CN1246603C - 主动磁悬浮轴承辅助轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，它包括一对径轴向轴承，一内环套，其固接在径轴向轴承内圈；一风叶锁母，其旋接在内环套顶部；一上、下外环套，其固接在径轴向轴承外圈；一轴承座，其套设在外环套外面；一上、下波纹管，其滑动地设置在外环套与轴承座之间，且上波纹管下端和下波纹管上端分别固接在上、下外环套的凸缘上；两波纹管辅助内环，其分别固接在上波纹管上端和下波纹管下端的管壁内；四波纹管辅助外环，滑道地设置在轴承座内，且分别固接在上、下波纹管上、下端的管壁外；一压紧法兰，其固接在轴承座顶部，且顶住上波纹管辅助内环。本发明可避免滚珠轴承滚珠受力过大产生的自焊，保护了转子和磁悬浮轴承，它可广泛应用于各种采用主动磁悬浮轴承支承的立式转子系统中。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承装置，特别是关于一种基于波纹管缓冲的主动磁悬浮轴承的辅助轴承装置。
背景技术
目前主动磁悬浮轴承在大型高速旋转机械的支承轴承中得到了越来越广泛的应用，它的主要优点是完全非接触支承，无摩擦、无磨损和无润滑剂。为保护高速旋转机械的安全运行，主动磁悬浮轴承需要其它的轴承辅助其工作，一旦主动磁悬浮轴承失效发生转子跌落时，保护转子和磁悬浮轴承，帮助旋转机械安全停机。
用作主动磁悬浮轴承的辅助轴承的结构装置多种多样，其中的代表是俄罗斯的OKBM和法国的S2M公司，其辅助轴承结构的主要特点是，在轴向和径向分别用弹性元件支承滚珠轴承，以缓和转子跌落时的冲力，防止滚珠自焊，使其正常滚动，保护转子和磁悬浮轴承。由于轴向和径向的分别支承，使得结构较为复杂和定位较为困难。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，定位方便的主动磁悬浮轴承辅助轴承装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，它包括一对径轴向轴承，其特征在于它还包括：一内环套，其固接在所述径轴向轴承内圈；一风叶锁母，其旋接在所述内环套顶部，且顶在所述径轴向轴承内圈顶部；一上、下外环套，其对称地固接在所述径轴向轴承外圈；一轴承座，其套设在所述上、下外环套外面；一上、下波纹管，其滑动地设置在所述上、下外环套与所述轴承座之间，且所述上波纹管下端和下波纹管上端分别固接在与其对应的所述上、下外环套的凸缘上；两波纹管辅助内环，其分别固接在所述上波纹管上端和下波纹管下端的管壁内，且所述下波纹管辅助内环座落在所述轴承座内，与所述下外环套底部之间留设有间隙；四波纹管辅助外环，其滑动地设置在所述轴承座内，且分别固接在所述上、下波纹管上、下端的管壁外；一压紧法兰，其固接在所述轴承座顶部，且顶住所述上波纹管辅助内环。
一种主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，它包括径轴向轴承，其特征在于它还包括：一内环套，其固接在所述径轴向轴承内圈；一风叶锁母，其旋接在所述内环套顶部，且顶在所述径轴向轴承内圈顶部；一外环套，其固接在所述径轴向轴承外圈；一轴承座，其套设在所述外环套外面；一波纹管，其滑动地设置在所述外环套与所述轴承座之间；两波纹管辅助内环，其分别固接在所述波纹管上、下端的管壁内，且所述下波纹管辅助内环座落在所述轴承座内，与所述外环套底部之间留设有间隙；两波纹管辅助外环，其滑动地设置在所述轴承座内，且分别固接在所述波纹管上、下端的管壁外；一压紧法兰，其固接在所述轴承座顶部，且顶住所述上波纹管辅助内环。
所述径轴向轴承为一对对称安装的角接触轴承。
所述波纹管为金属材料。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用波纹管作为转子跌落时的缓冲吸能元件，因此在主动磁悬浮轴承失效，旋转的转子跌落时，本发明装置可以利用波纹管的轴向和径向的双向变形缓冲吸能作用，减缓转子跌落冲力，吸收转子能量，避免滚珠轴承滚珠由于受力过大产生的自焊现象，可以有效地帮助跌落的转子系统减速继续旋转，直至安全停机。2、本发明采用波纹管支承滚珠轴承，同时达到轴向和径向转子跌落缓冲吸能作用，其结构简单，无论是采用一根波纹管，还是采取两根波纹管，其安装和定位都较容易，制造工艺成熟，成本低。本发明可广泛应用于工业生产和科学研究领域，尤其是可以用于采用主动磁悬浮轴承支承的立式转子支承系统中。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是本发明的另一实施例
具体实施方式
如图1所示，本发明是采用主动磁悬浮轴承支承立式转子1的辅助轴承装置，它包括一套设在转子1外面的内环套2，一对对称固接在内环套2外面的角接触轴承31、32，角接触轴承32的内圈底部顶在内环套2下部的凸缘21上。一风叶锁母4通过螺旋固接在内环套2的顶部，且顶在角接触轴承31的内圈顶部。一对对称的外环套51、52，分别固接在角接触轴承31、32的外圈，且分别用其上部和下部的凸缘511、521顶住角接触轴承31外圈的顶部和角接触轴承32外圈的底部。一轴承座6套设在外环套51、52的外面，且轴承座6与外环套51、52之间留有间隙，在此间隙内滑动地设置一对金属波纹管71、72。在上波纹管71上部和下波纹管72下部的管壁内分别设置一波纹管辅助内环81、82，在波纹管71、72上、下端的管壁外、轴承座6内分别滑动地设置四个波纹管辅助外环91、92、93、94，辅助外环93、94与轴承座6的间隙可以再大一点。将上波纹管71的上端和下波纹管72的下端分别与辅助内环81、82、辅助外环91、92焊接在一起，将上波纹管71的下端和下波纹管72的上端分别与外环套51下端的凸缘512和外环套52上端的凸缘522，以及辅助外环93、94焊接在一起。一压紧法兰10通过螺钉等固定件连接在轴承座6顶部，且顶住辅助内环81的顶部。
上述实施例一中，波纹管71、72也可以采用一根波纹管7(如图2所示)，此时，外环套51、52也合并为一个外环套5，外环套5底部与角接触轴承32的连接与实施例一相同，外环套5上部与实施例一不同，其是通过外环套5上部的外凸缘513与波纹管7的上部，以及辅助外环91焊接在一起，本实施例中不设置辅助内环81，而增加一压环83顶设在角接触轴承31外圈与压紧法兰10之间。波纹管7的下部与辅助内、外环82、92的连接方式以及其余部件的设置和连接与实施例一相同，在此不再赘述。
上述各实施例中，波纹管7及上、下波纹管71、72可以采用各种不同型号和材料，只要其能轴向和径向变形，可以缓和转子跌落时的冲力即可。上、下角接触轴承31、32也可以是其它具有径向和轴向支承作用的径轴向轴承。
试验表明，波纹管的加速度和力的时间历程比较平稳，是一种很好的吸能元件。用波纹管来支承滚珠轴承，可以实现轴向和径向双向缓和冲力，吸收转子的能量，防止滚珠自焊，使其正常滚动，保证转子继续旋转至整个转子系统停机。
Claims (6)
1、一种主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，它包括一对径轴向轴承，其特征在于它还包括：
一内环套，其固接在所述径轴向轴承内圈；
一风叶锁母，其旋接在所述内环套顶部，且顶在所述径轴向轴承内圈顶部；
一上、下外环套，其对称地固接在所述径轴向轴承外圈；
一轴承座，其套设在所述上、下外环套外面；
一上、下波纹管，其滑动地设置在所述上、下外环套与所述轴承座之间，且所述上波纹管下端和下波纹管上端分别固接在与其对应的所述上、下外环套的凸缘上；
两波纹管辅助内环，其分别固接在所述上波纹管上端和下波纹管下端的管壁内，且所述下波纹管辅助内环座落在所述轴承座内，与所述下外环套底部之间留设有间隙；
四波纹管辅助外环，其滑动地设置在所述轴承座内，且分别固接在所述上、下波纹管上、下端的管壁外；
一压紧法兰，其固接在所述轴承座顶部，且顶住所述上波纹管辅助内环。
2、如权利要求1所述的主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，其特征在于：所述径轴向轴承为一对对称安装的角接触轴承。
3、如权利要求1或2所述的主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，其特征在于：所述波纹管的材料为金属材料。
4、一种主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，它包括径轴向轴承，其特征在于它还包括：
一内环套，其固接在所述径轴向轴承内圈；
一风叶锁母，其旋接在所述内环套顶部，且顶在所述径轴向轴承内圈顶部；
一外环套，其固接在所述径轴向轴承外圈；
一轴承座，其套设在所述外环套外面；
一波纹管，其滑动地设置在所述外环套与所述轴承座之间；
两波纹管辅助内环，其分别固接在所述波纹管上、下端的管壁内，且所述下波纹管辅助内环座落在所述轴承座内，与所述外环套底部之间留设有间隙；
两波纹管辅助外环，其滑动地设置在所述轴承座内，且分别固接在所述波纹管上、下端的管壁外；
一压紧法兰，其固接在所述轴承座顶部，且顶住所述上波纹管辅助内环。
5、如权利要求4所述的主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，其特征在于：所述径轴向轴承为一对对称安装的角接触轴承。
6、如权利要求4或5所述的主动磁悬浮轴承辅助轴承装置，其特征在于：所述波纹管的材料为金属材料。
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