一種扇形腔靜壓推力軸承的可傾式油墊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種扇形腔靜壓推力軸承的可傾式油墊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著靜壓推力軸承大規(guī)模的應(yīng)用于我國(guó)的切削加工，我國(guó)開(kāi)始加大對(duì)靜壓推力軸承中靜壓損失研宄。重載高速運(yùn)轉(zhuǎn)工況條件下，靜壓支承的高剛度、高穩(wěn)定性要求軸承工作間隙很小，在微間隙中軸承潤(rùn)滑介質(zhì)受到強(qiáng)剪切與擠壓，達(dá)到了一種極端的工況。這種極端工況下靜壓損失比較嚴(yán)重導(dǎo)致油膜壓力增大，油膜變薄，局部形成邊界潤(rùn)滑或干摩擦，進(jìn)而經(jīng)常出現(xiàn)靜壓推力軸承摩擦學(xué)失效現(xiàn)象，造成加工精度下降，嚴(yán)重時(shí)機(jī)器損壞，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明重點(diǎn)解決在高速重載這一極端工況下出現(xiàn)的靜壓損失現(xiàn)象，從而提出一種加工制造方便，結(jié)構(gòu)合理有效的可傾式扇形油墊來(lái)解決這一問(wèn)題。
[0004]為了攻克這一難題本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下；一種靜壓推力軸承的可傾式扇形油墊主要是油墊的本體結(jié)構(gòu)，它的特征在于油墊的模型是扇形，油腔也是扇形腔。油墊總的的厚度為20_，油腔的深度為8mm.在油腔中有一個(gè)進(jìn)油口它的位置偏向于油墊弧形封油邊短一側(cè)，使油管與進(jìn)油口聯(lián)接時(shí)距離較短，方便液壓油進(jìn)入到進(jìn)油口。油墊的主體下端加工有一扇形帶，扇形帶的位置處在油墊中間，扇形帶高度為2mm，寬度為30mm。
[0005]本發(fā)明與已有的技術(shù)相比有如下益處；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本較低，而且能夠有效的匹配靜壓損失，通過(guò)理論分析，數(shù)值模擬分析可以得到工作臺(tái)在一定載荷與速度的情況下最優(yōu)的油墊結(jié)構(gòu)，能夠有效達(dá)到動(dòng)靜壓合理匹配，為在極端工況下靜壓支承的摩擦失效提供了一種較為合理的方案。也為靜壓支承的相關(guān)理論提供技術(shù)支持。解決了在高速重載過(guò)程中加工效率低的難題。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1和圖2，3是油墊的三維立體圖，圖4是單個(gè)油墊與底座的十二分之一裝配圖，圖5是12個(gè)油墊沿底座排列的簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]結(jié)合各個(gè)說(shuō)明書(shū)【附圖說(shuō)明】；一種靜壓推力軸承的可傾式扇形油墊I主要是油墊的主體結(jié)構(gòu)，它的特征在于油墊I的模型是扇形油腔1-1也是扇形腔。油墊I的厚度為20_，油腔1-1的深度為8mm.在油腔1_1中有一個(gè)進(jìn)油口 1_2它的位置偏向于油墊弧形封油邊短的一端，保證液壓油到達(dá)進(jìn)油口油路距離較短，方便液壓油進(jìn)入到進(jìn)油口 1-2。油墊的主體下端加工有一扇形帶1-3，扇形帶的位置處在油墊的中間。其高度為2mm.寬度為30mm.
[0008]工作原理:工作時(shí)將12個(gè)相同的油墊I均勻的布置在底座2上，油墊I短的圓弧封油邊朝底座2的軸心設(shè)置，然后將機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝在可傾式扇形油墊上，當(dāng)液壓油通過(guò)進(jìn)油口 1-2輸入到油腔1-1時(shí)，液壓油在油腔1-1形成很大的壓力，最終由于液壓油不斷輸入到油腔1-1使機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)被頂起，油墊與機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)之間形成了一層薄的靜壓油膜，機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)在油膜支承下進(jìn)行工作，它和可傾式油墊I處于完全流體潤(rùn)滑狀態(tài)。通常當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)受到高速重載這一極端狀況下的時(shí)候，支承油膜的厚度減小，發(fā)熱量增加，靜壓損失嚴(yán)重，從而可能導(dǎo)致油墊I和機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)直接接觸形成干摩擦，進(jìn)而出現(xiàn)摩擦失效。嚴(yán)重影響加工精度。但是由于油墊I的下端加工有扇形帶1-3的緣故，所以當(dāng)油墊I在潤(rùn)滑油壓力的作用下，油墊I四周的外側(cè)封油邊會(huì)向下發(fā)生傾斜，這就導(dǎo)致了機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)與可傾式油墊I之間產(chǎn)生了楔形，滿(mǎn)足了動(dòng)壓形成條件，在靜壓的基礎(chǔ)上產(chǎn)生動(dòng)壓，動(dòng)壓的增加量剛好補(bǔ)償靜壓的損失量，達(dá)到動(dòng)靜壓合理匹配的效果。有效的解決了靜壓支承過(guò)程中出現(xiàn)的摩擦失效，保證了機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了靜壓推力軸承加工精度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種扇形腔靜壓推力軸承的可傾式油墊，其特征在于:油墊主體I，油墊主體I為扇形體，在其內(nèi)部沿兩圓弧封油邊方向和左右兩直線(xiàn)封油邊方向開(kāi)有一個(gè)扇形油腔1-1，扇形油腔的形狀與油墊主體I的形狀是相似的，扇形油腔1-1上端面加工有進(jìn)油孔1-2，油墊主體I的下端面加工有一扇形帶1-3，扇形帶有一定的高度并且它處于油墊下部沿長(zhǎng)度方向的正中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扇形腔靜壓推力軸承的可傾式油墊，其特征在于:扇形油腔1-1上的進(jìn)油孔設(shè)置在它的位置偏向于油墊弧形封油邊短一側(cè)，使油管與進(jìn)油口 1-2連接時(shí)距離較短，方便液壓油進(jìn)入到進(jìn)油口 1-2。
【專(zhuān)利摘要】一種扇形腔靜壓推力軸承的可傾式油墊。大型立式數(shù)控加工裝備在高速，重載和微間隙極端工況下，靜壓推力軸承間隙油膜溫度急劇升高，潤(rùn)滑油粘度急劇下降，油膜迅速變薄，加之支承摩擦副變形不均勻，局部出現(xiàn)干摩擦和邊界潤(rùn)滑進(jìn)而產(chǎn)生摩擦學(xué)失效。為了解決這一難題本實(shí)用新型提出了將靜壓油墊設(shè)計(jì)成可傾式，利用動(dòng)壓補(bǔ)償靜壓承載能力不足，以提高靜壓推力軸承的潤(rùn)滑性能。本實(shí)用新型中油墊主體為扇形體，它的內(nèi)部為一個(gè)扇形油腔，在這個(gè)扇形油腔加工有進(jìn)油孔，油墊主體的下端面加工有一扇形帶，且扇形帶有一定的高度。本實(shí)用新型用于液體靜壓推力軸承高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。
【IPC分類(lèi)】F16C32-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204592002
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520161793
【發(fā)明人】于曉東, 付旭, 劉丹, 孫丹丹, 隋甲龍, 吳曉剛
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日