專(zhuān)利名稱(chēng)：襯墊型推力軸承及包括這種推力軸承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的襯墊型推力軸承(thrust bearing)。
背景技術(shù)：
已知在FR-A-1200013和FR-A-1141857中利用包括圓盤(pán)的襯墊型推力軸承為施加在襯墊上的負(fù)荷分布作準(zhǔn)備，所述襯墊屬于第一組件，第一組件具有包括第二組件的樞轉(zhuǎn)連接件；所述圓盤(pán)以密封的方式覆蓋通過(guò)導(dǎo)管互相連接的空腔，且在壓力下封閉液體，每個(gè)襯墊均抵靠圓盤(pán)。在運(yùn)行中，當(dāng)在具有樞軸連接件的組件上出現(xiàn)任何幾何缺陷時(shí)，通過(guò)在短暫時(shí)期(transitory phase)的過(guò)程中產(chǎn)生的圓盤(pán)變形實(shí)質(zhì)立即解除該幾何缺陷。在該短暫時(shí)期的過(guò)程中出現(xiàn)空腔之間的流體轉(zhuǎn)移，這樣將襯墊施加在圓盤(pán)上的負(fù)荷維持在實(shí)質(zhì)常量值。用于填充這樣的裝置的步驟是復(fù)雜的，因?yàn)橐后w不得不占據(jù)空腔和連接導(dǎo)管的整個(gè)空間。此外，該裝置具有在形成空腔和導(dǎo)管的組件之間的接觸表面上出現(xiàn)流體泄露和空氣侵入的風(fēng)險(xiǎn)。最后，維護(hù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，且需要停止裝置以排空液體，拆卸系統(tǒng)并重新填充該系統(tǒng)，而這一過(guò)程是昂貴的。
DE-A-4021053示出了一種襯墊型推力軸承，在該襯墊型推力軸承中流體被限制在通過(guò)導(dǎo)管互相連接的幾個(gè)罩殼中。通過(guò)罩殼和導(dǎo)管組件形成的單元具有在罩殼和導(dǎo)管之間的連接處出現(xiàn)流體泄露和空氣泡侵入的風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是簡(jiǎn)化襯墊型推力軸承的安裝和維護(hù)，且改善襯墊型推力軸承的可靠性。
為了這個(gè)效果，本發(fā)明的目的是提供一種襯墊型推力軸承，其中，每個(gè)襯墊置于封閉在空腔內(nèi)的一定容積的液體上，所述空腔通過(guò)導(dǎo)管連接至鄰近的空腔。所述推力軸承包括幾個(gè)凸?fàn)钫謿?，每個(gè)所述凸?fàn)钫謿ぞ缍ㄓ凶约嚎涨唬腋魉鐾範(fàn)钫謿ねㄟ^(guò)導(dǎo)管互相連接。所述凸?fàn)钫謿ず退鰧?dǎo)管一起形成中空的功能性子配件，所述中空的功能性子配件與所述推力軸承的其它構(gòu)成組件分開(kāi)，且所述中空的功能性子配件界定填充有液體的密閉的容積。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)罩殼包括兩個(gè)半殼體，在柔性囊狀物的每一側(cè)放置一個(gè)所述半殼體；且每個(gè)導(dǎo)管包括插入鞘中的柔性軟管。
這樣，所述液體被限定在形成所述功能性子配件的囊狀物的串珠中，且所述囊狀物的串珠與所述襯墊型推力軸承的其它構(gòu)成組件分開(kāi)。作為單一零件的柔性串珠簡(jiǎn)化了填充步驟，限制了泄露問(wèn)題以及空氣泡侵入的風(fēng)險(xiǎn)，且可能減少維護(hù)作業(yè)的持續(xù)時(shí)間和復(fù)雜性。實(shí)際上，該襯墊型推力軸承可以在已經(jīng)被填充的情況下被運(yùn)輸至它的使用位點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)方面，所述襯墊型推力軸承可以以技術(shù)可允許的組合并入下面特征的一個(gè)或幾個(gè)
所述半殼體和所述鞘由鋼制成，且所述囊狀物和所述柔性軟管由彈性體制成。
所述功能性子配件的兩個(gè)端部沒(méi)有連接在一起。
所述襯墊型推力軸承裝備有傳感器，所述傳感器測(cè)量造所述封閉容積中的所述液體的壓力。
所述罩殼具有薄圓柱體的幾何形狀，在安裝狀態(tài)下，通過(guò)兩個(gè)水平圓盤(pán)界定所述薄圓柱體的上面和下面，且所述薄圓柱體在它的邊緣處具有環(huán)形凸緣。
所述功能性子配件整體為圓形，所述功能性子配件在安裝狀態(tài)下定心在豎直軸上，且所述功能性子配件位于與所述軸垂直的平面中。
本發(fā)明還涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械包括與環(huán)形物整體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部，所述環(huán)形物置于油膜上，所述油膜與上面所述的推力軸承的襯墊接觸；且所述推力軸承擠壓所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的固定部。


當(dāng)閱讀下面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的襯墊型推力軸承的描述時(shí)，通過(guò)實(shí)施例且參照附圖， 將更好的理解本發(fā)明，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，其中
圖I是包含根據(jù)本發(fā)明的襯墊型推力軸承的水輪機(jī)的局部原理性橫截面圖2是屬于圖I中示出的推力軸承的可變形的罩殼鏈的立體圖3是圖2中的細(xì)部III的分解立體圖；以及
圖4是根據(jù)圖2中的線(xiàn)IV-IV的大比例尺的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
圖I中部分示出了水力渦輪機(jī)T，該水力渦輪機(jī)T包括與渦輪機(jī)T的輪子整體旋轉(zhuǎn)的環(huán)形物101，所述輪子未示出且在渦輪機(jī)T運(yùn)行時(shí)圍繞豎直軸Z1旋轉(zhuǎn)。利用由界定在環(huán)形物101的下表面1012和八個(gè)襯墊104的各上表面1042之間的油膜103形成的支承物 (bearing)相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)102支撐環(huán)形物101,所述八個(gè)襯墊104圍繞軸Z1規(guī)則分布。
襯墊104屬于襯墊型推力軸承1，襯墊型推力軸承I使得能夠相對(duì)于結(jié)構(gòu)102調(diào)節(jié)各個(gè)表面1042的高度，以保證油膜103的連續(xù)性。除了襯墊104之外，推力軸承I還包括在每個(gè)襯墊104下方的負(fù)荷傳遞塊105和墊片106，負(fù)荷傳遞塊105和墊片106中的一個(gè)位于另一個(gè)的下方。在每個(gè)負(fù)荷傳遞塊105和位于該負(fù)荷傳遞塊105下方的墊片106之間裝備有可變形的罩殼4，罩殼4的內(nèi)側(cè)容積V4形成空腔。正因?yàn)檫@樣，罩殼4的數(shù)量等于渦輪機(jī)T的襯墊104的數(shù)量。
為鏈或串珠(rosary)形狀的功能性子配件2包括八個(gè)罩殼4和七個(gè)導(dǎo)管6，七個(gè)導(dǎo)管6將八個(gè)罩殼4互相連接起來(lái)。該子配件可獨(dú)立于包括推力軸承I的其它部件以單獨(dú)的方式操作。
襯墊型推力軸承I具有如下功能使由渦輪機(jī)T施加的負(fù)荷在襯墊104上的均勻分布。
V6表示導(dǎo)管6的內(nèi)側(cè)容積。容積V4和容積V6 —起構(gòu)成鏈2的內(nèi)側(cè)封閉容積V2。 罩殼4是凸?fàn)畹?。除了與導(dǎo)管6的接合點(diǎn)之外，罩殼4各自通過(guò)頂部、底部和側(cè)面環(huán)繞容積V4。
鏈2的容積V2完全填充有液體10，液體10可以是例如油、加添加劑的水或液體硅樹(shù)脂。因此，鏈2構(gòu)成用于液體10循環(huán)的子配件。也就是說(shuō)，液體10可以自由地在容積V2的內(nèi)側(cè)循環(huán)，且鏈2可以與構(gòu)成推力軸承I的其它機(jī)械部件分開(kāi)。在安裝的配置中，鏈2是固定的，且在可變形的罩殼4上通過(guò)襯墊104、塊105和墊片106的中介(intermediary)接收來(lái)自環(huán)形物101的負(fù)荷。
鏈2整體為圓形，定心在軸Z1I，且鏈2位于與軸Z1S直的平面中。罩殼具有圓柱體的形狀，該圓柱體具有與軸Z1平行的軸A4且具有低厚度，且軸Z1和A4之間的徑向距離等于鏈2形成的環(huán)形的半徑。罩殼4的圓周上圍有環(huán)面凸緣(toric bead)，該環(huán)面凸緣的回轉(zhuǎn)軸與軸A4重合(confound)。導(dǎo)管6是具有圓形截面的管子，該具有圓形截面的管子的縱軸的曲率半徑等于或接近鏈2形成的環(huán)形的半徑。
在運(yùn)行中，鏈2內(nèi)側(cè)液體10的壓力導(dǎo)致罩殼4發(fā)生小的位移，該小的位移抵消了組件104至組件106施加在罩殼4上的負(fù)荷差。通過(guò)這種方式，施加至罩殼4的負(fù)荷被均勻分布在每個(gè)罩殼4上。
存在于鏈2的每個(gè)端部21和22處的可變形的罩殼4沒(méi)有連接在一起，這樣可經(jīng)由一個(gè)端部21容易地填充鏈2，同時(shí)第二端部22是被塞住的?？蛇x擇地，鏈2還可以形成封閉的回路，以允許在負(fù)荷變化的過(guò)程中液體10進(jìn)行更快地位移，從而更快地重新平衡負(fù)荷。
在鏈2的填充過(guò)程中，液體10處于大氣壓力。當(dāng)鏈2在安裝的配置中且支撐襯墊 104施加的負(fù)荷時(shí)，由罩殼4的負(fù)荷產(chǎn)生液體10的內(nèi)部壓力。
傳感器8整合在鏈2中以測(cè)量容積V2中液體10的壓力。在實(shí)踐中，傳感器被放置在鏈2的端部21上，同時(shí)另一端部22裝備有未示出的用于填充鏈2的裝置(諸如螺帽或閥門(mén))。傳感器8發(fā)出意于給未不出的控制部件的信號(hào),該信號(hào)代表液體10的壓力。該信號(hào)使得能夠檢測(cè)任何的液體10泄漏。
可以從圖3和圖4中更具體地看出，每個(gè)罩殼4包括由兩部分構(gòu)成的殼體42，兩部分構(gòu)成的殼體42包括兩個(gè)剛性半殼體422和剛性半殼體424，在剛性半殼體422和剛性半殼體424之間放置有柔性囊狀物(flexible bladder)440每個(gè)導(dǎo)管6包括剛性鞘 (sheath) 62,在剛性鞘62中插入有柔性軟管64。
剛性半殼體422和剛性半殼體424均包括圓盤(pán)429，圓盤(pán)429在安裝的配置中垂直于軸Z1，圓盤(pán)429在它的邊緣處具有半圓形截面的凸緣(bead)428。半殼體422和半殼體 424是凸?fàn)畹摹Ｆ矫姝h(huán)形部430使圓盤(pán)429擴(kuò)展至凸緣428的外部，以在鏈2的裝配過(guò)程中允許每對(duì)半殼體422和半殼體424相接觸。具有徑向縱軸和半圓形截面的連接通道426位于平面環(huán)形部430的兩個(gè)在直徑上相反的點(diǎn)處，且使得能夠通過(guò)許可在柔性囊狀物44和軟管64之間的液體10循環(huán)，將半殼體422和424連接至鞘62。
每個(gè)囊狀物44均裝備有外部徑向部448，外部徑向部448緊貼凸緣428的內(nèi)側(cè)形狀。這樣，每個(gè)罩殼4在它的邊緣處具有填充有液體10且具有圓形截面的環(huán)形凸緣48。
在實(shí)踐中，囊狀物44和軟管64可以由彈性體制成，且剛性半殼體422和424及鞘 62由鋼制成。
柔性囊狀物44具有的幾何形狀與半殼體422和半殼體424相對(duì)的表面的幾何形狀互補(bǔ)，這樣允許它們?cè)诎霘んw之間的封裝。
可以通過(guò)連接囊狀物44和預(yù)先裝備有它們的鞘64的軟管64，然后放置半殼體 422和半殼體424來(lái)構(gòu)成子配件2。該子配件或鏈2可以在運(yùn)送至它的使用位點(diǎn)之前，在它的制造位點(diǎn)上就填充液體10。在使用位點(diǎn)，子配件或鏈2可以作為自控構(gòu)件被操作,且位于推力軸承I的組件105和組件106之間，而不需要填充液體10。
這樣不僅在渦輪機(jī)T的安裝過(guò)程中是有利的，而且在維護(hù)作業(yè)過(guò)程(在該過(guò)程中可以以標(biāo)準(zhǔn)方式替換鏈2)也是有利的
圖2示出包括八個(gè)罩殼4和八個(gè)襯墊104的鏈2。在未示出的可選擇的實(shí)施例中， 推力軸承I可以包括數(shù)量部位八的許多襯墊104，且鏈2可以包括與襯墊104的數(shù)量相同的許多罩殼4。
在本發(fā)明的未示出的可選擇的實(shí)施例中，導(dǎo)管6的縱軸可以具有與鏈2形成的圓的半徑不同的曲率半徑，例如大于鏈2形成的圓的半徑的曲率半徑。此外，導(dǎo)管的截面可能是非圓形的。
罩殼4經(jīng)由它們各自的內(nèi)側(cè)容積V4限定了獨(dú)立于襯墊104和墊片106存在的一組空腔。也就是，罩殼4界定了這些空腔的輪廓。
可選擇地，導(dǎo)管6可以部分不是由鋼組成，而是例如可以完全由熱塑性材料組成。
上面描述的襯墊型推力軸承被示出用于渦輪機(jī)。但是本發(fā)明可以應(yīng)用于任何旋轉(zhuǎn)的水力機(jī)械，且甚至可以應(yīng)用于除了水力之外的任何旋轉(zhuǎn)機(jī)械，例如交流發(fā)電機(jī)、機(jī)床或望遠(yuǎn)鏡。
權(quán)利要求
1.一種襯墊型推力軸承(I)，其中，每個(gè)襯墊(104)置于封閉在空腔(V4)內(nèi)的一定容積的液體(10)上，所述空腔(V4)通過(guò)導(dǎo)管(6)連接至鄰近的空腔；所述推力軸承(I)包括幾個(gè)凸?fàn)钫謿?4)，每個(gè)所述凸?fàn)钫謿?4)均界定有自己的空腔(V4),且各所述凸?fàn)钫謿?4)通過(guò)導(dǎo)管(6)互相連接；所述凸?fàn)钫謿ず退鰧?dǎo)管一起形成中空的功能性子配件(2)，所述中空的功能性子配件(2)與所述推力軸承(I)的其它構(gòu)成組件分開(kāi)，且所述中空的功能性子配件(2)界定填充有所述液體(10)的密閉的容積(V2)； 其特征在于，每個(gè)罩殼(4)包括兩個(gè)半殼體(422，424)，在柔性囊狀物(44)的每一側(cè)放置一個(gè)所述半殼體(422，424);且每個(gè)導(dǎo)管(6)包括插入鞘￠2)中的柔性軟管(64)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述半殼體(422，424)和所述鞘(62)由鋼制成。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述囊狀物(44)和所述柔性軟管￠4)由彈性體制成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述功能性子配件(2)的兩個(gè)端部(21，22)沒(méi)有連接在一起。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述襯墊型推力軸承(I)裝備有傳感器(8)，所述傳感器(8)測(cè)量所述封閉容積(V2)中的所述液體(10)的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述傳感器(8)被放置在所述功能性子配件(2)的端部(21)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述功能性子配件(2)的一個(gè)端部(21，22)裝備有用于填充所述功能性子配件(2)的裝置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述罩殼(4)具有圓柱體的幾何形狀，所述圓柱體具有軸(A4)且具有低厚度；在安裝狀態(tài)下，通過(guò)兩個(gè)水平圓盤(pán)(429)界定所述圓柱體的上面和下面，且所述圓柱體在它的邊緣處具有環(huán)形凸緣(48)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的襯墊型推力軸承(I)，其特征在于，所述功能性子配件(2)整體為圓形，所述功能性子配件(2)在安裝狀態(tài)下定心在豎直軸(Z1)上，且所述功能性子配件(2)位于與所述軸(Z1)垂直的平面中。
10.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械(T),所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械(T)包括與環(huán)形物(101)整體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部,所述環(huán)形物(101)置于油膜(103)上，所述油膜(103)與根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的推力軸承(I)的襯墊(104)接觸；且所述推力軸承(I)擠壓所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械(T)的固定部(102)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種襯墊型推力軸承(1)，其中，每個(gè)襯墊(104)置于封閉在空腔(V4)內(nèi)的一定容積的液體(10)上，所述空腔(V4)通過(guò)導(dǎo)管(6)連接至鄰近的空腔。所述推力軸承(1)包括許多凸?fàn)钫謿?4)，每個(gè)所述凸?fàn)钫謿?4)均界定有自己的空腔(V4)，且各所述凸?fàn)钫謿?4)通過(guò)導(dǎo)管(6)互相連接。所述凸?fàn)钫謿?4)和所述導(dǎo)管(6)一起形成中空的功能性子配件(2)，所述中空的功能性子配件(2)與所述推力軸承(1)的其它構(gòu)成組件分開(kāi)，且所述中空的功能性子配件(2)界定填充有所述液體的密閉的容積(V2)。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)罩殼(4)均包括兩個(gè)半殼體，所述兩個(gè)半殼體分別被放置在柔性囊狀物的兩側(cè)；且每個(gè)導(dǎo)管(6)包括插入鞘中的柔性軟管。
文檔編號(hào)F16C41/02GK102985709SQ201180033888
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者L·梅萊 申請(qǐng)人:阿爾斯通水電設(shè)備法國(guó)公司