專利名稱：徑向滑動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一款臥式水輪發(fā)電機(jī)組用徑向滑動(dòng)軸承，尤其是應(yīng)用于重型載荷和低速機(jī)組的徑向滑動(dòng)軸承。
背景技術(shù)：
徑向滑動(dòng)軸承是一款動(dòng)壓滑動(dòng)軸承，利用主軸運(yùn)行時(shí)，主軸外表面與軸瓦內(nèi)表面形成的楔形油膜產(chǎn)生動(dòng)壓力，使動(dòng)壓力的合力與軸承載荷相平衡。此類軸承具有承載能力大、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在水輪發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)、船舶等行業(yè)中有廣泛應(yīng)用。徑向滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)型式較多，有圓柱滑動(dòng)軸承、橢圓滑動(dòng)軸承、固定多油楔滑動(dòng)軸承、分塊可傾式滑動(dòng)軸承等。臥式水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件一般采用兩個(gè)徑向滑動(dòng)軸承支撐結(jié)構(gòu)，單軸承載荷一般在70t 150t之間、主軸線速度在3m/s 15m/s之間、設(shè)計(jì)名義面壓在2MPa左右，通常采用圓柱徑向滑動(dòng)軸承和橢圓徑向滑動(dòng)軸承，該類軸承加工工藝簡(jiǎn)單，安裝方便。但隨著臥式水輪發(fā)電機(jī)組朝著巨型 容量發(fā)展，與之相應(yīng)的徑向滑動(dòng)軸承也朝著重型載荷和低速方向發(fā)展，軸承載荷可能會(huì)突破200t，最低安全線速度也會(huì)下降，原有圓柱式滑動(dòng)軸承和橢圓軸承在該工況下，都會(huì)出現(xiàn)承載區(qū)域大幅度減小、油膜峰值壓力急劇增大、油膜最小厚度減小等現(xiàn)象，嚴(yán)重危險(xiǎn)機(jī)組的安全運(yùn)行。業(yè)內(nèi)對(duì)于此類巨型機(jī)組的徑向滑動(dòng)軸承，目前常采用分塊可傾瓦結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承，但該類軸承的裝配精度要求高，設(shè)計(jì)難度也大。另外，業(yè)內(nèi)也嘗試采用塑料瓦徑向滑動(dòng)軸承，但是由于塑料瓦加工工藝的復(fù)雜性，對(duì)于大尺寸軸承，制造難度相當(dāng)高。因此，非常有必要去尋找一種新的徑向滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，其制造、裝配難度比以上兩種結(jié)構(gòu)低，又能保證軸承在重載、低速下長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服原有圓柱滑動(dòng)軸承承載區(qū)域小、油膜峰值壓力大等缺點(diǎn)及分塊可傾式導(dǎo)軸承安裝難度高等困難，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一款可以大幅度增大滑動(dòng)軸承承載區(qū)域、減小峰值壓力、增大油膜厚度、降低最小臨界安全轉(zhuǎn)速又能方便安裝的新型徑向滑動(dòng)軸承。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:原有圓柱徑向滑動(dòng)軸承和橢圓軸承的承載油膜是一條連續(xù)的楔形油膜，橢圓滑動(dòng)軸承油膜厚度的表達(dá)公式為:
Γ 丫ft = C++2 5Τ.Γ*ΟΒ5(<3-￡!:)α 5這)(工)
〔',ff2+r2+ r.-疣)丄
式中c為軸瓦內(nèi)徑與主軸半徑之差、e為主軸靜平衡時(shí)的軸心偏心距、#為垂線正向沿主軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)角、設(shè)為主軸靜平衡時(shí)的偏位角，r為軸瓦圓弧與軸承中心的預(yù)置偏心距，《為軸瓦圓弧圓心與軸承垂線正方向的夾角。表征油膜壓力分布特性的是雷諾方程
權(quán)利要求
1.徑向滑動(dòng)軸承，其包括主軸、上軸瓦、下軸瓦，其特征在于:徑向滑動(dòng)軸承下軸瓦的內(nèi)壁采用三條圓弧拼接而成，三條圓弧的半徑設(shè)置為相等不等，相對(duì)于軸承中心，沿主軸旋轉(zhuǎn)方向，第一條圓弧圓心的預(yù)置偏心距大于第二、第三條圓弧，第二、第三條圓弧圓心的預(yù)置偏心距一致，第二條圓弧的圓心位于軸承垂向上，在明確了設(shè)計(jì)要求的壓力 分布特性和厚度分布特性之后，可以依據(jù)油膜厚度公式(I)和雷諾方程⑵推算出第一、第三段圓弧圓心與軸承中心連線與軸承垂線的夾角 i，各段圓弧的夾角確定之后，可以根據(jù)厚度計(jì)算公式及油膜楔形形狀要求計(jì)算出圓弧的預(yù)置偏心距 G G ,這樣，在運(yùn)行過程中，三條不同心圓弧形成三個(gè)連續(xù)的楔形油膜，油膜形狀接近，油膜厚度相當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)多油楔承載的效果，從而降低原有橢圓、圓柱滑動(dòng)軸承。
全文摘要
徑向滑動(dòng)軸承，其包括主軸、上軸瓦、下軸瓦，其特征在于徑向滑動(dòng)軸承下軸瓦的內(nèi)壁采用三條圓弧拼接而成，三條圓弧的半徑設(shè)置為相等不等，相對(duì)于軸承中心，沿主軸旋轉(zhuǎn)方向，第一條圓弧圓心的預(yù)置偏心距大于第二、第三條圓弧，第二、第三條圓弧圓心的預(yù)置偏心距一致，第二條圓弧的圓心位于軸承垂向上，在明確了設(shè)計(jì)要求的壓力分布特性和厚度分布特性之后，可以依據(jù)油膜厚度公式(1)和雷諾方程(2)推算出第一、第三段圓弧圓心與軸承中心連線與軸承垂線的夾角、，各段圓弧的夾角確定之后，可以根據(jù)厚度計(jì)算公式及油膜楔形形狀要求計(jì)算出圓弧的預(yù)置偏心距，，，這樣，在運(yùn)行過程中，三條不同心圓弧形成三個(gè)連續(xù)的楔形油膜，油膜形狀接近，油膜厚度相當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)多油楔承載的效果，從而降低原有橢圓、圓柱滑動(dòng)軸承。
文檔編號(hào)F16C33/04GK103075425SQ20121030703
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者方靜輝 申請(qǐng)人:浙江富春江水電設(shè)備股份有限公司