[發明專利]一種高速感應電動旋轉機械用轉子支承及該旋轉機械

無效

• 申請號: 200810070294.X
• 申請日: 2008-09-16
• 公開（公告）號: CN101677202A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 何君;伍懷秋;何應明
• 申請（專利權）人: 何君;伍懷秋;何應明
• 主分類號: H02K7/14
• 分類號: H02K7/14;H02K7/08;H02K5/16;F16C35/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于高速感應電動旋轉機械的轉子支承，特別涉及用于安裝在交通運輸工具——車輛等上的由大容量高速感應電動機驅動的空氣制冷機、空氣壓縮機等的轉子支承，其中轉子以例如不小于每分鐘數萬轉的高速旋轉。

背景技術

大功率、高轉速的高速感應電動機(20kw，60000/min以上)設計的主要技術問題之一就是軸承設計。目前，對這種大功率、高轉速的電機軸承設計一般都考慮采用電磁軸承與滾動軸承混合支承的主動型磁力軸承支承方式，但這種磁力軸承的電控和制造復雜，價格昂貴、可靠性較低，目前還不能商品化；液體滑動軸承因電機高速旋轉時的摩擦損失較大和空氣滑動軸承的承載力小等原因也受到一定程度的使用限制。

本發明提供了一種適用于安裝在交通運輸工具上的由高速感應電動機驅動的空氣制冷機、空氣壓縮機等應用的轉子支承，對系統可靠運行起到了至關重要的作用。

發明內容

發明采用的技術方案是在高速感應電動旋轉機械的轉子兩側，對稱布置雙列半浮動式滾動軸承。其主要設計思想是，由于高速感應電動機驅動的空氣制冷機、空氣壓縮機運轉時的外載荷均勻，且對轉子系的運轉精度要求不是很高，采用陶瓷球角接觸球軸承可以滿足20kW左右、60000r/min以上的高速感應電動機運轉條件要求；另一方面，由于安裝于交通運輸工具上的高速感應電機驅動的空氣制冷機、空氣壓縮機工作中無法避免振動，以及轉子長時間工作的各種原因，動平衡精度有可能有所破壞，為保證電機軸承具有長的工作壽命，除了要求轉子在初始就具有一定的動平衡精度外，更為重要的是使軸承要能夠吸收振動能量，以保證軸承可靠地工作。為此，利用采用陶瓷球角接觸球軸承的半浮動式滾動軸承與軸承座孔間的配合間隙和其中的壓力油膜，形成彈性支承和油膜減振器來吸收振動能量是本發明的根本所在。

本發明的有益效果是，由于半浮動式滾動軸承的彈性支承和支承間的壓力油膜阻尼減振，當高速感應電動旋轉機械的轉子在60000r/min以上運轉時，系統運行穩定可靠。

附圖說明

圖1是一種包括本發明的轉子支承的高速感應電動旋轉機械的空氣制冷機的實施例主視圖。

圖2是本發明的轉子支承的主視圖。

圖3是圖2中的半浮動式滾動軸承的主視圖。

具體實施方式

下面結合附圖描述本發明的具體實施例。圖1表示為一種空氣制冷機1的主視圖，該制冷機1由一臺包括本發明的轉子支承7的電動機直接驅動。圖1中，空氣制冷機1在其中部包括一臺電動機4。電動機4包括轉子2和定子3。釬焊有散熱翅片10的定子外套9與本體8組成定子3的冷卻水套。轉子2兩側對置雙列半浮動式滾動軸承5。制冷葉輪11和壓氣葉輪6固定在轉子2的兩個軸端部上。從渦輪機出口引入部分冷氣進入電動機4內部冷卻。

圖2表示上述空氣制冷機1的轉子支承7。

圖3中，每列半浮動式滾動軸承5的浮動套15內安裝兩只滿足轉子2強度和轉速條件的陶瓷球角接觸球軸承17a、17b，軸承17a的外環、內噴油襯圈16、碟形彈簧20、外噴油襯圈22、O形橡膠彈簧圈23和軸承17b的外環依次嵌入浮動套15孔，內軸套19、外軸套21安置于兩軸承17a、17b內環之間，外噴油襯圈22固定不動，O形橡膠彈簧圈23套在外噴油襯圈22上，碟形彈簧20和O形橡膠彈簧圈23共同構成對兩軸承17a、17b的定壓預緊和補償軸向游隙。

浮動套15的外圓兩端部上各嵌有兩道O形橡膠密封圈18，與浮動套15一齊嵌入圖2中的軸承座14孔內，利用軸承座14上設置的擋塊13限制浮動套15轉動，使浮動套15處于半浮動狀態。浮動套15與軸承座14孔之間采用0.1-0.2mm的配合間隙。

當空氣制冷機1工作時，由圖2所表示的利用浮動套15與軸承座14孔間的配合間隙和其中的壓力油膜，形成半浮動式滾動軸承5的彈性支承和油膜減振器，使安裝在客車上的空氣制冷機1運行可靠；另一方面，通過浮動套15與軸承座14孔間的滑油還可以帶走半浮動式滾動軸承5的一部分熱量，對軸承運轉十分有利。

浮動套15的外側端部上裝有軸用彈性擋圈24，限制轉子2左右竄動。

軸承座14、左水套蓋12和右水套蓋26采用鋁合金。左水套蓋12與軸承座14組成左冷卻水套；右水套蓋26、隔熱圈25與軸承座14組成右冷卻水套。

由于圖2中的轉子支承7結構，由圖1所表示的空氣制冷機1，高速運行時，效果是顯著的。