CN103215677B - 一种阻尼减振稳心式电锭离心机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻尼减振稳心式电锭离心机,目的在于解决现有的化纤及纺织纤维离心纺丝用电锭离心机，电机转子与离心罐之间采用刚性连接，在电锭离心机启动、正常运转和停机过程中，由于离心罐制造、安装、罐内纤维丝收丝成锭等因素形成动态的不平衡惯性力矩，会影响设备正常运行，甚至损坏设备的问题，其包括底座、电锭壳体、电机定子、空心输出轴、锥形芯轴、离心罐、上支承轴承。本发明在充分保留现有电锭离心机优点的前提下，通过改进结构，能够有效提高设备运行可靠性，延长使用寿命，降低功率损失和能耗，提高设备的综合性能指标，有效解决现有电锭离心机存在的轴承疲劳寿命低、能耗大、损坏率高、维修及维护成本高的问题。

Description

一种阻尼减振稳心式电锭离心机

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其是纺织机械领域，具体为一种阻尼减振稳心式电锭离心机，其主要用于化纤及纺织纤维离心纺丝。

背景技术

现有的化纤及纺织纤维离心纺丝用电锭离心机，主要由离心罐、定盘、实心轴、空心轴、电机转子、电机定子、上支承轴承、下支承轴承、定壳及支架等组成。现有的电锭离心机结构紧凑，成本低，但其也存在一些缺点。

电机转子与离心罐之间采用刚性连接，在电锭离心机启动、正常运转和停机过程中，由于离心罐制造、安装、罐内纤维丝收丝成锭等因素形成动态的不平衡惯性力矩（偏摆矩），并具有一定的随机性，在电锭高速运转（通常在8500r/min以上）时，使离心罐的支承轴承存在较大的附加应力或冲击载荷，且易于产生振动，甚至使电机转子与电机定子之间发生摩擦，导致烧损电机等现象的发生。同时，由于实心轴和电机转子内的空心轴之间采用小锥度面配合定位，而不平衡惯性力矩容易使实心轴与空心轴之间的配合锥面产生咬合，从而损伤配合锥面，进一步加速动态偏心不平衡惯性力矩的产生，最终形成恶性循环。

另外，上、下支承轴承采用传统的深沟槽球轴承，其采用脂润滑，高速旋转阻力较大，存在疲劳寿命低、能耗较大、损坏率高、维修及维护成本高等问题。

因此，面前迫切需要一种能够解决现有电锭离心机问题的新的电锭离心机。

发明内容

本发明针对现有的化纤及纺织纤维离心纺丝用电锭离心机，电机转子与离心罐之间采用刚性连接，在电锭离心机启动、正常运转和停机过程中，由于离心罐制造、安装、罐内纤维丝收丝成锭等因素形成动态的不平衡惯性力矩，会影响设备正常运行，甚至损坏设备的问题，提供一种阻尼减振稳心式电锭离心机。本发明在充分保留现有电锭离心机优点的前提下，通过改进结构，能够有效提高设备运行可靠性，延长使用寿命，降低功率损失和能耗，提高设备的综合性能指标，有效解决现有电锭离心机存在的轴承疲劳寿命低、能耗大、损坏率高、维修及维护成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻尼减振稳心式电锭离心机，包括底座、与底座相连的电锭壳体、设置在电锭壳体内的电机定子、与电机定子相配合的空心输出轴、锥形芯轴、与锥形芯轴相连的离心罐、设置在锥形芯轴上的上支承轴承，所述空心输出轴与锥形芯轴之间采用配合连接，所述底座上还设置有与锥形芯轴相配合的下调心轴承。

所述上支承轴承为深沟槽球轴承。

所述底座上还设置有减震器。

所述电锭壳体内还设置有浮动套、与电锭壳体相连的阻尼缓冲组件，所述浮动套分别与上支承轴承、阻尼缓冲组件相连。

所述阻尼缓冲组件为橡胶空气阻尼缓冲组件。

还包括迷宫密封结构，所述迷宫密封结构设置在电锭壳体与离心罐之间。

所述迷宫密封结构包括迷宫密封动环、与迷宫密封动环相配合的迷宫密封静环，所述迷宫密封动环与离心罐相连，所述迷宫密封静环与电锭壳体相连。

本发明针对现有电锭离心机在结构设计上存在的问题，提供一种阻尼减振稳心式电锭离心机，包括底座、电锭壳体、电机定子、空心输出轴、锥形芯轴、离心罐、上支承轴承，电锭壳体与底座相连,电机定子、空心输出轴分别设置在电锭壳体内，电机定子与空心输出轴相配合，离心罐与锥形芯轴上端相连，上支承轴承设置在锥形芯轴上，空心输出轴与锥形芯轴之间采用配合连接，底座上还设置有下调心轴承，下调心轴承与锥形芯轴相配合。

本发明的阻尼减振稳心式电锭离心机在工作时，离心罐与锥形芯轴上端相连，从而实现离心罐的高速离心旋转运动。本发明在底座上设置有下调心轴承，下调心轴承与锥形芯轴相配合。锥形芯轴以下调心轴承作为支点，可以实现一定的锥摆，在离心罐高速转动时，在一定的偏摆范围内，离心罐与锥形芯轴之间具有高速陀螺效应，从而实现电锭离心机的稳定平稳运转，同时有效降低上支承轴承及下调心轴承的支承反力，使电锭离心机的综合性能指标得到提高，显著延长设备的使用寿命。

本发明通过对电锭离心机结构的改进，使其在高速旋转时，离心罐和锥形芯轴具有陀螺自定心能力，离心罐和锥形芯轴能够绕其支点摆动调心，从而有效提高其高速运转的稳定性，同时降低下调心轴承的支承动载荷。

本发明由于采用了上述结构设计，在离心罐高速旋转式（通常在8500r/min以上），基于下调心轴承可产生陀螺稳定效应，具有提高离心机旋转稳定性的特点和优势，在一定程度上也降低了上端轴承的支承载荷，从而有效延长设备的使用寿命。

作为优选，上支承轴承为深沟槽球轴承，底座上还设置有减震器。本发明的上支承轴承优选为深沟球轴承，其具有结构简单，使用方便摩擦系数小，极限转速高的优点。设置在底座上的减震器能够对电锭离心机的缓冲作用，有效保护电锭离心机。

作为优选，电锭壳体内还设置有浮动套、阻尼缓冲组件，上支承轴承通过浮动套与阻尼缓冲组件相连,阻尼缓冲组件与电锭壳体相连。作为优选，阻尼缓冲组件为橡胶空气阻尼缓冲组件。

本发明在上支承轴承上设置浮动套，并通过浮动套与橡胶空气阻尼缓冲组件相连。设置的橡胶空气阻尼缓冲组件具有缓冲作用，能够起到缓冲上支承轴承径向微量偏移的作用，有效降低上支承轴承的动载荷和冲击载荷。在本发明的电锭离心机工作时，上支承轴承将带动浮动套，浮动套可以压缩橡胶空气阻尼缓冲组件。当离心罐存在不平衡惯性力时，锥形芯轴将绕下调心轴承绕动（锥摆），同时，上支承轴承带动浮动套微量压缩橡胶空气阻尼缓冲组件，有效缓冲上支承轴承的支承反力，起到对上支承轴承的支承力的缓冲与减振作用，有效提高上支承轴承的疲劳寿命。本发明的上支承轴承由可径向浮动的浮动套固定，并经橡胶空气阻尼缓冲组件缓冲定位，从而有效减小离心罐及离心罐中纤维丝锭出现较大动态偏心不平衡惯性力矩，对上支承轴承的附加载荷和冲击载荷，降低上支承轴承的摩擦阻力和能耗，延长上支承轴承的使用寿命。

作为优选，本发明还包括迷宫密封结构，迷宫密封结构设置在电锭壳体与离心罐之间。其中，迷宫密封结构包括迷宫密封动环、迷宫密封静环，迷宫密封动环与迷宫密封静环相配合，迷宫密封动环与离心罐相连，迷宫密封静环与电锭壳体相连。本发明在锥形芯轴上端设置迷宫密封动环，通过迷宫密封动环与迷宫密封静环的相互配合，实现迷宫式离心密封。本发明增设迷宫密封结构，能够有效提高电锭离心机的密封性能。

本发明的阻尼减振稳心式电锭离心机，采用了阻尼缓冲减振技术、高速陀螺稳定调心技术、迷宫式离心密封技术，能够有效克服现有电锭离心机存在的缺陷，提高设备的使用寿命，降低设备能耗、损坏率、维修及维护成本。本发明的阻尼减振稳心式电锭离心机，在启动、正常运转、停机过程中，通过橡胶空气阻尼缓冲组件缓冲、下调心轴承支承及径向浮动所形成的陀螺稳定效应，有效减少离心罐不平衡惯性动载荷产生的振动载荷及冲击载荷对上支承轴承、下调心轴承的冲击，降低上支承轴承、下调心轴承支承载荷和摩擦阻力，从而有效提高电锭电机运行的可靠性和使用寿命，降低功率损失和能耗，隔离振动载荷对设备的影响，提高电锭离心机的综合性能指标。

本发明能够有效克服现有电锭离心机存在的轴承疲劳寿命低，能耗较大，损坏率高，维修维护成本高等技术问题，有效提高设备运行的可靠性，延长使用寿命，降低功率损失和能耗，提高设备的综合性能指标。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明中实施例1的结构示意图。

图2是本发明中实施例2的结构示意图。

图中标记：1为底座，2为电锭壳体，3为电机定子，4为空心输出轴，5为锥形芯轴，6为离心罐，7为上支承轴承，8为下调心轴承，9为减震器，10为浮动套，11为橡胶空气阻尼缓冲组件，12为迷宫密封动环，13为迷宫密封静环。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

如图所示，一种阻尼减振稳心式电锭离心机，包括底座1、电锭壳体2、电机定子3、空心输出轴4、锥形芯轴5、离心罐6、上支承轴承7，电锭壳体2与底座1相连,电机定子3、空心输出轴4分别设置在电锭壳体2内，电机定子3与空心输出轴4相配合，离心罐6与锥形芯轴5上端相连，上支承轴承7设置在锥形芯轴5上，空心输出轴4与锥形芯轴5之间采用配合连接，底座1上还设置有下调心轴承8，下调心轴承8与锥形芯轴5相配合。其中，上支承轴承7为深沟槽球轴承，底座1上还设置有减震器9。

本发明工作时，离心罐6与锥形芯轴5上端相连，从而实现离心罐6的高速离心旋转运动。锥形芯轴5以下调心轴承8作为支点，可以实现一定的锥摆。当离心罐6在转速为8500r/min以上高速旋转时，在一定的偏摆范围内，离心罐6与锥形芯轴5之间具有高速陀螺效应，从而实现电锭离心机的稳定平稳运转，同时有效降低上支承轴承7及下调心轴承8的支承反力，使设备的综合性能指标得到提高，显著延长其使用寿命。

实施例2

如图所示，一种阻尼减振稳心式电锭离心机，包括底座1、电锭壳体2、电机定子3、空心输出轴4、锥形芯轴5、离心罐6、上支承轴承7、下调心轴承8、浮动套10、橡胶空气阻尼缓冲组件11、迷宫密封结构。电锭壳体2与底座1相连,电机定子3、空心输出轴4分别设置在电锭壳体2内，电机定子3与空心输出轴4相配合，离心罐6与锥形芯轴5上端相连，上支承轴承7设置在锥形芯轴5上，空心输出轴4与锥形芯轴5之间采用配合连接，下调心轴承8设置在底座1上，下调心轴承8与锥形芯轴5相配合。上支承轴承7通过浮动套10与阻尼缓冲组件相连,阻尼缓冲组件与电锭壳体2相连，其中，本实施例采用橡胶空气阻尼缓冲组件11作为阻尼缓冲组件。迷宫密封结构包括迷宫密封动环12、迷宫密封静环13，迷宫密封动环12与迷宫密封静环13相配合，迷宫密封动环12与离心罐6相连，迷宫密封静环13与电锭壳体2相连。其中，上支承轴承7为深沟槽球轴承，底座1上还设置有减震器9。

迷宫式离心密封的实现:迷宫密封动环12与离心罐6相连，迷宫密封静环13与电锭壳体2相连,迷宫密封动环12与迷宫密封静环13相配合，锥形芯轴5上端与离心罐6相连，从而实现离心罐6的高速离心旋转运动，同时通过迷宫密封动环12、迷宫密封静环13的相互配合，实现迷宫式离心密封。

径向阻尼缓冲减振的实现：当离心罐6存在不平衡惯性力时，锥形芯轴5下端绕下调心轴承8绕动锥摆，同时上支承轴承7带动浮动套10，微量压缩橡胶空气阻尼缓冲组件11，从而缓冲上支承轴承7的支承反力，起到对上支承轴承7的支承力的缓冲与减振作用，有效提高上支承轴承7的疲劳寿命。

高速陀螺效应稳定平衡的实现：由于上支承轴承7能够带动浮动套10压缩橡胶空气阻尼缓冲组件11，具有径向微量偏移，且锥形芯轴5以下调心轴承8作为支点，可以实现一定的锥摆，在离心罐6高速转动时，在一定的偏摆范围内，离心罐6与锥形芯轴5之间具有高速陀螺效应，从而实现电锭离心机的稳定平稳运转，从而进一步降低上支承轴承7、下调心轴承8的支承反力，使电锭离心机的综合性能指标得到提高，显著延长设备的使用寿命。

本实施例通过采用阻尼缓冲减振技术、高速陀螺稳定调心技术、迷宫式离心密封技术，能够有效解决现有电锭离心机存在的轴承疲劳寿命低，能耗较大，损坏率高，维修维护成本高等技术问题。本发明设备的运行可靠性好，使用寿命长，功率损失和能耗低，综合性能指标好。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种阻尼减振稳心式电锭离心机，其特征在于，包括底座(1)、与底座(1)相连的电锭壳体(2)、设置在电锭壳体(2)内的电机定子(3)、与电机定子(3)相配合的空心输出轴(4)、锥形芯轴(5)、与锥形芯轴(5)相连的离心罐(6)、设置在锥形芯轴(5)上的上支承轴承(7)，所述空心输出轴(4)与锥形芯轴(5)之间采用配合连接，所述底座(1)上还设置有与锥形芯轴(5)相配合的下调心轴承(8)；

所述电锭壳体(2)内还设置有浮动套(10)、与电锭壳体(2)相连的阻尼缓冲组件，所述浮动套(10)分别与上支承轴承(7)、阻尼缓冲组件相连。

2.根据权利要求1所述的阻尼减振稳心式电锭离心机，其特征在于，所述上支承轴承(7)为深沟槽球轴承。

3.根据权利要求1所述的阻尼减振稳心式电锭离心机，其特征在于，所述底座(1)上还设置有减震器(9)。

4.根据权利要求1所述的阻尼减振稳心式电锭离心机，其特征在于，所述阻尼缓冲组件为橡胶空气阻尼缓冲组件(11)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的阻尼减振稳心式电锭离心机，还包括迷宫密封结构，所述迷宫密封结构设置在电锭壳体(2)与离心罐(6)之间。

6.根据权利要求5所述的阻尼减振稳心式电锭离心机，其特征在于，所述迷宫密封结构包括迷宫密封动环(12)、与迷宫密封动环(12)相配合的迷宫密封静环(13)，所述迷宫密封动环(12)与离心罐(6)相连，所述迷宫密封静环(13)与电锭壳体(2)相连。