一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種軸承，具體涉及一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是超高速燃?xì)鉁u輪泵研制過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)之一，也一直是設(shè)計(jì)人員十分關(guān)心和重視的。超高速渦輪泵上起支撐作用的軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械關(guān)鍵部件，其性能的好壞直接關(guān)系著旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行質(zhì)量，因此保證和提高軸承的性能已經(jīng)成為各領(lǐng)域發(fā)展所亟待解決的問(wèn)題。飛行器對(duì)超高速渦輪泵提出很高的要求，即要求渦輪泵能夠在高轉(zhuǎn)速、高溫及磨損嚴(yán)重等苛刻的工作條件下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，該軸承能夠使得超高速渦輪泵在高轉(zhuǎn)速、高溫及磨損嚴(yán)重等苛刻的工作條件下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，該軸承包括混合軸承座、位于混合軸承座一側(cè)的徑向軸承、位于混合軸承座另一側(cè)的推力軸承。
[0005]所述的混合軸承座開(kāi)有用于安裝轉(zhuǎn)子軸的中心孔，混合軸承座外圓周具有多個(gè)徑向凸臺(tái)，相鄰兩個(gè)徑向凸臺(tái)之間留有間隙；混合軸承座設(shè)有徑向軸承的一側(cè)具有軸向凸臺(tái)，每個(gè)間隙處的軸承座本體上開(kāi)有與混合軸承座的中心圓孔相通的軸承座溝槽；混合軸承座設(shè)有推力軸承的一側(cè)為平面。
[0006]所述的徑向軸承由多片沿混合軸承座周向均布排列的徑向箔片組成，每個(gè)徑向箔片的徑向箔片固定端均固定在一個(gè)軸承座溝槽內(nèi)，每個(gè)徑向箔片的另一端為徑向箔片自由端，徑向箔片自由端位于混合軸承座的中心孔內(nèi)。
[0007]所述的止推軸承由多片沿混合軸承座周向均布排列的推力箔片組成，每個(gè)推力箔片的推力箔片固定端均固定在軸承殼體的側(cè)面上，每個(gè)推力箔片的另一端為推力箔片自由端。
[0008]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:本發(fā)明的超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承座與現(xiàn)有技術(shù)中的圓柱式軸承座相比，箔片的安裝凹槽(即軸承座槽)加工方便，加工周期短，工藝性好。采用箔片軸承取代現(xiàn)在渦輪泵上應(yīng)用的滾珠球軸承能夠提高渦輪泵的工作可靠性、工作壽命、降低發(fā)熱。由于油的粘度遠(yuǎn)高于氣體的粘度，用油作為多葉箔片軸承的潤(rùn)滑介質(zhì)則可提高軸承的性能，從而降低其對(duì)箔片材質(zhì)和加工制造工藝要求。在超高速工況(8萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘)下運(yùn)行時(shí)，該超高速油潤(rùn)滑箔片混合軸承能夠調(diào)整軸系的動(dòng)力學(xué)特性，降低軸系的對(duì)中要求。本發(fā)明適用于重載及輕載、要求被支撐軸系同軸度較好的場(chǎng)合，在軸向及徑向上可保證被連接件能高精度的跟隨軸系動(dòng)力元件的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在軸系元件高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承腔可實(shí)時(shí)為箔片表面供油潤(rùn)滑，使得與本發(fā)明相連接的軸系運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)更加安全可靠。能夠應(yīng)用于航空(飛機(jī)/直升機(jī)/戰(zhàn)斗機(jī))、航天(火箭/衛(wèi)星)、武器(坦克/加農(nóng)炮/導(dǎo)彈/航空母艦)、核工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、醫(yī)療器械、加工制造等多個(gè)行業(yè)需要超高轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)時(shí)可靠支撐的場(chǎng)人口 O
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明所提供的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承的主視示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明所提供的徑向箔片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明所提供的推力箔片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為本發(fā)明所提供的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承的左視示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明所提供的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承的局部放大示意圖；
[0014]圖6為本發(fā)明所提供的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承的局部放大示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1、徑向箔片；101、徑向箔片固定端，102、徑向箔片自由端；
[0017]2、混合軸承座，201、軸向凸臺(tái)；202、軸承座溝槽，203、徑向凸臺(tái)，204、間隙，205、軸承座本體；
[0018]3、推力箔片；301、推力箔片固定端,302、推力箔片自由端；
[0019]4、推力箔片安裝螺釘；5.箔片搭迭區(qū)域；6、轉(zhuǎn)子軸。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]如圖1、圖4和圖6所示，本發(fā)明所提供的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承是一種自作用的流體動(dòng)壓膜軸承，該超高速油潤(rùn)滑混合軸承包括混合軸承座2、徑向軸承和推力軸承。徑向軸承由五片均布排列的徑向箔片I組成，每個(gè)徑向箔片I的一端固定在軸承座溝槽202內(nèi)，防止徑向箔片I沿周向滑動(dòng)和軸向竄動(dòng),另一端屬于自由端,可自由變形。每相鄰的兩個(gè)徑向箔片I相互順序搭接組成徑向軸承的工作區(qū)域。止推軸承由五片均布排列的推力箔片3組成，每個(gè)推力箔片3的一端固定在混合軸承座2的一側(cè)端面上，每個(gè)推力箔片3的另一端可自由變形。
[0022]圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，混合軸承座2中心為用于安裝轉(zhuǎn)子軸6的圓孔。軸承座本體205的一側(cè)為平面，軸承座本體205部設(shè)有與其加工為一體的、沿徑向向外延伸的五個(gè)徑向凸臺(tái)203，軸承座本體205 —側(cè)的平面與徑向凸臺(tái)203該側(cè)的平面為一體式平面，相鄰兩個(gè)徑向凸臺(tái)203之間均留有間隙204?；旌陷S承座2的另一側(cè)設(shè)有五個(gè)沿軸向向外延伸的軸向凸臺(tái)201?；旌陷S承座2的平面?zhèn)仍O(shè)有五片推力箔片3，五片推力箔片3沿混合軸承座2周向均勻分布，每片推力箔片3的推力箔片固定端301均通過(guò)兩個(gè)推力箔片安裝螺釘4與混合軸承座2固定連接，每個(gè)推力箔片3的推力箔片自由端302與相鄰的推力箔片固定端301重疊。推力箔片自由端302位于推力箔片固定端301外側(cè)。每個(gè)間隙204處的軸承座本體205上開(kāi)有與混合軸承座2的中心圓孔相通的軸承座溝槽202?；旌陷S承座2的軸向凸臺(tái)201側(cè)設(shè)有五片徑向箔片1，每片徑向箔片固定端101嵌在一個(gè)承座溝槽202內(nèi)，且徑向箔片固定端101與軸承座本體205焊接為一體，徑向箔片自由端102是與的混合軸承座2的中心圓孔直徑形同的圓弧狀葉片。相鄰兩個(gè)徑向箔片I的徑向箔片自由端102重疊。
[0023]本發(fā)明的徑向箔片I和推力箔片3的材料均采用Inconel718。
[0024]如圖1、圖4、圖5和圖6所示，工作時(shí)，液壓油通過(guò)軸承座溝槽202進(jìn)入混合軸承座2的中心圓孔與轉(zhuǎn)子軸6之間，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸6不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，徑向箔片I與轉(zhuǎn)子軸6保持接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸6以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子軸6沿徑向箔片I搭接方向旋轉(zhuǎn)，從徑向箔片I的固定端101向徑向箔片I的自由端102方向旋,超高速轉(zhuǎn)子軸6在由五片徑向箔片I搭接起來(lái)的箔片搭迭區(qū)域5形成的油膜支撐下高速旋轉(zhuǎn)；由于潤(rùn)滑油的粘性將不斷地被裹入軸承間隙中，轉(zhuǎn)子軸6和徑向箔片I之間形成的楔形液膜使徑向箔片I與轉(zhuǎn)子軸6表面分離，將轉(zhuǎn)子軸6浮起，可以承受徑向的載荷。
[0025]推力箔片3的外側(cè)與超高速軸系上的推力盤(pán)接觸，以保證安裝過(guò)程中軸向的配合間隙。工作過(guò)程中利用推力箔片3與推力盤(pán)之間的油膜來(lái)傳遞推力。止推軸承的工作方向和徑向軸承的工作方向是相同的，止推盤(pán)由推力箔片3的固定端向自由端旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸系的止推盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推力箔片3與止推盤(pán)表面保持接觸；當(dāng)止推盤(pán)以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于潤(rùn)滑油的粘性將不斷地被裹入軸承間隙中，驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油流動(dòng)，產(chǎn)生油膜動(dòng)壓力將推力箔片3與止推盤(pán)表面分開(kāi)，用來(lái)承受來(lái)自軸向的載荷。該混合箔片軸承在軸系工作時(shí)可以同時(shí)承受徑向和軸向兩種載荷，徑向箔片I承受徑向載荷，推力箔片3承受軸向載荷。
[0026]上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。本發(fā)明中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，其特征在于:該軸承包括混合軸承座(2)、位于混合軸承座(2) —側(cè)的徑向軸承、位于混合軸承座(2)另一側(cè)的推力軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，其特征在于:所述的混合軸承座(2)開(kāi)有用于安裝轉(zhuǎn)子軸(6)的中心孔，混合軸承座(2)外圓周具有多個(gè)徑向凸臺(tái)(203)，相鄰兩個(gè)徑向凸臺(tái)(203)之間留有間隙(204);混合軸承座(2)設(shè)有徑向軸承的一側(cè)具有軸向凸臺(tái)(201)，每個(gè)間隙(204)處的軸承座本體(205)上開(kāi)有與混合軸承座(2)的中心圓孔相通的軸承座溝槽(202);混合軸承座(2)設(shè)有推力軸承的一側(cè)為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，其特征在于:所述的徑向軸承由多片沿混合軸承座(2 )周向均布排列的徑向箔片(I)組成，每個(gè)徑向箔片(I)的徑向箔片固定端(101)均固定在一個(gè)軸承座溝槽(202)內(nèi)，每個(gè)徑向箔片(I)的另一端為徑向箔片自由端(102)，徑向箔片自由端(102)位于混合軸承座(2)的中心孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，其特征在于:所述的止推軸承由多片沿混合軸承座(2)周向均布排列的推力箔片(3)組成，每個(gè)推力箔片(3)的推力箔片固定端(301)均固定在軸承殼體(2)的側(cè)面上，每個(gè)推力箔片(3)的另一端為推力箔片自由端(302)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于一種軸承，具體公開(kāi)一種超高速油潤(rùn)滑混合箔片軸承，該軸承包括混合軸承座、位于混合軸承座一側(cè)的徑向軸承、位于混合軸承座另一側(cè)的推力軸承；徑向軸承由多片沿混合軸承座周向均布排列的徑向箔片組成，每個(gè)徑向箔片的徑向箔片固定端均固定在一個(gè)軸承座溝槽內(nèi)，每個(gè)徑向箔片的另一端為徑向箔片自由端，徑向箔片自由端位于混合軸承座的中心孔內(nèi)；止推軸承由多片沿混合軸承座周向均布排列的推力箔片組成，每個(gè)推力箔片的推力箔片固定端均固定在軸承殼體的側(cè)面上，每個(gè)推力箔片的另一端為推力箔片自由端。該軸承能夠使得超高速渦輪泵在高轉(zhuǎn)速、高溫及磨損嚴(yán)重等苛刻的工作條件下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
【IPC分類(lèi)】F04D29-046
【公開(kāi)號(hào)】CN104564776
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310521784
【發(fā)明人】郭軍剛, 胡麗國(guó), 郝小龍, 王志峰, 王學(xué)
【申請(qǐng)人】北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月29日