专利摘要

一种基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，属于滑动轴承领域。其特征在于：包括水平位移传感器、第一竖直位移传感器、第二竖直位移传感器、阀门控制器、第一液压油泵、第二液压油泵、上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块、若干电磁阀。基于位移传感器监测的轴颈振动，阀门控制器控制电磁阀，进而实现了液压执行机构对于瓦块的控制。该混合瓦轴承启动工况时可以根据轴颈振动实时调节瓦块，稳定工况时承载瓦被液压执行机构固定，具有工况适应能力强、操作简单、稳定裕度宽的优点。

权利要求

1.一种基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：包括水平位移传感器(1)、第一竖直位移传感器(2)、第二竖直位移传感器(3)、阀门控制器(4)、第一液压油泵(9-1)、第二液压油泵(9-2)、上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块、若干电磁阀，上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块均匀排列于轴颈(13)和轴承壳体(14)间的空隙中，水平位移传感器(1)、第一竖直位移传感器(2)和第二竖直位移传感器(3)监测的振动信号经采集卡(5)和信号调理器(6)后，进入计算机(7)进行分析对比，产生的控制信号进入阀门控制器(4)，控制对应电磁阀开闭。

2.根据权利要求1所述的基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：所述的上可控瓦块，包括上瓦块(10-1)和上液压执行机构(10-2)，上液压执行机构(10-2)安装于轴承壳体(14)上，且对应上瓦块(10-1)中心处。

3.根据权利要求1所述的基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：所述的左可控瓦块，包括左瓦块(11-1)和安装于轴承壳体(14)上的左第一液压执行机构(11-2)、左第二液压执行机构(11-4)、左第三液压执行机构(11-6)，左第二液压执行机构(11-4)安装于左瓦块(11-1)中心处，左第一液压执行机构(11-2)和左第三液压执行机构(11-6)对称分布于左第二液压执行机构(11-4)两侧；所述的右可控瓦块，包括右瓦块(12-1)和安装于轴承壳体(14)上的右第一液压执行机构(12-2)、右第二液压执行机构(12-4)、右第三液压执行机构(12-6)，安装方式与左可控瓦块沿竖直方向对称。

4.根据权利要求1所述的基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：经计算机(7)分析后，若第一竖直位移传感器(2)振动过大，则上电磁阀(10-3)开启时，液压油从液压油站(8)经第一液压油泵(9-1)增压，实现对上瓦块(10-1)的径向控制；

若水平位移传感器(1)振动过大，则左第二电磁阀(11-5)和右第二电磁阀(12-5)开启，液压油从液压油站(8)分别经第一液压油泵(9-1)和第二液压油泵(9-2)增压，实现对右瓦块(12-1)和左瓦块(11-1)的径向控制；

若第一竖直位移传感器(2)和第二竖直位移传感器(3)振动差值过大，则左第一电磁阀(11-3)、左第三电磁阀(11-7)、右第一电磁阀(12-3)和右第三电磁阀(12-7)开启，液压油从液压油站(8)分别经第一液压油泵(9-1)和第二液压油泵(9-2)增压，实现对右瓦块(12-1)和左瓦块(11-1)的轴向倾斜控制。

5.根据权利要求1所述的基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：当计算机(7)输出的振动监测量均小于设定允许振动值时，阀门控制器(4)控制所有电磁阀关闭。

说明书

技术领域

一种基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，属于滑动轴承领域。

背景技术

滑动轴承功耗小、耐冲击性能好，故广泛应用于大型旋转机械。随着该类机械逐渐向高速化方向发展，传统滑动轴承的稳定裕度逐渐受到挑战，例如高速条件下出现的半频涡动，当转速为临界转速的2倍时，该振动与临界转速相同，进而引起油膜振荡，严重威胁着该类机械的安全长周期运行。

为了解决上述问题，目前一般采用两种方案。第一种采用多油楔的固定瓦滑动轴承，如椭圆轴承、三油楔轴承等，如专利CN201910283846.3。该类轴承由于瓦块固定，所以结构简单，对于轴承的装配精度要求较低，但是随着转速的进一步增加，该类轴承支撑的转子系统已经出现了稳定裕度不足的问题。

另一类是采用可倾瓦滑动轴承，同时为了进一步提高可倾瓦轴承对于高速转子的适应性，将可倾瓦的瓦块与控制机构相连接形成可控的可倾瓦轴承，如专利CN103089810A和CN102562783A。这类轴承由于可以实时通过轴颈振动调整瓦块倾角，因此对于不同工况的适应能力比较强，但也因此导致整个系统过于复杂。

同时，现有研究发现对于稳定工作的转子，可倾瓦停止摆动依然可以保持较好的稳定性能(李梦暄.基于3D CFD方法的可倾瓦滑动轴承性能研究.2017)。因此，在旋转机械启动工况时实时调节瓦块，稳定工况时固定瓦块，是保证转子系统具有高稳定性、简化可控可倾瓦系统的一种有效手段。因此，本实用新型提出了一种基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在旋转机械启动工况时可以根据轴颈振动实时调节瓦块，稳定工况时承载瓦块固定的混合瓦轴承。该轴承具有工况适应能力强、操作简单、稳定裕度宽的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：包括水平位移传感器、第一竖直位移传感器、第二竖直位移传感器、阀门控制器、第一液压油泵、第二液压油泵、上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块、若干电磁阀，上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块均匀排列于轴颈和轴承壳体间的空隙中；所述的上可控瓦块，包括上瓦块和上液压执行机构，上液压执行机构安装于轴承壳体上，且对应上瓦块中心处；所述的左可控瓦块，包括左瓦块和安装于轴承壳体上的左第一液压执行机构、左第二液压执行机构、左第三液压执行机构，左第二液压执行机构安装于左瓦块中心处，左第一液压执行机构和左第三液压执行机构对称分布于左第二液压执行机构两侧；所述的右可控瓦块，包括右瓦块和安装于轴承壳体上的右第一液压执行机构、右第二液压执行机构、右第三液压执行机构，安装方式与左可控瓦块沿竖直方向对称。

优选的，经计算机分析后，若第一竖直位移传感器振动过大，则上电磁阀开启，液压油从液压油站经第一液压油泵增压，实现对上瓦块的径向控制。

优选的，经计算机分析后，若水平位移传感器振动过大，则左第二电磁阀和右第二电磁阀开启，液压油从液压油站分别经第一液压油泵和第二液压油泵增压，实现对右瓦块和左瓦块的径向控制。

优选的，若第一竖直位移传感器和第二竖直位移传感器振动差值过大，则左第一电磁阀、左第三电磁阀、右第一电磁阀和右第三电磁阀开启，液压油从液压油站分别经第一液压油泵和第二液压油泵增压，实现对右瓦块和左瓦块的轴向倾斜控制。

优选的，当计算机输出的振动监测量均小于设定值时，阀门控制器控制所有电磁阀关闭，之后上瓦块在油膜力的作用下仅可左右摆动，左、右瓦块被液压执行机构固定，进而形成混合瓦轴承。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、与传统多油楔固定瓦轴承相比，该混合瓦轴承可以保持更好的高速稳定性和适应性。启动的时候，通过监测轴颈水平和竖直方向的振动调整瓦块角度，进而可以保证在不同的启动工况下，该轴承均可实现有效启动；同时在高速工况下，左、右瓦块可以实现固定，形成类似多弧线固定瓦轴承的效果，进而使得高速工况下该轴承有更好的稳定裕度。

2、与传统可控式可倾瓦轴承相比，该混合瓦轴承仅在启动工况时需要实时监测和控制，当轴颈进入稳定工况后，无需实时监测轴颈振动，因而对于整个控制装置的要求较低；另外，该轴承采用液压方式对轴瓦进行调整，相较于传统机械手段，该方法更能适应可倾瓦轴承支撑下转子的冲击或突发工况。

附图说明

图1为基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承工作原理图。

图2为上可控瓦块液压执行机构位置图。

图3为左、右可控轴瓦液压执行机构位置图。

其中：1、水平位移传感器 2、第一竖直位移传感器 3、第二竖直位移传感器 4、阀门控制器 5、采集卡 6、信号调理器7、计算机 8、液压油站 9-1、第一液压油泵 9-2、第二液压油泵 10-1、上瓦块 10-2、上液压执行机构 10-3、上电磁阀 11-1、左瓦块 11-2、左第一液压执行机构 11-3、左第一电磁阀 11-4、左第二液压执行机构 11-5、左第二电磁阀 11-6、左第三液压执行机构 11-7、左第三电磁阀 12-1、右瓦块 12-2、右第一液压执行机构12-3、右第一电磁阀 12-4、右第二液压执行机构 12-5、右第二电磁阀 12-6、右第三液压执行机构 12-7、右第三电磁阀 13、轴颈 14、轴承壳体。

具体实施方式

图1～3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1～3对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，该基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承，其特征在于：包括水平位移传感器(1)、第一竖直位移传感器(2)、第二竖直位移传感器(3)、阀门控制器(4)、第一液压油泵(9-1)、第二液压油泵(9-2)、上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块、若干电磁阀，上可控瓦块、左可控瓦块、右可控瓦块均匀排列于轴颈(13)和轴承壳体(14)间的空隙中，水平位移传感器(1)或第一竖直位移传感器(2)、第二竖直位移传感器(3)监测的振动信号经采集卡(5)和信号调理器(6)后，进入计算机(7)进行分析对比，产生的控制信号进入阀门控制器(4)，控制对应电磁阀开闭。

如图2所示，所述的上可控瓦块，包括上瓦块(10-1)和上液压执行机构(10-2)，上液压执行机构(10-2)安装于轴承壳体(14)上，且对应上瓦块(10-1)中心处。

如图3所示，所述的左可控瓦块，包括左瓦块(11-1)和安装于轴承壳体(14)上的左第一液压执行机构(11-2)、左第二液压执行机构(11-4)、左第三液压执行机构(11-6)，左第二液压执行机构(11-4)安装于左瓦块(11-1)中心处，左第一液压执行机构(11-2)和左第三液压执行机构(11-6)对称分布于左第二液压执行机构(11-4)两侧；所述的右可控瓦块，包括右瓦块(12-1)和安装于轴承壳体(14)上的右第一液压执行机构(12-2)、右第二液压执行机构(12-4)、右第三液压执行机构(12-6)，安装方式与左可控瓦块沿竖直方向对称。

如图1所示，启动的过程中，若经计算机(7)分析后，第一竖直位移传感器(2)振动过大，则上电磁阀(10-3)开启时，液压油从液压油站(8)经第一液压油泵(9-1)增压，实现对上瓦块(10-1)的径向控制；

若水平位移传感器(1)振动过大，则左第二电磁阀(11-5)和右第二电磁阀(12-5)开启，液压油从液压油站(8)分别经第一液压油泵(9-1)和第二液压油泵(9-2)增压，实现对右瓦块(12-1)和左瓦块(11-1)的径向控制；

若第一竖直位移传感器(2)和第二竖直位移传感器(3)振动差值过大，则左第一电磁阀(11-3)、左第三电磁阀(11-7)、右第一电磁阀(12-3)和右第三电磁阀(12-7)开启，液压油从液压油站(8)分别经第一液压油泵(9-1)和第二液压油泵(9-2)增压，实现对右瓦块(12-1)和左瓦块(11-1)的轴向控制；

当计算机(7)输出的振动监测量均小于设定值时，说明转子系统进入稳定工况，则阀门控制器(4)控制所有电磁阀关闭，此时上瓦块(10-1)在油膜力的作用下仅可左右摆动，左瓦块(11-1)和右瓦块(12-1)被液压执行机构固定，进而形成高稳定性混合瓦轴承。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

一种基于振动适应的可控瓦块式混合瓦轴承专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。