CN1069229C - 减振装置 - Google Patents

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Abstract

用于支持一个离心机转鼓的旋转轴的减振装置，此减振装置包括至少一个第一摩擦构件(8)，它以下面方式与轴承相连接，以便旋转轴可相对于这个摩擦构件旋转；还包括若干第二摩擦构件(10)，它们由机架(7)支撑并均布在旋转轴四周，每个第二摩擦构件(10)均如此设置，即保持用一弹簧力在一预定方向上压向第一摩擦构件(8)，以便当该第一摩擦构件(8)和旋转轴(1)一起相对于所述的第二摩擦构件(10)运动时，旋转轴(1)在垂直于上述预定方向上刚一摆动就产生减振摩擦。为了减少热量的产生，每一个第二摩擦构件(10)相对于支承它的或它所连接到的元件，即机架(7)或轴承(3)，垂直于旋转轴(1)并垂直于所述预定方向在一至少是0.2mm的有限距离内活动。

Description

减振装置
本发明涉及一种用于旋转轴的减振装置，该旋转轴支撑一个离心转鼓并按下述方式枢轴式安装在机架内的轴承中，即在离心转鼓旋转期间容许该旋转轴相对于机架振荡摆动，此减振装置包括至少一个第一摩擦构件，以下面方式同上述轴承相连接，即使旋转轴可相对于此摩擦构件转动；若干第二摩擦构件，它们由机架支撑且分布在旋转轴周围，每个第二摩擦构件均如此设置，即用一弹簧力在一预定方向上被压向第一摩擦构件，以便当第一摩擦构件和旋转轴一起相对于所述的第二摩擦构件运动时，旋转轴在垂直于上述预定方向上刚一摆动就产生减振摩擦。
这种减振装置通常用在立式离心分离器中，它内部的离心转鼓被支撑在旋转轴的一端，特别是用在离心转鼓在转数超过第一临界转数时旋转的情况。
在这样一种减振装置里，每一个上述第二摩擦构件在上述预定方向上的运动都被仔细地控制着。因此，所述的摩擦构件，一般设计成圆柱活塞状，它们被设置在圆筒形钻孔中并在轴向方向上是可移动的，并且在这些孔中形成非常精确的滑动配合。在活塞与钻孔之间的通常滑动配合中，孔的直径大于活塞外径0.01～0.1mm。活塞(即第二摩擦构件)的压住第一摩擦构件的部分和受钻孔控制的部分大都设计成一个整体部件，但也可以如DE 132549中所示设计成分开的两部分借助螺纹牢固地结合在一起。
不象在这些减振装置中那样，设置第一摩擦构件使其与轴承相连，和设置第二摩擦构件使它们通过机架来支撑，而是可以如英国专利公开书9002/1913所示如权利要求6的前序部分所述那样倒过来设置摩擦构件，即设置第一摩擦构件使其通过机架支撑而设置第二摩擦构件代之以使它们与轴承相连接。
长期以来，人们都知道与上述减振装置相关的一个问题就是产生大量的热。这就是说与上述摩擦构件连接的轴承不得不在高温下运行，因而缩短了轴承的寿命。
本发明的目的是打算降低由目前所讨论的这种减振装置引起的产热问题。
这个目的能借助本发明而意想不到地以一种十分简便的方法得以实现，也就是说，利用使第二摩擦构件的每一个相对于支承它的或它所连接到的元件，即构件或轴承垂直于旋转轴并垂直于所述预定方向在一个至少是0.2mm的限定距离内活动。
每个第二摩擦减振构件的这种活动性的结果是，在旋转轴在减振装置区域内的振荡运动超过0.2mm之前，减振装置不开始起减振作用。对较小的振荡运动，所述第二摩擦构件其实会靠接第一摩擦构件，但是这些第二摩擦构件只是随振荡运动垂直于旋转轴在上述距离范围内运动，而不导致和第一摩擦构件之间的相对运动。
当离心转鼓比较轻时，在正常情况下只有离心分离器旋转轴的起动和停止超过某一临界转数，旋转轴才会产生振荡超过0.2mm的摆动，而当离心转鼓在正常运行状态下处于非临界转数时，旋转轴的振荡摆动均小于0.2mm。当离心转鼓较重时，按此发明，如果在非临界转数下避免减振的发生，则上述预定距离的设计就必须大于0.2mm，如为0.4～1.0mm范围内的某值。
对将此发明用于减振装置中的一种情况，即将第一摩擦构件同轴承相连而第二摩擦构件通过机架支撑，适于这样设置第二摩擦构件使其以便借助弹力沿径向方向向内压住第一摩擦构件。
相反，对将此发明用于减振装置中的另一种情况，即将第一摩擦构件通过机架支撑而第二摩擦构件与轴承相连，适于设置第二摩擦构件，使其借助弹力沿径向方向向外压住第一摩擦构件。由此，产生的热量就会离轴承较远。
在两种情况中的优选的本发明的一个实施例中，第二摩擦构件的每一个设置成靠弹簧力通过大体为平面的接触面压向第一摩擦构件，而不管沿所述距离摩擦装置的位置如何。
因此，由于本发明，在离心转鼓正常运行中上述弹簧能全力抵消旋转轴的振荡摆动而不会无必要的产热。当产生非正常的剧烈振荡摆动时，振荡装置开始减振。
以下将参考附图进一步详细说明本发明，其中：
图1所示是穿过一个离心分离器的一部分的轴向剖视图，它装有按照本发明的减振装置；
图2示出穿过按照本发明的减振装置的一部分的轴向剖视图；
图3示出穿过按照本发明的减振装置的径向剖视图；和
图4示出穿过按照本发明另一实施例的减振装置的径向剖视图。
在图1中示意示出的离心分离器有一个直立的旋转轴1，此旋转轴一部分枢轴式安装在下面轴承2里，另一部分枢轴式安装在上面轴承3里，轴承2主要承受作用在旋转轴1上的轴向力，而轴承3主要承受作用在旋转轴1上的径向力。范例中所示离心分离器的旋转轴1是通过蜗轮4驱动的，当然也可以通过皮带来驱动。
在上面轴承3上面的旋转轴1的上端支撑着一个离心转鼓5。均布在旋转轴1周围的若干个弹簧6，除了抵消旋转轴1及与其连接的零件如离心转子5和上面轴承3的振荡摆动外，也允许它们可以有限地振荡摆动。每个弹簧6在旋转轴1和机架7之间的预定的方向上通过弹力起作用。在弹簧6及上面轴承3之间设置一个减振装置来减弱在旋转轴1和机架7之间的振荡摆动。
在图2和图3中更详细示出按照本发明的一个减振装置实施例。这个减振装置包括一个环状的第一摩擦构件8，它同轴地环绕旋转轴。在此摩擦构件8内安装上面轴承3。在第一摩擦构件8径向方向朝外的外侧有若干直的径向朝向的平接触面9，它们均布环绕在旋转轴四周。接触面9的数量等同于弹簧6的数量。图3所示按照本发明的一个减振装置实施例中，分别绘制出六个弹簧6和接触面9。
在所示范例中，有六个圆柱活塞形状的第二摩擦构件10，每一个都借助弹簧6径向朝内压着这些接触平面9的其中一个。为了在第一摩擦构件8和第二摩擦构件10之间获得良好的靠接，第二摩擦构件10径向朝内的接触表面也是平的。第二摩擦构件10被设置在圆筒形孔11中，此圆筒形孔是在机架7的一部分上沿垂直于旋转轴的方向钻成的。圆筒形孔11中的弹簧，在卸载条件下有其预定长度及预定的弹簧常数，它在第二摩擦构件10及栓塞12之间被压到一长度，以便获得必要的弹力。圆筒形孔11的直径大于第二摩擦构件10的外径，以使得第二摩擦构件在垂直于旋转轴及垂直于预定方向上且在为至少0.2mm的有限距离内，它可相对于机架7活动，同时圆筒形孔中的弹簧6使每一个第二摩擦构件压住第一摩擦元件8。与第二摩擦构件17沿着上述距离的位置无关，该第二摩擦构件17被压向第一摩擦构件13作面靠接。即使做成圆筒形孔最容易，但孔的形状也可以是椭圆形，例如其长轴方向垂直于旋转轴并垂直于预定方向。
图4示出按照本发明的一个减振装置实施例，其内部的六个第一摩擦构件13用径向外部环形元件14支撑，此环形元件14包括离心分离器的一部分机架7。在此环状元件14的径向里面，设置了一个径向内部环形元件15，在其内部设置轴承3。从内侧环形元件15的周边沿径向方向向内钻了六个圆筒形孔16，每个圆筒形孔都指向一个第一摩擦构件13。在每个圆筒形孔16中都安置有一个第二摩擦构件17。每个圆筒形孔16中都安置了一个弹簧18，当这些第二摩擦构件受到弹簧18的作用会径向朝外以一预定的弹力压靠住第一摩擦构件13。为了获得一个良好的平面接触，第一摩擦构件和第二摩擦构件即13和17的各自接触面均为径向朝向的平面。在此实施例中，圆筒形孔16的直径大于第二摩擦构件的外径，从而后者可相对于在其中安装轴承的径向内部环形元件15垂直于旋转轴并垂直于预定方向在一至少0.2mm的有限距离内活动，其中，弹簧18沿预定方向把第二摩擦构件的每一个压靠到第一摩擦构件13上。在此情况下，弹簧18压迫摩擦元件13和17使它们互相面靠接，而不管沿所述距离第二摩擦元件17的位置如何。
在所示的按照本发明的减振装置实施例中，其旋转轴是直立的，且在旋转轴的一个轴向端即上端支撑着一个离心转鼓。本发明当然也可用于装有水平旋转轴的离心分离器中，和/或在离心分离器中将离心转鼓象沉淀分取器一样安装在两个轴承之间。
所示范例中，弹力是借助独立的机械螺旋弹簧来实现的。不过在本发明的范围内，这些弹簧元件也可由一个普通机械弹性元件如膜片或橡胶元件组成。另外弹力也可以通过一个或多个液压或气动元件来实现。
即使上述的弹力的预定方向为最好，第二摩擦构件仍可沿其它方向由此弹力压向此第一摩擦构件。

Claims (10)

1．用于旋转轴(1)的减振装置，此旋转轴支撑一个离心转鼓(5)并被枢轴式安装在机架(7)内的轴承(3)中，以便在离心转鼓(5)转动过程中，吸收旋转轴(1)相对于机架(7)的振荡摆动，减振装置包括至少一个第一摩擦构件(8)，它以下述方式同上述轴承(3)相连接，以使旋转轴(1)可相对于此摩擦构件(8)旋转；还包括若干第二摩擦构件(10)，它们由机架(7)支撑且分布在旋转轴(1)周围，每个第二摩擦构件(10)均如此设置，即保持用一弹簧力在一预定方向上压住第一摩擦构件(8)，以便该第一摩擦构件(8)和旋转轴(1)一起相对于所述的第二摩擦构件(10)运动时，旋转轴(1)在垂直于上述预定方向上刚一摆动，就产生减振摩擦，其特征在于，每个第二二摩擦构件(10)相对于构架(7)垂直于旋转轴(1)并垂直于所述预定方向在一至少是0.2mm的有限距离内活动。
2．按照权利要求1所述的减振装置，其特征在于，每个摩擦构件(10)被设置成借助弹力基本上沿着径向方向朝内压向环绕旋转轴(1)延伸的第一摩擦构件(8)。
3．按照权利要求1或2所述的减振装置，其特征在于，上述距离为至少0.3mm。
4．按照权利要求3所述的减振装置，其特征在于，上述距离为至少0.4mm。
5．按照前述任何一项权利要求所述的减振装置，其特征在于，每个所述第二摩擦构件(10)被设置成借助弹力压向第一摩擦构件(8)，经由基本上是平的接触面作面靠接，而不管沿所述距离摩擦装置(10)的位置如何。
6．用于旋转轴(1)的减振装置，此旋转轴支撑一个离心转鼓(5)并以下述方式枢轴式安装在机架(7)内的轴承(3)中，以便在离心转鼓(5)旋转过程中，吸收旋转轴(1)相对于机架(7)的振荡摆动，此减振装置包括至少一个第一摩擦构件(13)，它由机架(7)支撑；还包括若干第二摩擦构件(17)，它们均布在旋转轴(1)四周并以下面方式同上述轴承(3)相连接，以便旋转轴(1)可相对于摩擦构件转动，每个第二摩擦构件(17)均如此设置，即借助弹力沿着预定的方向压向第一摩擦构件(13)，以便当这个第二摩擦构件(17)和旋转轴(1)一起相对于第一摩擦构件(13)运动时，旋转轴(1)在垂直于上述预定方向上刚一摆动，就产生减振摩擦，其特征在于，每个所述第二摩擦构件(17)相对于轴承(3)垂直于旋转轴(1)并垂直于所述预定方向在一至少0.2mm的有限距离内活动。
7．按照权利要求6所述的减振装置，其特征在于，每个第二摩擦构件(17)均被设置成借助弹力基本上沿着径向方向向外压向第一摩擦构件(13)。
8．按照权利要求6或7所述的减振装置，其特征在于，上述距离为至少0.3mm。
9．按照权利要求8所述的减振装置，其特征在于上述距离为至少0.4mm。
10．按照权利要求6至9任何一项所述的减振装置，其特征在于上述每一个第二摩擦构件(17)均被设置成借助弹力压抵第一摩擦构件(13)经由基本上平的接触面作面靠接，而不管沿所述距离第二摩擦构件(17)的位置如何。
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