本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)軸承。

背景技術(shù)：

液體靜壓軸承具有徑向剛度好、定位精度高、抗振性好等優(yōu)點(diǎn),因此得到普遍重視和廣泛應(yīng)用。隨著全球工業(yè)的發(fā)展，但是在大功率、重載、高速運(yùn)行的場(chǎng)合，液體靜壓軸承摩擦功率很大，易使軸承因溫度過(guò)高而產(chǎn)生較大熱變形。所謂磁性軸承是利用磁性的吸力和斥力來(lái)支承旋轉(zhuǎn)的軸承,也叫磁懸浮軸承。它的優(yōu)點(diǎn)是扭矩小、有利于高速回轉(zhuǎn),可在真空中使用,適用的溫度范圍廣、噪音低、壽命長(zhǎng)、無(wú)潤(rùn)滑引起的污染等；缺點(diǎn)是造價(jià)高,承載能力相對(duì)較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能承受重載，大剛度，高轉(zhuǎn)速，高控制精度的電磁-靜壓雙重懸浮的徑向軸承。本發(fā)明主要是將液體靜壓支承和電磁懸浮支承組合成一個(gè)對(duì)回轉(zhuǎn)軸能進(jìn)行磁液雙支承的徑向軸承。

本發(fā)明主要包括液體靜壓支承系統(tǒng)和電磁懸浮支承系統(tǒng)。所述液體靜壓支承系統(tǒng)主要包括：轉(zhuǎn)子軸、軸承底座、軸承上蓋、定子和靜壓支承墊。其中，軸承底座頂面中部設(shè)有兩端設(shè)在軸承底座兩個(gè)平行立面上的半圓柱形上開(kāi)口槽，該上開(kāi)口槽中間部分設(shè)有間斷的再向下凹進(jìn)的條形凹槽即進(jìn)油槽a，每個(gè)完整槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)進(jìn)油口b，通過(guò)軸承底座內(nèi)部油路與進(jìn)油孔d相連，在該上開(kāi)口槽中間部分還設(shè)有與進(jìn)油槽并列的整體再向下凹進(jìn)的凹槽即回油槽a。軸承底座上面設(shè)有螺釘孔，其與軸承蓋上的螺釘孔相對(duì)應(yīng)，兩者由螺釘相連。軸承上蓋底面中部設(shè)有與軸承底座上開(kāi)口槽對(duì)應(yīng)的兩端設(shè)在軸承上蓋兩個(gè)平行立面上的半圓柱形下開(kāi)口槽，該下開(kāi)口槽中間部分也設(shè)有間斷的再向上凹進(jìn)并與軸承底座進(jìn)油槽a對(duì)應(yīng)的條形凹槽即進(jìn)油槽b，中間完整槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)進(jìn)油孔c。在該下開(kāi)口槽中間部分還設(shè)有與進(jìn)油槽并列的整體再向上凹進(jìn)并與軸承底座回油槽a對(duì)應(yīng)的凹槽即回油槽b，該回油槽內(nèi)設(shè)有回油孔b。在軸承底座進(jìn)油槽兩側(cè)各設(shè)一個(gè)密封件槽，同時(shí)在軸承上蓋進(jìn)油槽兩側(cè)各設(shè)一個(gè)與軸承底座密封件槽對(duì)應(yīng)的密封件槽，在軸承底座和軸承上蓋對(duì)應(yīng)的兩密封件槽內(nèi)各設(shè)一個(gè)o型圈。當(dāng)進(jìn)油孔c通高壓油時(shí)，防止高壓油在定子表面軸向流動(dòng)，迫使高壓油向進(jìn)油槽a和進(jìn)油槽b流動(dòng)，以減少軸向泄漏。所述軸承上蓋與軸承底座相連，兩者的兩個(gè)半圓槽孔組成一個(gè)兩端為開(kāi)口內(nèi)徑不等的圓柱腔，在兩端的開(kāi)口上各設(shè)一個(gè)與其對(duì)應(yīng)的環(huán)形端蓋，其通過(guò)螺釘分別與軸承上蓋和軸承底座相連。最好在端蓋與軸承上蓋及軸承底座之間設(shè)有環(huán)形骨架密封。在軸承上蓋與軸承底座組成的圓柱腔內(nèi)設(shè)有外周面與其對(duì)應(yīng)的定子，該定子有一個(gè)中空的圓柱基體，其內(nèi)周面上設(shè)有與母線(xiàn)平行的8個(gè)徑向均布的凸塊即磁極，在每個(gè)磁極的向心自由端面上各設(shè)一個(gè)徑向通孔即進(jìn)油孔a，在兩個(gè)磁極之間的基體上設(shè)有徑向通孔即回油孔a，另在定子4對(duì)磁極之間的端面上還設(shè)有4組(最好每組3個(gè))中心線(xiàn)與定子軸線(xiàn)平行的通孔，用于降低同性磁極間的磁耦合，減小磁通。在定子各磁極向心自由端面上設(shè)一個(gè)圓筒形靜壓支承墊，其周壁上設(shè)有16個(gè)與母線(xiàn)平行的條形通孔，其中相間的8個(gè)條形通孔與磁極對(duì)應(yīng)其為支承腔，另外相間的8個(gè)條形通孔為回油槽c。所述靜壓支承墊內(nèi)周面通過(guò)電磁懸浮支承系統(tǒng)的導(dǎo)磁套與轉(zhuǎn)子軸相連，該轉(zhuǎn)子軸兩端分別穿過(guò)端蓋和骨架密封位于軸承座外。最后設(shè)在軸承底座和軸承上蓋上的進(jìn)油孔或出油孔上均設(shè)有接頭。

液體靜壓支承系統(tǒng)，液壓油從軸承上蓋的進(jìn)油孔c流入，經(jīng)進(jìn)油槽26流入定子上的進(jìn)油孔a后，作用于靜壓支承墊的靜壓支承腔，作用后的油液經(jīng)回油槽c流向漆包線(xiàn)后從定子上的回油孔a流出，流向回油槽a、回油槽b,最后從回油孔b流出,通過(guò)接頭b流向外界。進(jìn)而冷卻電磁軸承，降低溫升及熱變形。

所述電磁懸浮支承系統(tǒng)主要包括：漆包線(xiàn)圈，導(dǎo)磁套及定子上的磁極。在定子每個(gè)磁極上各套一個(gè)漆包線(xiàn)圈，該8個(gè)漆包線(xiàn)圈有2種纏繞方式，通電后會(huì)使線(xiàn)圈內(nèi)的磁極分別為n極或s極。8個(gè)磁極采用nssnnssn方式分布，即相鄰磁極為一對(duì)，每對(duì)中一個(gè)為n極另一個(gè)為s極，并且相鄰的兩對(duì)其相鄰的兩磁極極性相同，每對(duì)磁極與導(dǎo)磁套組成磁通回路。

工作過(guò)程簡(jiǎn)述：電磁懸浮支承系統(tǒng)通電，使得磁極呈nssnnssn周向分布；每相鄰2個(gè)異性磁極為磁極對(duì)，分別與導(dǎo)磁套組成磁回路，產(chǎn)生電磁吸引力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的電磁懸浮托舉；液壓油由進(jìn)油孔流入并填滿(mǎn)油腔后，從靜壓支承墊與導(dǎo)磁套間的微小間隙流出，形成較大壓力，產(chǎn)生液體靜壓支承力，實(shí)現(xiàn)液體靜壓支承。電磁懸浮及液體靜壓兩支承系統(tǒng)可以分別進(jìn)行調(diào)節(jié)及控制，互不影響，從而可以實(shí)現(xiàn)電磁及靜壓兩系統(tǒng)的實(shí)時(shí)雙重懸浮支承。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：上述磁液雙懸浮支承軸承系統(tǒng)能夠集液體靜壓及電磁懸浮兩種支承系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與一身，能夠大幅度增加軸承的承載能力及剛度，無(wú)需單獨(dú)配備輔助支承及循環(huán)冷卻系統(tǒng)，能夠解除回油槽的設(shè)計(jì)限制，提高軸承系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力及精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明立體示意圖；

圖2是本發(fā)明軸向剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明半剖立體示意圖；

圖4是本發(fā)明無(wú)軸承上蓋的立體示意圖；

圖5是本發(fā)明軸承底座俯視示意圖；

圖6是本發(fā)明軸承上蓋仰視示意圖；

圖7是本發(fā)明定子、靜壓支承墊組合立體示意圖；

圖8是本發(fā)明定子立體示意圖；

圖9是本發(fā)明靜壓支撐墊立體示意圖。

其中：1、轉(zhuǎn)子軸，2、軸承上蓋，3、螺釘，4、軸承底座，5、接頭a，6、端蓋，7、內(nèi)六角螺釘，8、接頭b，9、接頭c，10、骨架密封，11、螺釘孔，12、進(jìn)油孔d，13、螺釘孔，14、導(dǎo)磁套，15、靜壓支承墊，16、漆包線(xiàn)圈，17、通孔，18、進(jìn)油孔a，19、定子，20、回油孔a，21、回油槽a，22、進(jìn)油槽a，23、進(jìn)油孔b，24、端蓋螺釘孔，25、o型圈，26、進(jìn)油槽b，27、進(jìn)油孔c，28、螺釘孔，29、回油孔b，30、回油槽b，31-38、磁極，39、支承腔，40、回流槽c。

具體實(shí)施方式

在圖1、圖2、圖3和圖4所示的電磁-靜壓雙重懸浮的徑向軸承示意圖中，軸承底座4頂面中部設(shè)有兩端設(shè)在軸承底座兩個(gè)平行立面上的半圓柱形上開(kāi)口槽，該上開(kāi)口槽中間部分設(shè)有中間為一個(gè)兩側(cè)為半個(gè)間斷的再向下凹進(jìn)的條形凹槽即進(jìn)油槽a22，每個(gè)槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)進(jìn)油口b23，通過(guò)軸承底座內(nèi)部油路與進(jìn)油孔d12相連，該進(jìn)油孔位于底座外的一端設(shè)有接頭a5。在該上開(kāi)口槽中間部分還設(shè)有與進(jìn)油槽并列的整體再向下凹進(jìn)的凹槽即回油槽a21。軸承底座上面設(shè)有螺釘孔11，其與軸承蓋上的螺釘孔28相對(duì)應(yīng)，兩者由螺釘3相連，如圖5所示。軸承上蓋2底面中部設(shè)有與軸承底座上開(kāi)口槽對(duì)應(yīng)的兩端設(shè)在軸承上蓋兩個(gè)平行立面上的半圓柱形下開(kāi)口槽，該下開(kāi)口槽中間部分也設(shè)有中間為一個(gè)兩側(cè)為半個(gè)間斷的再向上凹進(jìn)并與軸承底座進(jìn)油槽a對(duì)應(yīng)的條形凹槽即進(jìn)油槽b26，中間完整槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)進(jìn)油孔c27，其上設(shè)有接頭c9。軸承底座的進(jìn)油槽a與軸承上蓋的進(jìn)油槽b兩者中間各設(shè)一個(gè)完整的進(jìn)油槽，兩側(cè)各設(shè)半個(gè)進(jìn)油槽，組合在一起的軸承底座和軸承上蓋其上下兩個(gè)半進(jìn)油槽即成為兩個(gè)完整進(jìn)油槽。在該下開(kāi)口槽中間部分還設(shè)有整體再向上凹進(jìn)并與軸承底座回油槽a對(duì)應(yīng)的凹槽即回油槽b30，該回油槽內(nèi)設(shè)有回油孔b29，在軸承底座進(jìn)油槽兩側(cè)各設(shè)一個(gè)密封件槽，同時(shí)在軸承上蓋進(jìn)油槽兩側(cè)各設(shè)一個(gè)與軸承底座密封件槽對(duì)應(yīng)的密封件槽，在軸承底座和軸承上蓋對(duì)應(yīng)的兩密封件槽內(nèi)各設(shè)一個(gè)o型圈25，如圖5和圖6所示。所述軸承上蓋與軸承底座相連，兩者的兩個(gè)半圓槽孔組成一個(gè)兩端為開(kāi)口內(nèi)徑不等的圓柱腔，在兩端的開(kāi)口上各設(shè)一個(gè)與其對(duì)應(yīng)的環(huán)形端蓋6，其通過(guò)設(shè)在端蓋螺釘孔13內(nèi)的內(nèi)六角螺釘7分別與軸承上蓋和軸承底座相連。在端蓋與軸承上蓋及軸承底座之間設(shè)有環(huán)形骨架密封件10。在軸承上蓋與軸承底座組成的圓柱腔內(nèi)設(shè)有外周面與其對(duì)應(yīng)的定子19，如圖7和圖8所示，該定子有一個(gè)中空的圓柱基體，其內(nèi)周面上設(shè)有與母線(xiàn)平行的8個(gè)徑向均布的凸塊即磁極，在每個(gè)磁極的向心自由端面上各設(shè)一個(gè)徑向通孔即進(jìn)油孔a18，在兩個(gè)磁極之間的基體上設(shè)有徑向通孔即回油孔a20，其與軸承上蓋的回油槽30對(duì)應(yīng)，該回油槽上的回油孔b29外面與接頭b8相連，另在定子4對(duì)磁極之間的端面上還設(shè)有4組(每組3個(gè))中心線(xiàn)與定子軸線(xiàn)平行的通孔17，在定子各磁極向心自由端面上設(shè)一個(gè)圓筒形靜壓支承墊15，如圖9所示，其周壁上設(shè)有16個(gè)與母線(xiàn)平行的條形通孔，其中相間的8個(gè)條形通孔與磁極對(duì)應(yīng)其為支承腔39，另外相間的8個(gè)條形通孔為回油槽c40。所述靜壓支承墊內(nèi)周面通過(guò)導(dǎo)磁套14與轉(zhuǎn)子軸1相連，該轉(zhuǎn)子軸兩端分別穿過(guò)端蓋6和骨架密封10位于軸承座外。

液體靜壓支承系統(tǒng)，液壓油從軸承上蓋2的進(jìn)油孔c27流入，經(jīng)進(jìn)油槽b26流入定子19上的進(jìn)油孔a18后，作用于靜壓支承墊15的靜壓支承腔39，作用后的油液經(jīng)回油槽c40流向漆包線(xiàn)圈16后從定子19上的回油孔a20流出，流向回油槽21a、回油槽30b,最后從回油孔29b流出，通過(guò)接頭b8流向外界。

所述電磁懸浮支承系統(tǒng)中，在定子每個(gè)磁極上各套一個(gè)漆包線(xiàn)圈16，該8個(gè)漆包線(xiàn)圈有2種纏繞方式，通電后會(huì)使線(xiàn)圈內(nèi)的磁極分別為n極或s極。8個(gè)磁極采用nssnnssn方式布置，即相鄰磁極為一對(duì)，每對(duì)中一個(gè)為n極另一個(gè)為s極(31、32為一對(duì)，33、34為一對(duì),35、36為一對(duì)，37、38為一對(duì))，并且相鄰的兩對(duì)其相鄰的兩磁極極性相同，每對(duì)磁極與導(dǎo)磁套組成磁通回路。