本發明專利技術公開了一種可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，該裝置包括狀態可調的徑向可傾瓦滑動軸承、檢測回路、控制系統和執行單元四部分；其中狀態可調的徑向可傾瓦滑動軸承由支點可變的徑向可傾瓦塊、支撐單元和軸承殼體組成；在檢測回路中，高精度振動傳感器安裝在徑向可傾瓦滑動軸承附近，其輸出端與控制計算機相連；控制系統包括控制計算機、壓電陶瓷驅動電源、記憶合金控制單元及開關選擇電路單元；執行單元由支撐頂頭、機械封裝的壓電陶瓷、墊塊、蜂窩狀封裝的記憶合金和空心螺桿組成。該裝置可由控制計算機調節可傾瓦塊瓦背支撐點的位置及可傾瓦塊的徑向位置，從而可以實時調整徑向可傾瓦滑動軸承的工作狀態，以適應不同工況的要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于軸承裝置
，涉及一種滑動軸承裝置。
技術介紹
徑向可傾瓦滑動軸承是靠相對運動兩個運動表面之間形成的楔形潤滑壓力油膜來進行徑向承載。這種軸承具有摩擦功耗小、運轉平穩、承載能力大、壽命長及性能受軸頸幾何形狀影響小等優點，因而被廣泛應用于大型回轉機械中。目前，在大型交直流電機、貫流式水輪發電機組、大型低速柴油發電機組等設備中一般采用滑動軸承支承。傳統意義上的滑動軸承是基于某一種或某幾種特定工況進行設計的，然而實際生產運行過程中，滑動軸承的工作狀況往往可能是需要頻繁變化的，如發電機組會根據用電量的不同調整其工作轉速；同樣承受復雜沖擊載荷的大型核心關鍵設備，如破碎機、軋鋼機等，工作載荷可能發生劇烈變化。工作條件在一定范圍內變動的工況下，某一特定參數的滑動軸承往往不能滿足其要求，因此，復雜工況輕則造成滑動軸承的磨損，縮短軸承壽命，重則造成燒瓦、抱軸等嚴重事故，而且一旦這些核心設備損壞，相應的生產線則會停機，導致相關企業和社會的巨大經濟損失。對于瓦塊支點位置對軸承潤滑性能的影響，西安交通大學王鳳才，李忠，徐華，朱均通過理論計算得出瓦塊支點位置的選擇對與徑向可傾瓦滑動軸承的最小油膜厚度、摩擦功耗、溫升均有著重要影響的結論。(王鳳才，李忠，徐華，朱均.支點位置分布對徑向可傾瓦滑動軸承熱動力潤滑性能的影響.潤滑與密封，1999 (3) :7-9)。哈爾濱工業大學王永亮，劉占生，錢大帥研究表明支點位置、軸承間隙等均會對可傾瓦塊的擺角特性產生重要影響，進而影響軸瓦的壓力分布、膜厚分布(王永亮，劉占生，錢大帥.可傾瓦軸承瓦塊擺動特性.哈爾濱工業大學學報，2011,43(9) :62-66)。因此，合理選擇可傾瓦的支撐位置及軸承間隙對改善軸承的性能有著重要意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種可變支點的智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，這種軸承裝置可通過改變可傾瓦塊支點的分布情況及可傾瓦塊的徑向位置，達到改善減小軸承摩擦功耗、降低溫升、控制振動的目的，從而適應不同工況的工作要求。本專利技術的目的是通過以下技術方案來解決的一種可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，包括徑向可調的可傾瓦塊、軸承殼體、軸頸、第一振動傳感器、第二振動傳感器、控制計算機、記憶合金控制系統、壓電陶瓷驅動電源、開關選擇電路單元和執行單元；軸承殼體設置于軸頸外周，軸承殼體與軸頸間均勻設置有若干塊徑向可調的可傾瓦塊；軸承殼體上對應每個徑向可調的可傾瓦塊的背部，均設有若干支撐孔；所述支撐孔內安裝有執行單元；第一振動傳感器和第二振動傳感器在軸頸的周向成90度相對安裝；第一振動傳感器和第二振動傳感器的輸出端連接控制計算機的輸入端；控制計算機的輸出端連接記憶合金控制系統和壓電陶瓷驅動電源的輸入端，記憶合金控制系統和壓電陶瓷驅動電源的輸出端通過開關選擇電路單元連接執行單元。本專利技術進一步的改進在于所述執行單元由支撐頂頭、壓電陶瓷、墊塊、記憶合金和空心螺桿組成；空心螺桿內部從上之下依次安有支撐頂頭、壓電陶瓷、墊塊和記憶合金；空心螺桿的外周與所述支撐孔螺紋連接；所述支撐頂頭正對徑向可調的可傾瓦塊的背部；所述記憶合金控制系統的輸出端通過開關選擇電路單元連接記憶合金；所述壓電陶瓷驅動電源的輸出端通過開關選擇電路單元連接壓電陶瓷。本專利技術進一步的改進在于所述記憶合金為蜂窩狀并聯的記憶合金棒。本專利技術進一步的改進在于對應每塊徑向可調的可傾瓦塊的若干支撐孔以對應徑向可調的可傾瓦塊的軸線對稱排布。本專利技術進一步的改進在于軸承殼體與軸頸間均勻設置有至少三塊徑向可調的可傾瓦塊。本專利技術進一步的改進在于軸承殼體上對應每個徑向可調的可傾瓦塊的背部，均設有至少三個支撐孔。本專利技術進一步的改進在于對應每塊徑向可調的可傾瓦塊的若干支撐孔中設置的若干執行單元連接一個開關選擇電路單元。本專利技術進一步的改進在于對應每塊徑向可調的可傾瓦塊的若干支撐孔中設置的若干執行單元中只有一個的支撐頂頭抵住對應每塊徑向可調的可傾瓦塊的瓦背。本專利技術進一步的改進在于第一振動傳感器和第二振動傳感器將采集的軸頸的振動信號傳輸給控制計算機，控制計算機根據第一振動傳感器和第二振動傳感器采集所得的振動信號，分析目前軸承的運行狀態，若達不到工作要求，對記憶合金控制系統和壓電陶瓷驅動電源發出指令，記憶合金控制系統和壓電陶瓷驅動電源通過開關選擇電路單元控制對應執行單元中的記憶合金和壓電陶瓷發生伸縮變形，進而控制支撐頂頭的伸縮，以調整徑向可調的可傾瓦塊徑向位置或切換不同位置的支撐頂頭支撐徑向可調的可傾瓦塊，從而改變軸承狀態，改善軸承-轉子系統的運行狀態。壓電陶瓷(PTZ)是一種新型功能材料，能在激勵電場的作用下將產生機械變形。其具有以下一系列的優點不需要傳動機構，位移控制精度高；響應速度快；功耗低；體積小。記憶合金(SMA)是能將自身的塑性變形在某一特定溫度下自動恢復為原始形狀的合金。記憶合金除具有獨特的形狀記憶功能外，還具有耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優異特點。壓電陶瓷產生的微位移小，但能夠承擔很大的推力；記憶合金產生的微位移大，但能夠承擔推力小；本專利技術綜合利用壓電陶瓷(PTZ)與記憶合金(SMA)的變形可控性，對可傾瓦徑向滑動軸承支點的支撐位置在軸承運轉過程中進行實時調整，以滿足實際工況要求；實現大位移的同事，可以承擔較大的推力。相對于現有技術，本專利技術具有以下有益效果I).本專利技術采用的徑向可傾瓦滑動軸承可以有效降低溫升、振動，且能應用于較寬的工作狀況下；2).本專利技術的徑向可傾瓦徑向滑動軸承的工作狀態可通過控制系統控制執行單元的伸縮來實現可傾瓦塊支點的改變及可傾瓦塊與軸頸之間間隙的調整；3).本專利技術在徑向可傾瓦滑動軸承上安有高精度振動傳感器，可對軸承的工作狀態進行實時監測，若達不到工作要求會對其工作狀態進行相應的調整；4).整個裝置具有負反饋，可根據工作條件的改變改變軸承通過改變可傾瓦塊的支點位置及調整瓦塊與軸頸之間的間隙，從而減小摩擦、降低溫升、振動，改善軸承的工作狀態。附圖說明圖1為本專利技術各部件連接結構示意圖；圖2為本專利技術的支點可變狀態可調的徑向可傾瓦塊示意圖；圖3為本專利技術的執行單元示意圖；其中1是徑向可調的可傾瓦塊、2是軸承殼體、3是軸頸、4是支撐頂頭、5是壓電陶瓷、6是墊塊、7是記憶合金、8是空心螺桿、9是開關選擇電路單元、10是第一振動傳感器、11是第二振動傳感器、12是控制計算機、13是記憶合金控制系統、14是壓電陶瓷驅動電源。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步詳細描述請參閱圖1至圖3所示，本專利技術一種可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承，裝置包括狀態可調的徑向可傾瓦徑向滑動軸承、檢測回路、控制系統和執行單元；所述狀態可調的徑向可傾瓦滑動軸承包括等間隔安裝于軸承殼體2上的徑向可調的可傾瓦塊1，軸承殼體2上開有多個支撐孔，支撐孔內設有與支撐孔相配合的執行單元；所述檢測回路包括第一振動傳感器10和第二振動傳感器11，所述第一振動傳感器10和第二振動傳感器11在狀態可調的徑向可傾瓦徑向滑動軸承附近沿位移徑向可調的可傾瓦塊I之間的軸頸3的周向成90度相對安裝(圖1中將軸頸3單獨劃出來表示第一振動傳感器10和第二振動傳感器11相對軸頸3的安裝位置)，第一振動傳感器10和第二振動傳感器11的輸出端分別連接至控制計算機12的輸入本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，其特征在于：包括徑向可調的可傾瓦塊（1）、軸承殼體（2）、軸頸（3）、第一振動傳感器（10）、第二振動傳感器（11）、控制計算機（12）、記憶合金控制系統（13）、壓電陶瓷驅動電源（14）、開關選擇電路單元（9）和執行單元；軸承殼體（2）設置于軸頸（3）外周，軸承殼體（2）與軸頸（3）間均勻設置有若干塊徑向可調的可傾瓦塊（1）；軸承殼體（2）上對應每個徑向可調的可傾瓦塊（1）的背部，均設有若干支撐孔；所述支撐孔內安裝有執行單元；第一振動傳感器（10）和第二振動傳感器（11）在軸頸（3）的周向成90度相對安裝；第一振動傳感器（10）和第二振動傳感器（11）的輸出端連接控制計算機（12）的輸入端；控制計算機（12）的輸出端連接記憶合金控制系統（13）和壓電陶瓷驅動電源（14）的輸入端，記憶合金控制系統（13）和壓電陶瓷驅動電源（14）的輸出端通過開關選擇電路單元（9）連接執行單元。
【技術特征摘要】
1.一種可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，其特征在于:包括徑向可調的可傾瓦塊(I)、軸承殼體(2)、軸頸(3)、第一振動傳感器(10)、第二振動傳感器(11)、控制計算機(12)、記憶合金控制系統(13)、壓電陶瓷驅動電源(14)、開關選擇電路單元(9)和執行單元；軸承殼體(2)設置于軸頸(3)外周，軸承殼體(2)與軸頸(3)間均勻設置有若干塊徑向可調的可傾瓦塊(I);軸承殼體(2)上對應每個徑向可調的可傾瓦塊(I)的背部，均設有若干支撐孔；所述支撐孔內安裝有執行單元；第一振動傳感器(10)和第二振動傳感器(11)在軸頸(3)的周向成90度相對安裝；第一振動傳感器(10)和第二振動傳感器(11)的輸出端連接控制計算機(12)的輸入端；控制計算機(12)的輸出端連接記憶合金控制系統(13)和壓電陶瓷驅動電源(14)的輸入端，記憶合金控制系統(13)和壓電陶瓷驅動電源(14)的輸出端通過開關選擇電路單元(9)連接執行單元。2.根據權利要求1所述的一種可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，其特征在于:所述執行單元由支撐頂頭(4)、壓電陶瓷(5)、墊塊(6)、記憶合金(7)和空心螺桿(8)組成；空心螺桿(8)內部從上之下依次安有支撐頂頭(4)、壓電陶瓷(5)、墊塊(6)和記憶合金(7);空心螺桿(8)的外周與所述支撐孔螺紋連接；所述支撐頂頭(4)正對徑向可調的可傾瓦塊(I)的背部；所述記憶合金控制系統(13)的輸出端通過開關選擇電路單元(9)連接記憶合金(7);所述壓電陶瓷驅動電源(14)的輸出端通過開關選擇電路單元(9)連接壓電陶瓷(5)。3.根據權利要求2所述的可變支點智能型徑向可傾瓦滑動軸承裝置，其特征在于:所述記憶合金(7)為蜂窩狀并聯的記憶合金棒。4.根據權利要求2所述的可變...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐華，周夕維，熊顯智，王琳，付玉敏，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：
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