CN101592181A - 一种浮动滑动止推轴承 - Google Patents

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陈育清
王俊
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Abstract

一种浮动滑动止推轴承，包括缸体，缸体的两侧设有正向端盖、反向端盖，缸体内设有镜板，该镜板的两侧分别设有正向轴瓦、反向轴瓦，正向轴瓦、反向轴瓦分别固定在正向轴承座、反向轴承座上；正向轴瓦与正向轴承座之间、反向轴瓦与反向轴承座之间均设有一对弹性圆盘；正向轴承座与缸体、正向端盖之间形成推力油腔，反向轴承座与缸体、反向端盖之间也形成推力油腔，正向端盖、反向端盖上开有推力油入口。本发明优点：1.实现了止推轴承在负载工况下的轴向移动；2.将表征推力轴承承载能力的极限PV值大大提高，并有效的降低了由高PV带来的温升，提高了轴承运行的安全性，延长了轴承寿命；3.降低了设备成本费用。

Description

一种浮动滑动止推轴承
技术领域
本发明属于止推轴承技术领域，具体涉及到一种具有滑动功能的浮动瓦止推轴承。
背景技术
浮动滑动止推轴承用于高浓磨浆机上，而高浓磨浆机是现代造纸业制浆过程的理想设备。它能有效的降低对水资源的需求，并减少对环境的污染。目前，国内许多厂家都在研制大直径转盘高浓磨浆机，其中一个技术难点就是浮动滑动止推轴承的研制。高浓磨浆机作业时，随着进退刀，止推轴承在轴向移动过程中，承受载荷大幅增加，而现有的止推轴承在负载工况下不允许轴向移动；并且，国内现有止推轴承(包括采用弹性盘支撑的止推轴承)，其最高PV值在80MPa·m·s-1左右，而高浓磨浆机止推轴承在高强度面压、高转速工况下，其PV值高达120MPa·m·s-1(PV值指的是轴承载荷和速度的乘积，它是衡量轴承运行安全及寿命的主要因素)。在本发明之前还未见解决此技术难点的有关报导。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种用于高浓磨浆机的浮动滑动止推轴承，实现了止推轴承在负载工况下的轴向移动，并且限制了止推轴承在高PV值下的温升，尤其是高速度V带来的温升(高浓磨浆机转速高达1500r/min，而根据经验可知，对摩擦面温度的上升，滑动速度V的影响远大于承载压力P的影响)。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种浮动滑动止推轴承，包括缸体，缸体的两侧设有正向端盖、反向端盖，缸体内设有固定在主轴上的镜板，该镜板的两侧分别设有正向轴瓦、反向轴瓦，正向轴瓦、反向轴瓦分别固定在正向轴承座、反向轴承座上；正向轴瓦与正向轴承座之间设有一对弹性圆盘，反向轴瓦与反向轴承座之间也设有一对弹性圆盘；正向轴承座与缸体、正向端盖之间形成推力油腔，正向端盖上开有推力油入口；反向轴承座与缸体、反向端盖之间也形成推力油腔，反向端盖上也开有推力油入口。
进一步，缸体上开有润滑冷却油入口，该润滑冷却油入口连接有向轴瓦表面喷油的润滑冷却管路。正向轴承座上下两端与缸体、正向端盖之间通过密封件密封，反向轴承座上下两端与缸体、反向端盖之间也通过密封件密封。密封件是组合密封件，由填充聚四氟乙烯环和O形橡胶密封圈组合而成。弹性圆盘成对使用，由一只上弹性圆盘和一只下弹性圆盘组成，上弹性圆盘固定在轴瓦底面，下弹性圆盘固定在轴承座上，两只圆盘的球形曲面相互接触。
本发明有益的效果是：1、采用了合理的机械结构及油循环***，使止推轴承动、静部件分离，实现了止推轴承在负载工况下的轴向移动；2、设计了高压油进油和外循环冷却***，并采用了弹性圆盘、浮动瓦结构，以及良好的密封方式，将表征推力轴承承载能力的极限PV值提高到120MPa·m·s-1，并有效的降低了由高PV带来的温升，极大地提高了轴承运行的安全性，延长了轴承寿命；3、可用于对进口设备或国产设备的改造，降低了设备成本费用。
附图说明
图1是本发明的径向结构剖视图
图2是本发明的轴向结构剖视图(即图1中的A-A向剖视图)
图3是本发明的润滑冷却管路剖视图(即图1中的C-C向剖视图)
附图标记说明：1、推力油入口2、正向端盖3、推力油腔4、正向轴承座5、组合密封件6、弹性圆盘7、润滑冷却油入口8、轴瓦固定螺栓9、正向推力瓦10、缸体11、镜板12、反向推力瓦14、反向轴承座15、反向端盖16、润滑冷却管路17、主轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照附图：这种浮动滑动止推轴承，包括缸体10，缸体10的两侧设有正向端盖2、反向端盖15。缸体10内设有固定在主轴17上的镜板11。主轴17上的左端连接磨浆机磨盘，右端连接电机。该镜板11的两侧分别设有正向轴瓦9、反向轴瓦12。正向轴瓦9、反向轴瓦12分别通过轴瓦固定螺栓8固定在正向轴承座4、反向轴承座14上。正向轴瓦9与正向轴承座4之间设有一对弹性圆盘6，弹性圆盘6由上、下弹性圆盘组成，上弹性圆盘固定在正向轴瓦9底面，下弹性圆盘固定在正向轴承座4上，两只圆盘的球形曲面相互接触。反向轴瓦12与反向轴承座14之间设有一对弹性圆盘6。同样，上弹性圆盘固定在反向轴瓦12底面，下弹性圆盘固定在反向轴承座14上，两只圆盘的球形曲面相互接触。正向轴承座4与缸体10、正向端盖2之间形成推力油腔3，正向轴承座4上下两端与缸体10、正向端盖2之间通过密封件5密封，正向端盖2上开有推力油入口1。反向轴承座14与缸体10、反向端盖15之间也形成推力油腔3，反向轴承座14上下两端与缸体10、反向端盖15之间也通过密封件5密封，反向端盖15上也开有推力油入口1。密封件5是组合密封件，由填充聚四氟乙烯环和O形橡胶密封圈组合而成。缸体10上开有润滑冷却油入口7，该润滑冷却油入口7连接有向轴瓦表面喷油的润滑冷却管路16。
缸体10、正向端盖2、反向端盖15通过紧固件固定在磨浆机机架上，为静止部件。
正向轴承座4、弹性圆盘6、正向轴瓦9、轴瓦固定螺栓8、镜板11(包括主轴17)、反向轴瓦12、弹性圆盘6、反向轴承座14为滑动件，其作为一整体可以相对缸体10沿轴向作正反向滑动。同时，由于电机转动，带动主轴17，使主轴17上的镜板11可以相对其两侧正、反向轴瓦作圆周转动。
正、反向轴瓦表面与镜板11之间有一层油膜，它是高压油通过润滑冷却油入口7进入，经过润滑冷却管路16，喷向轴瓦(即正向轴瓦9、反向轴瓦12)表面形成。轴瓦的热量主要靠它带走。而正向轴承座4、反向轴承座14、弹性圆盘6、正向轴瓦9、反向轴瓦12、镜板11等部件的轴向移动，是由从推力油入口1进入的液压油推动轴承座带动的。两腔高压之间密封是靠轴承座及其上的组合密封件实现的。
正向轴瓦9、反向轴瓦12为扇形，正向8只，反向4只，在360°内等分均布，其表面材料为巴氏合金。正向轴瓦9、反向轴瓦12靠轴瓦固定螺栓8沿径向分别固定在正向轴承座4、反向轴承座14上。其下有弹性圆盘6。弹性圆盘6需成对组合使用，一只固定在轴瓦底面，另一只固定在轴承座上。两只弹性圆盘的球形曲面相互接触，可使轴瓦自由偏转，以形成楔形油膜。圆盘的弹性变形可吸收瓦的不均匀负荷。
浮动滑动止推轴承要实现两个运动，一个是径向的旋转运动，即电机通过主轴17带动磨盘磨浆；一个是轴向的进给运动，即推力油推动轴承相关部件带动磨盘到达合适的磨浆位置，也就是高浓磨浆机所谓的进退刀。由图2结合图3所示，磨浆机启动后，1.5MP的润滑冷却油从其入口进入，通过轴承的润滑冷却管路***喷向正向轴瓦9、反向轴瓦12瓦面，在正向轴瓦9、反向轴瓦12形成倾角后，润滑冷却油由镜板11(固定在主轴17上)的旋转运动带动充满整个正向轴瓦9、反向轴瓦12瓦面，在瓦面与镜板11间产生了0.06mm厚度的油膜，保证了正向轴瓦9、反向轴瓦12与镜板11相对转动的安全与稳定。同时，液压油进入两侧液压推力油腔，通过控制、调整两侧的压力差，推动正向轴承座4、反向轴承座14，通过弹性圆盘6、正向轴瓦9、反向轴瓦12、转动中的镜板11及主轴17，最终带动磨盘到达合适的打浆位置。缸体内的润滑冷却油腔与推力油腔由正向轴承座4、反向轴承座14及相关的密封件3隔开。
为了有效的带走正向轴瓦9、反向轴瓦12表面的热量，浮动滑动止推轴承采用了高压油进油和外循环冷却方式，在有限的轴承空间内设计了油润滑冷却管路***(图3)。同时，为了防止行进中或进行到位时，润滑冷却油腔与推力油腔窜漏，保证两腔油的压力，浮动滑动止推轴承采用了填充聚四氟乙烯(PTFE)环+O形橡胶密封圈的组合密封方式，填充聚四氟乙烯环耐磨，能满足正向轴承座4、反向轴承座14与缸体10频繁发生滑动磨擦的要求，O形橡胶圈提供预紧力，还可对填充聚四氟乙烯方形环的磨损起补偿作用。将该组合密封件安装在正向轴承座4、反向轴承座14及轴套上，很好地达到了耐磨、耐腐蚀及动态保压的要求。

Claims (4)

1、一种浮动滑动止推轴承，包括缸体(10)，缸体(10)的两侧设有正向端盖(2)、反向端盖(15)，其特征是：缸体(10)内设有固定在主轴(17)上的镜板(11)，该镜板(11)的两侧分别设有正向轴瓦(9)、反向轴瓦(12)，正向轴瓦(9)、反向轴瓦(12)分别固定在正向轴承座(4)、反向轴承座(14)上；正向轴瓦(9)与正向轴承座(4)之间设有弹性圆盘(6)，反向轴瓦(12)与反向轴承座(14)之间也设有弹性圆盘(6)；正向轴承座(4)与缸体(10)、正向端盖(2)之间形成推力油腔(3)，正向端盖(2)上开有推力油入口(1)；反向轴承座(14)与缸体(10)、反向端盖(15)之间也形成推力油腔(3)，反向端盖(15)上也开有推力油入口(1)。
2、根据权利要求1所述的浮动滑动止推轴承，其特征是：所述缸体(10)上开有润滑冷却油入口(7)，该润滑冷却油入口(7)连接有向轴瓦表面喷油的润滑冷却管路(16)
3、根据权利要求1或2所述的浮动滑动止推轴承，其特征是：所述正向轴承座(4)上下两端与缸体(10)、正向端盖(2)之间通过密封件(5)密封，所述反向轴承座(14)上下两端与缸体(10)、反向端盖(15)之间也通过密封件(5)密封。
4、根据权利要求3所述的浮动滑动止推轴承，其特征是：所述密封件(5)是组合密封件，由填充聚四氟乙烯环和O形橡胶密封圈组合而成。
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