緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離心壓縮機(jī)用高速滑動軸承，具體地說是一種緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承及其加工方法，適用于各類離心壓縮機(jī)產(chǎn)品的軸承設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]在離心壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子通過一階臨界轉(zhuǎn)速的時候，會發(fā)生軸的振幅值大幅增加的情況，這種現(xiàn)象是機(jī)組安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的隱患；所以在機(jī)組通過臨界轉(zhuǎn)速的時候，必須快速通過。在壓縮機(jī)上，由于氣體激振等原因，會使壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，突然發(fā)生振幅值大大高于正常值的情況。如果能夠采取措施，使轉(zhuǎn)子在一階臨界轉(zhuǎn)速時或者是發(fā)生氣體激振時的阻尼特性發(fā)生改變，引起振幅值的顯著下降，對于保證機(jī)組在較小的振幅值下通過臨界轉(zhuǎn)速，減小氣體激振的影響，從而保證機(jī)組運(yùn)行的安全性具有重要的意義。
[0003]在壓縮機(jī)中，常用的是傳統(tǒng)的徑向可傾瓦軸承，如圖1A、圖1B、圖2A、圖2B所示，傳統(tǒng)的徑向可傾瓦軸承包括軸承體1、瓦塊、左右阻油環(huán)2、把合螺釘和銷5，瓦塊為多個，分為可傾瓦塊3和帶孔可傾瓦塊4，各瓦塊沿軸承體1的內(nèi)孔表面在圓周方向均布，并由左右阻油環(huán)2限位；軸承體1的內(nèi)孔直徑為d。這種軸承的瓦塊在機(jī)組中承擔(dān)徑向載荷，瓦塊繞著各自支點(diǎn)可以擺動，各瓦塊的支點(diǎn)直接與軸承體1的內(nèi)孔表面接觸；壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，瓦塊與軸頸間自動形成一個楔形間隙，在楔形間隙中，形成油膜，徑向可傾瓦軸承正是依靠這種油膜承受載荷，所以在傳統(tǒng)的徑向可傾瓦軸承中，只有一層油膜，瓦塊的支點(diǎn)本身是不能夠擺動的。這種傳統(tǒng)的徑向可傾瓦軸承，轉(zhuǎn)子在一階臨界轉(zhuǎn)速時或者發(fā)生氣體激振時，無法降低振幅值，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)仍然存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子在通過一階臨界轉(zhuǎn)速時的振幅值，或?yàn)榱私档蛪嚎s機(jī)由于氣體激振引起的振幅值的大幅增加，本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承及其加工方法。該雙油膜阻尼軸承給支點(diǎn)以彈性，使瓦塊也可沿徑向產(chǎn)生位移，這樣就能夠在瓦塊支點(diǎn)背部的軸承體上形成彈性擠壓阻尼腔，從而提高阻尼特性，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)的動力穩(wěn)定性并減小轉(zhuǎn)子的振幅。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承包括阻尼軸承體、可傾瓦塊及左右阻油環(huán)，其中可傾瓦塊為多個、沿阻尼軸承體內(nèi)孔表面周向均布，所述可傾瓦塊的兩側(cè)設(shè)有對可傾瓦塊限位的左右阻油環(huán)，該可傾瓦塊與穿過所述雙油膜阻尼軸承的軸頸之間形成支承載荷的油膜；所述阻尼軸承體上沿圓周方向分別開有多個阻尼腔及多個進(jìn)油孔，每個阻尼腔均連通一進(jìn)油孔，潤滑油通過各所述進(jìn)油孔進(jìn)入到各阻尼腔中、形成阻尼油膜，該阻尼油膜與所述支承載荷的油膜構(gòu)成雙油膜。
[0007]其中:所述阻尼腔為弧形腔，該阻尼腔與進(jìn)油孔及可傾瓦塊的數(shù)量相同；所述雙油膜阻尼軸承為水平剖分結(jié)構(gòu)，所述阻尼腔的曲率與阻尼軸承體內(nèi)孔的曲率相同，各進(jìn)油孔沿所述阻尼軸承體的圓周徑向分布；所述可傾瓦塊中的兩個為開有孔的帶孔可傾瓦塊，該帶孔可傾瓦塊與可傾瓦塊共有五個；兩個所述帶孔可傾瓦塊位于水平方向，且背部的阻尼軸承體上的阻尼腔形狀相同，另外三個所述可傾瓦塊背部的阻尼軸承體上的阻尼腔形狀相同；所述位于水平方向的帶孔可傾瓦塊背部的阻尼軸承體上的阻尼腔弧長小于另外三個可傾瓦塊背部的阻尼軸承體上的阻尼腔的弧長；兩個所述位于水平方向帶孔可傾瓦塊之間、且處于水平剖分面下方的可傾瓦塊承擔(dān)主要載荷；所述位于水平方向的帶孔可傾瓦塊的支點(diǎn)分別位于水平剖分面的下方，另外三個可傾瓦塊中的兩個位于水平剖分面的上方，另一個位于水平剖分面的下方，并位于兩個所述帶孔可傾瓦塊的中間。
[0008]本發(fā)明緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承的加工方法為:
[0009]在靠近阻尼軸承體的內(nèi)孔處沿圓周方向加工出各阻尼腔，在阻尼軸承體上沿圓周徑向加工出多個進(jìn)油孔，且進(jìn)油孔的深度到達(dá)阻尼腔即可，不允許鉆穿，潤滑油通過阻尼軸承體上的進(jìn)油孔進(jìn)入到阻尼腔中，產(chǎn)生阻尼油膜，阻尼油膜使每個可傾瓦塊支點(diǎn)處具有彈性，使可傾瓦塊產(chǎn)生徑向位移；阻尼油膜與可傾瓦塊和軸頸形成的支承載荷的油膜一起構(gòu)成了雙油膜結(jié)構(gòu)；
[0010]各阻尼腔在軸向方向上是貫通的，各阻尼腔中的潤滑油沿著軸向排出阻尼軸承體夕卜，壓力潤滑油不斷地從徑向方向進(jìn)入到各阻尼腔中，之后由軸向排出，保持各阻尼腔中的潤滑油具有設(shè)定的壓力，實(shí)現(xiàn)阻尼效果。
[0011 ] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0012]1.本發(fā)明通過對傳統(tǒng)的可傾瓦軸承進(jìn)行改造，形成了雙油膜結(jié)構(gòu)，降低了轉(zhuǎn)子在一階臨界轉(zhuǎn)速或發(fā)生氣體激振時引起的較大振幅值，比傳統(tǒng)的徑向可傾瓦軸承具有更好的阻尼特性和更好的動力特性，在抗氣體激振和降低一階臨界轉(zhuǎn)速振幅值方面比傳統(tǒng)徑向可傾瓦軸承效果更顯著。
[0013]2.本發(fā)明與傳統(tǒng)的徑向可傾瓦軸承相比，僅僅在軸承體上加工了阻尼腔和進(jìn)油孔，增加了兩道工序，沒有增加任何一個部件，在工程實(shí)踐上實(shí)現(xiàn)起來容易方便；阻尼腔的位置靠近阻尼軸承體內(nèi)孔，使得雙油膜阻尼軸承的結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0014]3.本發(fā)明根據(jù)可傾瓦塊的不同位置，在對應(yīng)處增加阻尼腔，阻尼腔的弧長要適應(yīng)軸承體的剖分結(jié)構(gòu)，予以單獨(dú)設(shè)計，阻尼腔加工質(zhì)量是決定雙油膜阻尼軸承成敗的關(guān)鍵。
[0015]4.本發(fā)明中阻尼腔的設(shè)計簡單獨(dú)特，工藝性好，加工方便。
[0016]5.本發(fā)明可以應(yīng)用在不同直徑的徑向可傾瓦軸承上，增加阻尼特性，推廣性好。
[0017]6.本發(fā)明在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，通過實(shí)踐證明緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承方案的有效性和可行性。
[0018]7.本發(fā)明緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承的加工方法，是在阻尼軸承體上增加阻尼油膜，給支點(diǎn)以設(shè)定的彈性，使可傾瓦塊沿徑向產(chǎn)生位移，在可傾瓦塊支點(diǎn)背部的阻尼軸承體上的阻尼油膜，可以提高軸承的阻尼特性，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)的動力穩(wěn)定性并減小轉(zhuǎn)子的振幅值。
【附圖說明】
[0019]圖1A為傳統(tǒng)徑向可傾瓦軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]圖1B為圖1A的側(cè)視剖視圖；
[0021]圖2A為傳統(tǒng)徑向可傾瓦軸承軸承體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0022]圖2B為圖2A的側(cè)視剖視圖；
[0023]圖3A為本發(fā)明緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0024]圖3B為圖3A的側(cè)視剖視圖；
[0025]圖4A為本發(fā)明緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承軸承體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0026]圖4B為圖4A的側(cè)視剖視圖；
[0027]其中:1為軸承體，2為左右阻油環(huán)，3為可傾瓦塊，4為帶孔可傾瓦塊，5為把合螺釘和銷，6為進(jìn)油孔，7為阻尼腔，8為阻尼軸承體，9為孔。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0029]本發(fā)明的緊湊型無墊板雙油膜阻尼軸承內(nèi)，在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時具有兩層油膜，一層為支承載荷的油膜，一層為提高阻尼特性的阻尼油膜，構(gòu)成軸承的雙油膜特性。如圖3A、圖3B所示，雙油膜阻尼軸承包括阻尼軸承體8、左右阻油環(huán)2、可傾瓦塊3、帶孔可傾瓦塊4及阻尼腔7，其中可傾瓦塊3有三個，帶孔可傾瓦塊4有兩個，這五個瓦塊在阻尼軸承體8的內(nèi)孔表面沿周向均布，其中位于阻尼軸承工作區(qū)的帶孔可傾瓦塊4上加工有孔9，孔9中可放置溫度傳感器來檢測瓦塊的溫度。可傾瓦塊3和帶孔可傾