液體靜壓軸承的節(jié)流方式及其特點(diǎn)
2021.10.28液體靜壓主軸回轉(zhuǎn)精度的高低,直接受液體靜壓軸承剛度的制約。通常情況下,液體靜壓軸承的剛度越高,主軸旋轉(zhuǎn)過程中抵抗動(dòng)不平衡力、切削載荷和外界擾動(dòng)的能力越強(qiáng),其回轉(zhuǎn)精度也越高。
對(duì)于同樣結(jié)構(gòu)尺寸、油膜間隙、供油壓力和潤(rùn)滑介質(zhì)的液體靜壓軸承來說,影響軸承剛度最大的因素是節(jié)流方式及其節(jié)流參數(shù)。
目前,液體靜壓軸承采用的節(jié)流方式主要可分為固定節(jié)流、可變節(jié)流和可控節(jié)流三類。
其中固定節(jié)流又包括毛細(xì)管節(jié)流、小孔節(jié)流、縫隙節(jié)流和多孔質(zhì)節(jié)流,可變節(jié)流包括薄膜反饋節(jié)流、PM節(jié)流、滑閥反饋節(jié)流和表面反饋節(jié)流(腔內(nèi)/腔外、三線槽/平臺(tái))等。
固定節(jié)流器和可變節(jié)流器的設(shè)計(jì)大都遵循“最佳節(jié)流比”原則,即通過優(yōu)化節(jié)流器和液體靜壓軸承的參數(shù)獲得最佳剛度。但“最佳節(jié)流比”僅在特定轉(zhuǎn)速范圍和小偏心率范圍內(nèi)有效,一旦轉(zhuǎn)速范圍擴(kuò)大導(dǎo)致油膜動(dòng)壓效應(yīng)顯著變化,或載荷變化引起偏心導(dǎo)致的封油邊液阻變化,“最佳節(jié)流比”就不再成立,所預(yù)期的“最佳剛度”就難以保證。
可變節(jié)流雖能夠?qū)崿F(xiàn)比固定節(jié)流更高的油膜剛度,但仍存在著與固定節(jié)流共同的缺點(diǎn),即節(jié)流特性“可變”但不“可控”。節(jié)流器一旦安裝到主軸上,其節(jié)流特性就不能人為調(diào)節(jié)控制,只能被動(dòng)地隨軸承油腔壓力變化。
可控節(jié)流是針對(duì)固定節(jié)流和可變節(jié)流的不足,在可變節(jié)流的基礎(chǔ)上引入控制油腔壓力主動(dòng)控制來實(shí)現(xiàn)不同載荷工況下均能實(shí)現(xiàn)剛度最大化的節(jié)流方法。工作時(shí),進(jìn)入節(jié)流器的潤(rùn)滑油分為兩路,一路為工作油路,經(jīng)環(huán)面節(jié)流縫隙進(jìn)入軸承油腔;另一路為控制油路,經(jīng)固定節(jié)流進(jìn)入節(jié)流器端部的控制油腔。當(dāng)油腔壓力增大時(shí),階梯節(jié)流柱向上移動(dòng),環(huán)面節(jié)流間隙長(zhǎng)度減小,節(jié)流液阻減小,進(jìn)入軸承油腔的潤(rùn)滑油流量增加;當(dāng)油腔壓力減小時(shí),反之。
可控節(jié)流不僅克服了傳統(tǒng)固定節(jié)流方式節(jié)流比固定、不可控的缺陷,而且由于載荷分級(jí)控制對(duì)可控環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間要求不高,避免了在線主動(dòng)節(jié)流控制中控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后于靜壓軸承本身的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的局限性。
< 上一篇
液體靜壓主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量方法
下一篇 >
靜壓主軸拉毛、抱軸的原因