整体式可协调变形水润滑推力轴承技术领域
本发明涉及水润滑轴承，尤其涉及一种整体式可协调变形水润滑推力轴承。
背景技术
由于用水做机械传动摩擦副的润滑介质在许多方面比用油更具有优越性，因此，
在机械传动系统中，采用水润滑轴承已经成为其结构设计的一种发展方向，由于水是一种
低粘度液体，而润滑液膜的承载能力与粘度成正比，因此在其他条件都相同的情况下，很难
形成稳定的水膜，除此之外，现有水润滑推力轴承还有以下不足:其一是结构没能实现整体
式,于是不可避免的会出现振动噪声和不平稳运行现象。其二是推力瓦不能自发形成有利
于水膜建立的楔形空间，也不能通过推力瓦的协调变形实现自平衡功能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种整体式可协调变形水润滑推力轴承，将推力
瓦与推力轴承座设计成一体式以减小振动，通过对推力瓦结构设计实现可协调变形功能，
使得推力轴承在运行过程中可以自发形成有利于水膜建立的楔形空间。
本发明的整体式可协调变形水润滑推力轴承，包括推力轴承座、推力盘和轴向支
撑于推力轴承座与推力盘之间的多个推力瓦；所述推力瓦与推力轴承座通过不可拆连接固
定起来。
进一步，所述推力瓦包括弹性层和非金属耐磨层；所述非金属耐磨层通过弹性层
固定于推力轴承座。
进一步，所述非金属耐磨层由自润滑材料制成。
进一步，所述弹性层由橡胶制成。
进一步，所述弹性层的厚度沿推力盘旋转方向逐渐变薄。
进一步，所述非金属耐磨层的底面设有向弹性层凸出的凸块；所述凸块沿推力盘
旋转方向设于非金属耐磨层的一端；所述凸块的截面为半圆形，凸块的轴线沿推力轴承座
的径向设置。
进一步，所述推力瓦顶面四周棱边均为圆角结构。
本发明的有益效果是：本发明的整体式可协调变形水润滑推力轴承，将推力瓦与
推力轴承座设计成一体式以减小振动，通过对推力瓦结构设计实现可协调变形功能，使得
推力轴承在运行过程中可以自发形成有利于水膜建立的楔形空间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为支点式推力瓦的结构示意图。
图5位双转式推力瓦的结构示意图
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1的A-A剖面图；图3为图1的B-B剖面图；图4为
支点式推力瓦的结构示意图；图5位双转式推力瓦的结构示意图；如图所示：本实施例的整
体式可协调变形水润滑推力轴承，包括推力轴承座1、推力盘和轴向支撑于推力轴承座1与
推力盘之间的多个推力瓦2；所述推力瓦2与推力轴承座1通过不可拆连接固定起来；所述推
力瓦2绕推力轴承座1的轴线均匀排列，将推力瓦2与推力轴承座1通过不可拆式连接结构固
定在一起，消除二者之间的配合机械间隙，达到运行过程中平稳性能的最大化，这种整体式
设计不仅使得结构最简化，而且使得安装过程简单易行，推力瓦2通过硫化工艺粘接固定于
推力轴承座1，粘接强度高，结构稳定性好。
本实施例中，所述推力瓦2包括弹性层3和非金属耐磨层4；所述非金属耐磨层4通
过弹性层3固定于推力轴承座1；该推力瓦2整体为非金属材料，所以最大限度利用了弹性层
3的缓冲吸振、协调变形以及非金属耐磨层4的亲水性、耐磨性等优良性能。推力轴承在运行
过程中，不可避免的会受到不均匀载荷的作用，当瓦面承受不均匀载荷的时候，受力较大的
推力瓦2在弹性层3作用下产生较大变形，这种变形使得原本未被接触的推力瓦2产生接触
进而承受推力，最终使得瓦面承载均匀，达到平衡状态。
本实施例中，所述非金属耐磨层4由自润滑材料制成，具体由PEEK、聚酰亚胺、赛
龙、飞龙或添加铜粉的聚四氟乙烯等自润滑材料制成。
本实施例中，所述弹性层3由橡胶制成，性能好，使用寿命久。
本实施例中，所述弹性层3的厚度沿推力盘旋转方向逐渐变薄；即弹性层3为楔形
结构，非金属耐磨层4的底面与弹性层3顶面相吻合；根据动压润滑理论可知，要使得两表面
间形成承压水膜，则必须满足两面之间形成楔形收敛空间以及流体从大端流向小端两个条
件，当推力瓦2表面承受均匀载荷时，由于弹性层3的楔形结构设计，会使得弹性层3较厚的
部分变形程度大于较薄的部分，这种协调变形行为会促使在瓦面形成一个楔形空间，这种
自发形成的楔形空间为承载面间的水膜建立提供了条件。
本实施例中，所述非金属耐磨层4的底面设有向弹性层3凸出的凸块；所述凸块沿
推力盘旋转方向设于非金属耐磨层4的一端；所述凸块的截面为半圆形，凸块的轴线沿推力
轴承座1的径向设置；弹性层3的顶面与非金属耐磨层4的底面相吻合；即凸块作为非金属耐
磨层4的支点，形成支点式推力瓦2，因此当推力瓦2表面承受均匀载荷时，对应支点处的变
形程度较小，促使在瓦面形成一个楔形空间，这种自发形成的楔形空间为承载面间的水膜
建立提供了条件，类似的也可将非金属耐磨层4的底面设为弧面，使承力支点的位置不同，
随着非金属耐磨层4承力支点位置的改变，推力瓦2变形的旋转轨迹有所变化，也就导致所
形成的楔形空间大小有所不同，因此可以用在有不同承载要求的场合。所述推力瓦2的结构
形式还可以如图5所示，在该结构下，耐磨材料层4向左右变形倾斜的概率是相同的，因此可
以满足推力轴双转的工况要求。
本实施例中，所述推力瓦2顶面四周棱边均为圆角结构；各部件的顶面均指朝向推
力盘的一侧面，底面均指朝向推力轴承座1的一侧面；采用圆角结构有利于形成动压润滑以
及防止刮擦磨损。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。