具有减振活塞的推力轴承的制作方法

本发明涉及一种船舶主轴推进系统的推力轴承，尤其涉及一种具有减振吸振功能并能够自动补偿推力轴轴向位移的推力轴承。

背景技术：

推力轴承是船舶轴系的关键设备，其主要功能是将动力装置的驱动功率传递给推进器，并将推进器产生的推力传递给船体，以使船舶前进。船舶前进时，螺旋桨单向旋转产生推进力而作用于推力轴上，会使推力轴在轴向沿平衡位置产生的静位移增大，尤其是船舶吃水深度或舰艇潜深增大，螺旋桨所处位置外部水压的增大会对推力轴产生更大的向舱内的静水推力，使推力轴向内推位移，容易引起“窜轴”现象；推进系统轴向力的增大或者变化所引起的轴向位移，对船舶推进系统的安全可靠运行会带来很大影响；首先是艉轴密封系统，轴向平衡位置变化会导致密封性能的劣化，尤其是轴向位移会引起端面密封面过度紧压，密封面磨损增大，寿命降低，或者端面密封间隙变大，密封性能下降，泄漏量变大；轴向平衡位置的变化还会使推进器及螺旋桨相对舱体位置发生变化，推进器运行安全性下降，推进效率变低；消除或有效补偿推力轴轴向位移对于提高船舶推进性能尤为重要。

轴向位移也会引起推进系统支撑结构和减震降噪结构性能的变化，螺旋桨运行时由于受艉部非均匀流场作用，会产生脉动轴向推力，脉动推力经由推进轴系、推力轴承、轴承支承结构和轴承基座传递到船壳体上，在这一过程中推力轴承系统起到振动传递载体作用，尤其是在采用刚性支承结构的推力轴承，不可避免地将轴向力所引起的结构振动噪声传至船舶壳体，引起壳体结构的激振而降低船舶乘坐的舒适性和军船作战的隐蔽性。

在现有结构中，推力轴通过径向滑动轴承转动支承在轴承壳体上，在推力轴上固定设置有推力盘，与推力盘端面相对设置的若干推力块沿推力轴周向设置，推进器的推力经推力轴通过推力盘传递给推力块，再通过推力块背面的支承球弧面和轴承壳体向船体传递，推力块与推力盘相对的端面为固设有耐摩片的摩擦面，随着推力轴的旋转，推力盘与推力块的摩擦面之间形成楔形支承油膜以减少相互之间的摩擦。由此可知，现有的推力轴承都不能补偿或调节推力轴的轴向位移，由于船舶中的推力轴承要承受巨大的轴向推力，推力轴的轴向位移或者轴向窜动往往不可避免，直接影响船舶推进系统的安全可靠运行。

技术实现要素：

针对现有技术所存在有上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有减振活塞的推力轴承，不仅能自动补偿推力轴轴向位移，而且能有效地降低推力轴的轴向结构振动。

为了解决上述技术问题，本发明的具有减振活塞的推力轴承，包括滑动支承于轴承壳体上的推力轴，以及固定设置于推力轴上的推力盘，该推力盘的一侧盘面上滑动支承有若干调心推力块，每一所述调心推力块对应一补偿减振液压缸，调心推力块活动支承于相对应的补偿减振液压缸上；所述补偿减振液压缸包括有缸体，在缸体的两端分别固定连接有前端盖和后端盖，缸体的缸腔内活动支承有活塞，活塞密封地套装于活塞芯筒上，该活塞芯筒固定连接于后端盖上，后端盖还与位置传感器固定连接；所述缸体、活塞、活塞芯筒和后端盖围成液压油腔，位于后端盖上的液压油孔与液压油腔相连通；所述缸体的缸腔内还设置有弹簧压帽，该弹簧压帽滑动支承于前端盖上，调心推力块支承端支承于弹簧压帽的外伸端，在弹簧压帽和活塞之间支承有减振弹簧。

在上述结构中，由于在缸体的缸腔中活动支承有活塞，并且在后端盖上固定连接有位置传感器，位置传感器能够及时监测推力轴的位移，并通过活塞的移动随时补偿位移，有效地提高了推力轴轴向位移的位置精度和位移补偿精准度，并且位移传感器的位置信号输入控制系统而控制活塞的位移，形成了推力轴轴向位置的闭环调节系统，以保证推力轴的不偏移和极高的位置精度。又由于在弹簧压帽和活塞之间支承有减振弹簧，调心推力块支承于弹簧压帽的外伸端，通过减振弹簧能够有效地缓冲和吸收推力轴的轴向振动，使推力轴的运行更加平移。还由于每一调心推力块均对应有一补偿减振液压缸，这种分散式补偿减振结构，能够有效地补偿推力轴周向各点处的位移，使得位移补偿精度更高，减振吸振效果更佳。

本发明的进一步实施方式，所述活塞的外周面嵌装有活塞外密封圈，活塞通过该活塞外密封圈活动支承于缸体的缸腔内壁上；所述活塞的中心位置设置有中心通孔，该中心通孔壁上嵌装有活塞内密封圈，活塞通过该活塞内密封圈活动套装于活塞芯筒上。密封及随动性能更佳。

本发明优选实施方式，所述后端盖上固定连接有过渡接头，该过渡接头上设置有液压油口，液压油口经液压油孔通向液压油腔。便于安装和连接。

本发明优选实施方式，所述位置传感器为霍尔传感器，该霍尔传感器穿过活塞芯筒固定安装于后端盖上，在弹簧压帽上固定安装有磁体支杆，该磁体支杆上安装有传感器磁块，所述传感器磁块的位置与位置传感器相对应。位置监测精度高，便于控制。

本发明优选实施方式，所述弹簧压帽通过滑动轴瓦滑动支承于前端盖上，在弹簧压帽的外伸端固定安装推力座，调心推力块的球头部支承于该推力座的外端面上。所述减振弹簧为圆柱压缩弹簧。随动性能好。

本发明优选实施方式，所述轴承壳体上固定设置有两只滑动轴瓦，该两只滑动轴瓦分别位于推力盘的两侧，推力轴通过该两只滑动轴瓦滑动支承于轴承壳体上。受力合理，支承稳定。

本发明优选实施方式，所述轴承壳体的两端均固定安装有轴壳端盖，推力轴穿过轴壳端盖向外伸展，在轴壳端盖的轴孔中设置有端盖密封件。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明具有减振活塞的推力轴承作进一步说明。

图1是本发明具有减振活塞的推力轴承一种具体实施方式的剖面结构示意图；

图2是图1所示实施中补偿减振液压缸的剖面结构示意图。

图中，1—轴承壳体，2—推力轴，3—推力盘，4—调心推力块，5—补偿减振液压缸、501—推力座、502—弹簧压帽、503—滑动轴瓦、504—前端盖、505—缸体、506—减振弹簧、507—磁体支杆、508—传感器磁块、509—活塞外密封圈、510—活塞、511—活塞内密封圈、512—活塞芯筒、513—液压油腔、514—后端盖、515—液压油孔、516—过渡接头、517—位置传感器、518—液压油口、519—传感器导线，6—滑动轴瓦，7—轴壳端盖，8—端盖密封件，9—连接法兰。

具体实施方式

如图1所示的具有减振活塞的推力轴承，包括推力2和轴承壳体1，在轴承壳体1上固定设置有两只滑动轴瓦6，该两只滑动轴瓦6位于同一轴线上，推力轴2通过该两只滑动轴瓦6滑动支承于轴承壳体1上，在推力轴2上设置有推力盘3，推力盘3和推力轴2为一整体结构，两只滑动轴瓦6分别位于推力盘3的两侧。在轴承壳体1的两端均固定安装有对应的轴壳端盖7，推力轴2的两端分别穿过轴壳端盖7的外伸展，在轴壳端盖7的轴孔中设置有端盖密封件8，该端盖密封件8为唇形橡胶密封件。在推力盘3的右侧滑动面上滑动支承有若干调心推力块4，每一调心推力块4对应有一补偿减振液压缸5，调心推力块4和补偿减振液压缸5均沿周向等距设置，补偿减振液压缸5通过后端盖514和过渡接头516固定安装于轴承壳体1上。调心推力块4的滑动面滑动地贴于推力盘3的右侧滑动面上，调心推力块4的另一端为呈球冠结构的支承端，调心推力块4的球冠支承端支承于对应的补偿减振液压缸5的推力座501上。

如图2所示，补偿减振液压缸5包括有缸体505，在缸体505的两端分别固定连接有前端盖504和后端盖514，在缸体505的缸腔内活动支承有活塞510，活塞510的外周面嵌装有四条活塞外密封圈509，活塞510通过活塞外密封圈509活动支承于缸体505的缸腔内腔壁上；在活塞510的中心位置设置有中心通孔，在中心通孔的孔壁上嵌装有活塞内密封圈511，活塞510通过该活塞内密封圈511活动套装于活塞芯筒512上，活塞芯筒512固定连接于后端盖514上。

活塞外密封圈509和活塞内密封圈511均为o型橡胶密封圈，缸体505、活塞510、活塞芯筒512和后端盖514围成液压油腔513。在后端盖514的外侧还固定连接有过液接头516，后端盖514和过渡接头516上设置有相互连通的液压油孔515，液压油孔515与液压油腔513相连通，在过渡接头516上设置有液压油口518、液压油口518经液压油孔515通向液压油腔513.

在缸体505的缸腔内还活动设置有弹簧压帽502，该弹簧压帽502通过滑动轴瓦503滑动支承于前端盖504上，滑动轴瓦503为聚四氟乙烯轴瓦，在弹簧压帽502的外伸端固定安装有推力座501，与之对应的调心推力块4的球头冠部支承于该推力座501的外端面上。在活塞510和弹簧压帽502相对的两侧面之间支承有减振弹簧506，减振弹簧506为圆柱压缩弹簧。

在后端盖514位于中心的位置处固定连接有位置传感器517，位置传感器517的一端穿过活塞芯筒512伸向缸体505的缸腔内，该位置传感器517为霍尔传感器。在弹簧压帽502上固定安装有磁体支杆507，磁体支杆507上安装有传感器磁体508，传感器磁块508与位置传感器517的位置相对应；霍尔传感器尾端的传感器导线引向过渡接头516的外伸端而控制系统电连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。