組的振動影響較大且預測有一定的難度，故對于可靠性要求極高的立式機組，需要降低軸系的非線性特性，改善軸系的振動特性，從結構設計著手是有效且直接的方法。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，這種結構軸承通過支點彈簧剛度和軸承油膜剛度的耦合可實現軸承支承剛度的調控，降低軸系的非線性同時在較大范圍內控制軸系的振動特性。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0005]—種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，包括用于支承轉子的軸承瓦塊和用于支承軸承瓦塊的軸承座，所述軸承瓦塊與軸承座之間設置有瓦塊支點彈性支承組件;所述瓦塊支點彈性支承組件包括瓦塊支點、彈簧組、預緊螺栓和粗調螺栓，所述瓦塊支點通過預緊螺栓連接在粗調螺栓上，瓦塊支點的頂面與軸承瓦塊交接，其底面與粗調螺栓之間設置有起彈性支承作用的彈簧組，彈簧組套設在預緊螺栓的螺桿上，所述瓦塊支點和彈簧組通過預緊螺栓預緊到粗調螺栓上，所述粗調螺栓連接在軸承座上。
[0006]所述瓦塊支點末端連接有承載壓板，所述承載壓板的末端卡設在預緊螺栓的螺栓頭下方，所述彈簧組設置在承載壓板和粗調螺栓之間，所述預緊螺栓的下端與粗調螺栓螺紋連接，預緊螺栓的尾端連接有預緊螺母。
[0007]所述瓦塊支點彈性支承組件還包括彈簧調整墊塊，所述彈簧調整墊塊位于彈簧組和粗調螺栓之間。
[0008]所述瓦塊支點彈性支承組件還包括防轉螺母，所述防轉螺母連接在粗調螺栓上。
[0009]所述彈簧組為碟形彈簧組，所述碟形彈簧組由I?3個碟形彈簧組成。
[0010]所述碟形彈簧組采用疊合、對合或復合組合的結構。
[0011 ] 所述滑動軸承至少包括3?6個軸承瓦塊。
[0012]至少一個軸承瓦塊上設置有與瓦塊支點的頂面交接的瓦背支承塊。
[0013]所述軸承瓦塊為可傾瓦。
[0014]與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果:
[0015]本發明的滑動軸承將瓦塊支點彈性支承組件與徑向軸承瓦塊有效的組合起來，軸承在工作時，瓦塊表面與轉子表面之間形成油膜力，油膜力通過瓦塊和支點傳遞到彈簧并使彈簧產生變形，由于具有非線性特性的軸承油膜剛度和具有線性特性的彈簧剛度為串聯形式，將會弱化軸系的非線性同時控制軸系的振動特性。本發明通過彈簧組件的剛度和軸承油膜剛度的組合可實現軸系振動控制，達到的效果有兩個:一是通過較低的彈簧剛度可降低軸承轉子系統的臨界轉速，能夠在低轉速范圍內研究軸承和軸系的臨界特性和過臨界特性;二是通過增大瓦塊預負荷和調整彈簧剛度兩種技術，保持軸承的剛度不變同時降低系統的非線性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施例1的結構示意圖；
[0017]圖2是本發明實施例2的結構示意圖；
[0018]圖3是本發明實施例3的結構示意圖。
[0019]附圖中:
[0020]1-轉子，2-軸承瓦塊，3-瓦背支承塊，4-連接螺栓，5-軸承座，6_瓦塊支點，7_承載壓板，8-彈簧組，9-彈簧調整墊塊，10-預緊螺栓，11-粗調螺栓，12-預緊螺母，13-防轉螺母。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細描述。
[0022]本發明的滑動軸承由3?6個軸承瓦塊組成，其中至少有一個軸承瓦塊安裝瓦塊支點彈性支承組件，但是圖1-3中僅示出了部分軸承瓦塊，特此說明。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本發明瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承主要包括軸承瓦塊2和瓦塊支點彈性支承組件，所述軸承瓦塊2包括軸瓦本體和瓦背支承塊3，瓦背支承塊3通過液氮冷卻鑲嵌在軸瓦本體的凹槽中，軸承瓦塊2為可傾瓦，瓦塊支點彈性支承組件主要包括瓦塊支點6，連接螺栓4，承載壓板7，碟形彈簧組，彈簧調整墊塊9，預緊螺栓10，粗調螺栓11，預緊螺母12和防轉螺母13;彈簧調整墊塊9放入粗調螺栓11頂部的圓形槽中，彈簧調整墊塊9根據不同的碟形彈簧組中的彈簧數目和組合方式有不同的厚度墊塊進行替換；圖1中碟形彈簧組由兩個碟形彈簧組成，兩個碟形彈簧通過對合的組合方式放在彈簧調整墊塊9的上端面，承載壓板7的末端為卡鉤結構，卡鉤結構的最小直徑小于預緊螺栓10的螺栓頭直徑，卡鉤結構卡設在螺栓頭的下方實現預緊螺栓10對承載壓板7的預緊，預緊螺栓10的下端螺紋處于粗調螺栓11的螺紋孔進行配合擰緊，使得承載壓板7下端面與碟形彈簧組配合壓緊，再將預緊螺母12擰到預緊螺栓10的下端對碟形彈簧組進行預緊，瓦塊支點6通過連接螺栓4固定到承載壓板7的螺紋孔中，此時除防轉螺母13外，瓦塊支點彈性支承組件裝配完成，瓦塊支點彈性支承組件通過粗調螺栓11固定到軸承座5上，瓦塊支點彈性支承組件通過軸承座5上的螺紋孔進給與軸承瓦塊配合，并使軸瓦瓦面與轉子表面存在一定的間隙，調整粗調螺栓11，通過塞尺確定軸瓦瓦面和轉子表面之間的最終間隙，此時固定粗調螺栓11的位置，擰緊防轉螺母13，通過防轉螺母13和軸承座5配合面之間的摩擦力防止粗調螺栓11反向退出。
[0025]軸承工作時，軸承瓦塊2表面與轉子I表面之間形成油膜力，油膜力通過軸承瓦塊2和瓦塊支點6傳遞到碟形彈簧組并使碟形彈簧產生變形，假設彈簧剛度為17數量級，油膜剛度為18數量級，通過軸承油膜剛度和彈簧剛度的串聯，軸承剛度減小，降低軸承轉子系統臨界轉速，改變軸系的振動特性和臨界特性。
[0026]實施例2
[0027]如圖2所示，此實施例的【具體實施方式】與實施例1的流程基本相同，區別在于碟形彈簧組的數目為I個且彈簧調整墊塊9的尺寸發生了相應變化。
[0028]實施例3
[0029]如圖3所示，此實施例的【具體實施方式】與實施例1的流程基本相同，區別在于碟形彈簧組的兩個碟形彈簧通過疊合的組合方式放在彈簧調整墊塊9的上端面且彈簧調整墊塊9的尺寸發生了相應變化，進而達成的目標不同。假設未加彈簧前軸承支承剛度即軸承油膜剛度為K1，油膜力非線性指數為1.6;加彈簧后的方案是，選用彈簧剛度1( = 21^，通過粗調螺栓進給調節軸瓦的預負荷，使得軸承油膜剛度K2 = SK1，通過1(和1(2的串聯，新的軸承支承剛度K3 = KXKV(I^K2)=K1，軸承的支承剛度沒有發生變化，但是耦合彈簧的線性特性之后，油膜力非線性指數降為了 1.3，明顯的改善了軸系的非線性特性。
[0030]在實際應用中，瓦塊支點彈性支承組件的剛度可以小于軸承油膜剛度，也可以大于軸承油膜剛度，具體可以根據實際需求進行選擇碟形彈簧的數目、剛度和軸承油膜剛度的組合。
[0031]本發明這種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承的實施，通過碟形彈簧組件的剛度和軸承油膜剛度的組合可有效的實現軸系振動控制，同時達到兩個有益效果:一是通過較低的彈簧剛度可降低軸承轉子系統的臨界轉速，能夠在低轉速范圍內研究軸承和軸系的臨界特性和過臨界特性;二是通過增大瓦塊預負荷和調整彈簧剛度兩種技術達到保持軸承的剛度不變同時降低系統的非線性。
[0032]以上實施例僅用于說明本發明的技術方案，而非用于限制本發明的范圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種替換與修改，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
【主權項】
1.一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，包括用于支承轉子(I)的軸承瓦塊(2)和用于支承軸承瓦塊(2)的軸承座(5)，所述軸承瓦塊(2)與軸承座(5)之間設置有瓦塊支點彈性支承組件;所述瓦塊支點彈性支承組件包括瓦塊支點(6)、彈簧組(8)、預緊螺栓(10)和粗調螺栓(11)，所述瓦塊支點(6)通過預緊螺栓(10)連接在粗調螺栓(II)上，瓦塊支點(6)的頂面與軸承瓦塊(2)交接，其底面與粗調螺栓(11)之間設置有起彈性支承作用的彈簧組(8)，彈簧組(8)套設在預緊螺栓(10)的螺桿上，所述瓦塊支點(6)和彈簧組(8)通過預緊螺栓(10)預緊到粗調螺栓(11)上，所述粗調螺栓(11)連接在軸承座(5)上。2.根據權利要求1所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述瓦塊支點(6)末端連接有承載壓板(7)，所述承載壓板(7)的末端卡設在預緊螺栓(10)的螺栓頭下方，所述彈簧組(8)設置在承載壓板(7)和粗調螺栓(11)之間，所述預緊螺栓(10)的下端與粗調螺栓(11)螺紋連接，預緊螺栓(10)的尾端連接有預緊螺母(12)。3.根據權利要求1或2所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述瓦塊支點彈性支承組件還包括彈簧調整墊塊(9)，所述彈簧調整墊塊(9)位于彈簧組和粗調螺栓(11)之間。4.根據權利要求1所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述瓦塊支點彈性支承組件還包括防轉螺母(13)，所述防轉螺母(13)連接在粗調螺栓(11)上。5.根據權利要求1所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述彈簧組(8)為碟形彈簧組，所述碟形彈簧組由I?3個碟形彈簧組成。6.根據權利要求5所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述碟形彈簧組采用疊合、對合或復合組合的結構。7.根據權利要求1所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述滑動軸承至少包括3?6個軸承瓦塊(2)。8.根據權利要求7所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，至少一個軸承瓦塊(2)上設置有與瓦塊支點(6)的頂面交接的瓦背支承塊(3)。9.根據權利要求1所述的一種瓦塊支點帶彈簧的剛度可調式徑向滑動軸承，其特征在于，所述軸承瓦塊(2)為可傾瓦。
【文檔編號】F16C17/02GK106015314SQ201610607391
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發明人】袁小陽, 張帆, 金英澤, 史朝陽, 孫濤
【申請人】西安交通大學