CN108612743A - 一种被动磁液双悬浮动压轴承 - Google Patents

Abstract

一种被动磁液双悬浮动压轴承，包括阶梯轴、第一、二小端盖、第一、二大端盖、轴套、永磁体环、第一、二骨架密封、第一、二O型圈和卡套；阶梯轴加工有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和第五轴颈；轴套为回转体，在回转体上沿周向均匀加工有一个进油孔和进油孔油室以及一个出油孔和出油孔油室，装配时保证两个油孔左右分布；轴套已径向磁化，内侧为N极，外侧为S极；永磁体环套装在阶梯轴的第三轴颈上；轴套套装在阶梯轴外的永磁体环上，永磁体环与轴套之间有0.4mm的间隙；永磁体环为径向磁化，外侧为N极，内侧为S极，与已径向磁化的轴套的磁极相对形成斥力对阶梯轴起到支承作用。本发明同时拥有磁力支承和液体动压支承两套支承系统。

Description

一种被动磁液双悬浮动压轴承

技术领域

本发明涉及滑动轴承的设计领域，尤其涉及一种被动磁液双悬浮动压轴承。

背景技术

液体动压轴承能够正常工作的条件是轴必须具有足够的转速，当轴的转速较低时普通液体动压轴承的承载能力会大大降低，不能对轴起到有效的支承作用。

发明内容

根据上述现有技术存在的问题，本发明提供一种被动磁液双悬浮动压轴承。本发明在普通液体动压轴承的基础上增加了磁力支承系统，能够提高液体动压轴承的承载能力和静刚度。使轴承在轴的转速较低时也能正常工作，适用于高承载力及高刚度的使用场合，扩大了液体动压轴承的适用范围。

为了解决上述存在的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种被动磁液双悬浮动压轴承，包括阶梯轴、第一小端盖、第二小端盖、第一大端盖、第二大端盖、轴套、永磁体环、第一骨架密封、第二骨架密封、第一O型圈、第二O型圈和卡套；

所述阶梯轴加工有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和第五轴颈，在第二轴颈和第三轴颈之间加工有退刀槽，其中在第二轴颈上加工有螺纹；

所述第一小端盖为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔；所述第二小端盖结构与所述第一小端盖完全相同；

所述第一大端盖为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔和四个螺纹盲孔；所述第二大端盖结构与所述第一大端盖完全相同；

所述轴套为回转体，在回转体两个端面均匀加工有四个安装通孔，分别与第一大端盖上的安装通孔以及第二大端盖上的安装通孔相对应；在回转体上沿周向均匀加工有两个径向油孔，装配时保证两个油孔左右分布，其中一个为进油孔，另一个为出油孔；在回转体内圆周上的进油孔处设有进油孔油室；在回转体内圆周上的出油孔处设有出油孔油室；在回转体前后两端面分别设有第一、二O型圈槽；所述轴套采用已径向磁化材料制作，内侧为N极，外侧为S极；所述轴套内表面进行镀锌处理；

所述永磁体环套装在阶梯轴的第三轴颈上，所述永磁体环的右端依靠第四轴颈定位，其左端通过卡套螺纹连接在第二轴颈上对所述永磁体环固定；所述轴套套装在所述阶梯轴外的永磁体环上，所述轴套的左右两端面的第一、二O型圈槽内均嵌装有第一、第二O型圈，并分别通过第一骨架密封和第一大端盖以及第二骨架密封和第二大端盖密封，通过四个贯通的安装通孔用螺栓和螺母将第一大端盖、轴套和第二大端盖连接固定；所述永磁体环与所述轴套之间有0.4mm的间隙；所述永磁体环为径向磁化，外侧为N极，内侧为S极，与已径向磁化的轴套的磁极相对形成斥力对阶梯轴起到支承作用；所述第一小端盖安装在所述第一大端盖的左侧，通过其上的四个安装通孔用螺钉紧固在在所述第一大端盖的四个螺纹盲孔中；所述第二小端盖安装在所述第二大端盖的右侧，通过其上的四个安装通孔用螺钉紧固在所述第二大端盖的四个螺纹盲孔中。

由于采用上述技术方案，本发明提供的一种被动磁液双悬浮动压轴承，与现有技术相比具有这样的有益效果：

与普通液体动压轴承和磁悬浮轴承相比，本发明增加了磁力支承系统；轴套进行径向磁化，外侧为S极，内侧为N极，阶梯轴上套有径向磁化的永磁体，永磁体外侧为N极，内侧为S极，轴套与永磁体之间形成稳定的磁场，轴套与永磁体之间形成斥力，对阶梯轴起到支承作用。从而使本发明同时拥有磁力支承和液体动压支承两套支承系统，提高了轴承的承载能力和静刚度。同时，作用后的润滑油液流经轴承内部，进而冷却所述被动磁液双悬浮动压轴承，降低了温升及热变形。

附图说明

图1是被动磁液双悬浮动压轴承总体示意图；

图2是被动磁液双悬浮动压轴承剖视图；

图3中(a)是轴套主视示意图，(b)是轴套左视剖视示意图，(c)是轴套俯视剖视示意图，(d)是轴套轴侧示意图，(e)是轴套磁极示意图；

图4(a)是第一大端盖主视示意图，(b)是第一大端盖侧视剖视示意图；

图5(a)是第一小端盖主视示意图，(b)是第一小端盖侧视剖视示意图；

图6是阶梯轴示意图；

图7是永磁体磁极示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的一种被动磁液双悬浮动压轴承，如图1-2所示，包括阶梯轴1、第一小端盖2、第二小端盖11、第一大端盖4、第二大端盖7、轴套9、永磁体环14、第一骨架密封19、第二骨架密封12、第一O型圈17、第二O型圈13和卡套18；

如图6所示，所述阶梯轴1加工有第一轴颈32、第二轴颈33、第三轴颈35、第四轴颈36和第五轴颈37，在第二轴颈33和第三轴颈35之间加工有退刀槽34，其中在第二轴颈33上加工有螺纹；

如图5中的(a)和(b)所示，所述第一小端盖2为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔31；所述第二小端盖11结构与所述第一小端盖2完全相同；

如图4中的(a)和(b)所示，所述第一大端盖4为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔29和四个螺纹盲孔30；所述第二大端盖7结构与所述第一大端盖4完全相同；

如图3中的(a)、(b)、(c)、(d)和(e)所示，所述轴套9为回转体，在回转体两个端面均匀加工有四个安装通孔20，分别与第一大端盖4上的安装通孔29以及第二大端盖7上的安装通孔相对应；在回转体上沿周向均匀加工有两个径向油孔25和28，装配时保证两个油孔左右分布，其中一个为进油孔25，另一个为出油孔28；在回转体内圆周上的进油孔25处设有进油孔油室26；如图1-2所示，在回转体外圆周上设有进油孔平台21用于安装进油孔接头6，在进油孔25与进油孔接头6之间安装有进油孔组合垫片5；在回转体内圆周上的出油孔28处设有出油孔油室27，在回转体外圆周上设有出油孔平台23用于安装出油孔接头16，在出油孔28与出油孔接头16之间安装有出油孔组合垫片15；在回转体前后两端面分别设有第一、二O型圈槽22和24；所述轴套9采用已径向磁化材料制作，内侧为N极，外侧为S极，如图3中(e)所示；所述轴套9内表面进行镀锌处理；

如图2所示，所述永磁体环14套装在阶梯轴1的第三轴颈35上，所述永磁体环14的右端依靠第四轴颈36定位，其左端通过卡套18螺纹连接在第二轴颈33上对所述永磁体环14固定；所述轴套9套装在所述阶梯轴1外的永磁体环14上，所述轴套9的左右两端面的第一、二O型圈槽22和24内均嵌装有第一、第二O型圈17和13，并分别通过第一骨架密封19和第一大端盖4以及第二骨架密封12和第二大端盖12密封，通过四个贯通的安装通孔用螺栓10和螺母8将第一大端盖4、轴套9和第二大端盖7连接固定；所述永磁体环14与所述轴套9之间有0.4mm的间隙；如图7所示，所述永磁体环14为径向磁化，外侧为N极，内侧为S极，与已径向磁化的轴套9的磁极相对形成斥力对阶梯轴1起到支承作用；所述第一小端盖2安装在所述第一大端盖4的左侧，通过其上的四个安装通孔31用螺钉紧固在在所述第一大端盖4的四个螺纹盲孔30中；所述第二小端盖11安装在所述第二大端盖7的右侧，通过其上的四个安装通孔用螺钉紧固在所述第二大端盖7的四个螺纹盲孔中。

下面结合附图给出本发明的一个优选实施例：

阶梯轴1的材料为不锈钢，阶梯轴1的第一轴颈32直径为35mm，长度为50mm；第二轴颈33直径为37mm，长度为4mm；退刀槽34深度为3mm，宽度为3mm；第三轴颈35直径为37mm，长度为37mm；第四轴颈36直径为43.5mm，长度为2mm；第五轴颈37直径为35mm，长度为50mm。

第一小端盖2为回转体，外径为68mm，内径为40mm，厚度为5mm，安装通孔31的直径为6mm，安装通孔31的中心与第一小端盖2中心的距离为29.5mm；第一小端盖2加工材料为不锈钢；第二小端盖11结构尺寸与第一小端盖2结构尺寸完全相同。

第一大端盖4为回转体，制作材料为不锈钢，外径为94mm，内径为50mm，厚度为8mm，安装通孔29直径为7mm，安装通孔29的中心与第一大端盖4中心的距离为41mm，螺纹盲孔30直径为5mm，深度为5mm，螺纹盲孔30的中心与第一大端盖4中心的距离为29.5mm；第二大端盖7结构尺寸与第一大端盖4结构尺寸完全相同。

轴套9为回转体，外径为94mm，长度为50mm，进油孔25与出油孔28尺寸相同，直径为8mm；进油孔平台21与出油孔平台23尺寸相同，深度为1mm；进油孔油室26长度为30mm，最大深度为1.26mm，周向角度为60°，出油孔油室27与进油孔油室26尺寸相同；第一O型圈槽22外径为63.6mm，内径为58.4mm，深度为1.28mm；第二O型圈槽24尺寸与第一O型圈槽22尺寸相同，安装通孔20直径为7mm，安装通孔20的中心与轴套9中心的距离为41mm。

第一、二O型圈17和13的直径均为61.8mm，横截面积为2.54mm²。

永磁体14长度为40mm，内径为37mm，外径为50mm。

卡套20外径43.5mm，内径为37mm，厚度为4mm。

螺栓11直径为6mm，长度为73mm；螺钉2直径为5mm，长度为10mm。

本发明的被动磁液双悬浮动压轴承拥有磁力支承和液体动压支承两套支承系统。磁力支承系统的工作原理为：轴套采用径向磁化，外侧为S极，内侧为N极；套装在阶梯轴上的永磁体也采用径向磁化，外侧为N极，内侧为S极。从而使轴套与永磁体N极相对形成斥力对阶梯轴起到支承的作用。液体动压支承系统工作原理为：润滑油液经进油孔接头流入被动磁液双悬浮动压轴承，进入进油孔油室，经过进油孔油室的扩散作用，润滑油液均匀分布在永磁体与轴套的间隙之间。通过阶梯轴带动永磁体的旋转在永磁体与轴套的间隙之间形成动压力，对阶梯轴起到支承作用。油液经出油孔油室集中回流到出油孔，通过出油孔排出被动磁液双悬浮动压轴承。

Claims (1)

1.一种被动磁液双悬浮动压轴承，其特征在于：所述轴承包括阶梯轴、第一小端盖、第二小端盖、第一大端盖、第二大端盖、轴套、永磁体环、第一骨架密封、第二骨架密封、第一O型圈、第二O型圈和卡套；

所述阶梯轴加工有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和第五轴颈，在第二轴颈和第三轴颈之间加工有退刀槽，其中在第二轴颈上加工有螺纹；

所述第一小端盖为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔；所述第二小端盖结构与所述第一小端盖完全相同；

所述第一大端盖为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔和四个螺纹盲孔；所述第二大端盖结构与所述第一大端盖完全相同；

所述轴套为回转体，在回转体两个端面均匀加工有四个安装通孔，分别与第一大端盖上的安装通孔以及第二大端盖上的安装通孔相对应；在回转体上沿周向均匀加工有两个径向油孔，装配时保证两个油孔左右分布，其中一个为进油孔，另一个为出油孔；在回转体内圆周上的进油孔处设有进油孔油室；在回转体内圆周上的出油孔处设有出油孔油室；在回转体前后两端面分别设有第一、二O型圈槽；所述轴套采用已径向磁化材料制作，内侧为N极，外侧为S极；所述轴套内表面进行镀锌处理；

所述永磁体环套装在阶梯轴的第三轴颈上，所述永磁体环的右端依靠第四轴颈定位，其左端通过卡套螺纹连接在第二轴颈上对所述永磁体环固定；所述轴套套装在所述阶梯轴外的永磁体环上，所述轴套的左右两端面的第一、二O型圈槽内均嵌装有第一、第二O型圈，并分别通过第一骨架密封和第一大端盖以及第二骨架密封和第二大端盖密封，通过四个贯通的安装通孔用螺栓和螺母将第一大端盖、轴套和第二大端盖连接固定；所述永磁体环与所述轴套之间有0.4mm的间隙；所述永磁体环为径向磁化，外侧为N极，内侧为S极，与已径向磁化的轴套的磁极相对形成斥力对阶梯轴起到支承作用；所述第一小端盖安装在所述第一大端盖的左侧，通过其上的四个安装通孔用螺钉紧固在在所述第一大端盖的四个螺纹盲孔中；所述第二小端盖安装在所述第二大端盖的右侧，通过其上的四个安装通孔用螺钉紧固在所述第二大端盖的四个螺纹盲孔中。