[发明专利]大型高速旋转机械的轴承

说明书

技术领域

本发明涉及轴承，尤其涉及一种大型高速旋转机械的滑动轴承。

背景技术

大型高速旋转机械例如汽轮机的主轴轴承通常使用滑动轴承，通入润滑油对轴承进行润滑、散热，转子旋转时，在轴承的工作面形成油膜，支承主轴旋转；允许转子发生轻微的横向倾斜，通过轴承的自位能力使轴承跟踪转子的倾斜，使轴承油膜均匀，油膜厚薄均匀度与转子自位能力相关，转子自位能力越强，油膜厚度越均匀。

为适应转子横向倾斜，轴承与轴承箱的配合面设计为球面，在现有技术中，该球面几乎是一个完整的球面，即轴承的的外轮廓是球形，它与轴承箱座、轴承箱盖的配合面是同一球面，这种设计貌似合理，其实存在重大问题，如图1所示，当转子发生横向倾斜时，两端轴承距离的纵向投影会缩短，即L2小于L1，而两轴承箱的纵向距离是固定不变的，从理论上讲，受轴承箱约束，转子就不可能倾斜。实际上，轴承与轴承箱盖、轴承箱左、右方向三个方向的配合面都留有间隙，其中，轴承与轴承箱盖的间隙就是轴承上、下半间隙，通过合理设计间隙尺寸来限制转子倾斜的自由度，亦即倾斜角度。可见，只要轴承与轴承箱座的配合面是球面，轴承与轴承箱盖、轴承箱左右方向的配合面只要有间隙，转子就能在横向360⁰任意方向倾斜，与这些配合面的形状毫无关系，将这些配合面也设计成球面，只会增大轴承、轴承箱的加工难度，增大制造成本。并且，在安装轴承时，很难将轴承上、下半间隙调准，它们的配合面不在同一球面上，转子倾斜就会卡涩。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种大型高速旋转机械的滑动轴承，该轴承采用普通的瓦块结构，在下半瓦块下面垫一个球面垫块，与轴承座球面配合，轴承与轴承箱盖、轴承箱左右方向的配合面留有间隙，满足转子横向倾斜条件，从而降低轴承、轴承箱的加工难度，减少制造成本。具体技术方案是：

一种大型高速旋转机械的轴承，包括：

轴承箱，由箱体、箱盖和前、后挡油环组成；

轴承座，位于轴承箱内，固定在箱体的底板上；

滑动轴承，布置在轴承座上，该滑动轴承为上、下分半结构，由上半瓦块和下半瓦块组成；所述滑动轴承通过其下半瓦块坐落在轴承座上；

所述下半瓦块与轴承座之间设有一块垫块，该垫块与轴承座的配合面是球面；上、下半的配合面是水平面，该配合面留有间隙B；所述下半瓦块具有左、右凸肩，分别与轴承箱的左、右侧板配合，配合面是竖直面，左侧配合面留有间隙A1，右侧配合面留有间隙A2。

所述垫块的轴向宽度约为轴承有效承载宽度的1/3。

所述滑动轴承由轴承体和浇铸在轴承体內弧面上合金瓦构成。

本发明的有益效果：

由于增设了球面垫块，滑动轴承即可采用常规的瓦块结构，其外轮廓无需设计成球面，相应地，轴承箱体、轴承箱盖与轴承的配合面也无需加工成球面，极大地降低了制造难度，节约制造成本。

本发明的结构简单、实用，容易实施推广。

附图说明

图1是转子倾斜示意图

图2是本轴承的结构图

图3是图2的B-B视图

图中代号含义：1—箱盖；2—轴承； 3—箱体；4—垫块；5—轴承座；A1—左侧间隙；A2—右侧间隙；B—上下间隙；C—球形配合面。

具体实施方式

参见图2、图3。

本大型高速旋转机械的轴承，包括：

轴承箱，由箱体3、箱盖1和前、后挡油环组成；

轴承座5，位于轴承箱内，固定在箱体3的底板上；

滑动轴承2，布置在轴承座5上，该滑动轴承2为上、下分半结构，由上半瓦块和下半瓦块组成；所述滑动轴承2通过其下半瓦块坐落在轴承座5上；该滑动轴承2由轴承体和浇铸在轴承体內弧面上合金瓦构成。

所述下半瓦块与轴承座之间设有一块垫块4，该垫块4的轴向宽度约为轴承2有效承载宽度的1/3，垫块4与轴承座5的配合面C是球面，上、下半瓦块的配合面是水平面，该配合面留有间隙B；所述下半瓦块具有左、右凸肩，分别与轴承箱的左、右侧板配合，配合面是竖直面，左侧配合面留有间隙A1，右侧配合面留有间隙A2。

由于留有间隙B、A1、A2，使转子具有横向倾斜的位移空间，可实现横向360°任意方向的倾斜，通过合理设计间隙尺寸，限制转子倾斜的自由度，即倾斜角度。