[发明专利]一种基于柔性支承的轴承系统及控制方法

说明书

本发明公开一种基于柔性支承的轴承系统及控制方法，包括若干瓦块、轴承壳体、伺服液压作动器，所述伺服液压作动器的调节杆与所述瓦块接触形成静压支撑，通过调节所述伺服液压作动器内液压力的大小，从而改变所述调节杆对所述瓦块的支点浮动位移量；还包括液压伺服组件和转子振动监测模块，所述液压作动器内部液压油通过管道与所述液压伺服组件连接，形成液压控制回路，所述液压伺服组件与所述转子振动监测模块组成闭环的控制回路，所述转子振动监测模块检测所述转子的振幅。本发明通过采用近流体支点代替现有技术中的机械支点，消除瓦块机械支点的磨损，改善轴承‑转子系统的振动。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种基于柔性支承的轴承系统及控制方法。

背景技术

旋转机械设备运行过程中，经常产生一定的振动，从而影响系统各部件的稳定状态，降低机器设备的工作效率，增加配合零件间的摩擦磨损，影响产品的质量。严重的振动会产生强烈的振动噪声，损坏机器零部件，导致机器故障，甚至引发事故。可倾瓦轴承作为转子系统的支承，其润滑油膜不仅产生油膜承载力，而且能够减少摩擦和减小振动，可倾瓦轴承通过瓦块的摆动具有一定的自我调心能力，支承回转精度高，且具有较好的稳定性和抗振性，因此广泛应用于旋转机械转子的支承，特别是石油钻探机械、汽轮机和轧机等大型旋转机械中。

可倾瓦轴承具有的承载能力是各瓦块承载能力的向量和。因此，可倾瓦轴承具有回转精度高、稳定性能好的优点；可倾瓦轴承的瓦块数目一般为3～6。瓦块的布置方式有载荷正对相邻瓦块支点之间和载荷正对某一瓦块支点两种。若载荷相同，后者轴的偏心率较小；若承受载荷最大的瓦面最小油膜厚度相同，前者承载能力高、功耗小、温升低。

随着工业的迅速发展，旋转机械转速不断增加，性能要求不断提高；现有可倾瓦轴承常采用的传统机械支点致使可倾瓦轴承安装复杂且在工作状态时具有较高的支点接触应力与疲劳，会增大轴承交叉刚度阻尼系数，带来了不稳定因素。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种基于柔性支承的轴承系统，包括若干瓦块、轴承壳体、伺服液压作动器，所述轴承壳体设置为空心筒状结构，所述瓦块绕所述轴承壳体的中心轴线在所述轴承壳体的内表面上环状均布，转子设置在所述瓦块形成的环形结构内；所述伺服液压作动器的调节杆与所述瓦块接触形成静压支撑，通过调节所述伺服液压作动器内液压力的大小，从而改变所述调节杆对所述瓦块的支点浮动位移量；还包括液压伺服组件和转子振动监测模块，所述液压作动器内部液压油通过管道与所述液压伺服组件连接，形成液压控制回路，所述液压控制回路设置伺服阀从而控制所述液压伺服组件与各所述液压作动器的连通状态；所述液压伺服组件与所述转子振动监测模块组成闭环的控制回路，所述转子振动监测模块检测所述转子的振幅。

较佳的，所述瓦块包括减摩层和瓦背基体，所述减摩层固定设置在所述瓦背基体相对于所述转子的端面上。

较佳的，所述轴承壳体的径向上还设有若干止动部，所述止动部设置在相邻所述瓦块之间，所述止动部包括从所述轴承壳体内表面垂直向所述轴承壳体轴线延伸的延伸部，所述瓦块的两端在对应所述延伸部的位置处设置槽口，所述槽口和所述延伸部外周面形状对应设置。

较佳的，所述延伸部长度尺寸小于所述瓦块的厚度尺寸；所述槽口尺寸大于所述延伸部外周面尺寸，所述止动部和所述瓦块之间间隙配合。

较佳的，所述轴承壳体对应设置止动孔，所述止动部通过限位组件与所述止动孔实现相对位置的定位，所述限位组件包括设置在所述止动上的第一限位部，以及在所述止动孔内对应设置的第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部对应设置。

较佳的，所述止动部内设置润滑孔，所述润滑孔沿所述轴承壳体的径向方向贯穿所述止动部设置。