[發明專利]特別用于支承壓縮機快速轉動的軸的帶備用軸承的軸承裝置

有效

• 申請號: 201280022904.3
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN103534499A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 斯特凡·魯爾;約爾格·鮑爾;彼得·西貝克;阿爾明·本德;馬克·杜齊亞克;米歇爾·保施
• 申請（專利權）人: 謝夫勒科技股份兩合公司
• 主分類號: F16C27/04
• 分類號: F16C27/04;F16C39/02;F16C32/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

技術領域

本發明涉及一種帶有備用軸承（Fanglager）的軸承裝置，其特別是作為壓縮機的快速轉動的軸的支承機構的組成部分。

背景技術

實踐中公知有如下支承機構，其中，軸能轉動地支承在例如磁軸承中。支承機構包括帶有備用軸承的軸承裝置，其中，如果磁軸承失效，至少一個備用軸承容納軸。在至少一個磁軸承正常運行的情況下，在軸的周側面和備用軸承的內軸承圈的指向軸的周側面之間構造出備用軸承間隙。

有問題的是，針對支承機構的磁軸承失效的情況在備用軸承中容納具有很大重量的極快轉動的軸，例如容納壓縮機的以直至約6000轉/分鐘轉動的實心軸。在這種情況下出現非常高的可能損害備用軸承的力。此外在支承結構的磁軸承正常運行的情況下，軸關于轉動軸線偏心地落入備用軸承中，因此該備用軸承承受了在周邊上不規則地出現的沖擊負荷。

發明內容

本發明的任務是，說明一種帶有用于軸的備用軸承的軸承裝置，其特別可以更好地吸收在容納快速轉動的實心軸的情況下出現的力。

根據本發明，這個任務通過一種相對殼體能轉動地支承軸的軸承裝置來解決，該軸承裝置包括構造為滾動軸承的備用軸承，其中，滾動軸承可以吸收在軸向方向上和徑向方向上的力，并且特別地構造為角接觸球軸承，尤其是雙列角接觸球軸承，其中，滾動軸承在徑向方向上基本上是閑置的（freigestellt）。

由于滾動軸承在徑向方向上在力方面是閑置的，滾動軸承優選僅在軸向方向上吸收力，該滾動軸承的對中作用可以通過落入備用軸承中的作用被充分利用。滾動軸承在徑向方向上基本上構造為浮動軸承。

優選規定，設置有軸承容納部，在其上布置有滾動軸承的外圈，其中，軸承容納部具有環繞的材料削弱部，特別是具有兩個環繞的凹槽。環繞的材料削弱部僅稍微地降低在軸向方向上對力的吸收，但是卻導致對徑向作用的力的有針對性地引入的撓性。

優選規定，在滾動軸承的外圈上波紋帶間隙徑向增大地構造。波紋帶間隙的寬度例如可以有針對性地變為兩倍或變為三倍。當軸落入備用軸承中時，基于波紋帶間隙顯著地增大地構造，設置作為備用軸承的滾動軸承在徑向方向上更強烈地變軟，并且在徑向方向上比優選地在軸向方向上轉遞更少的力。這既適用于在波紋帶間隙中布置有波紋帶的情況，也適用于在波紋帶間隙中沒有設置波紋帶的情況，也就是說波紋帶間隙空置的情況。

優選規定，具有降低的剛性的，特別是具有在環繞方向上每段距離的減少的波紋數和/或具有增大的波紋幅度的波紋帶布置在滾動軸承的外圈上。基于降低的剛性，波紋帶相對于徑向出現的力是非常有撓性的，從而使備用軸承相比徑向力更強地吸收軸向力。

優選規定，滾動軸承的外圈附著在軸承容納部的第一部件上，其中，軸承容納部的第二部件布置在軸承容納部的第一部件與殼體之間，并且其中，軸承容納部的兩個部件在徑向方向上彈性地彼此支撐。軸承容納部是在備用軸承和位置固定的殼體之間布置的構件，其在徑向方向上分成兩部分地構造，其中，這兩個部件，也就是說相關于軸的轉動軸線徑向內置的第一部件以及徑向外置的第二部件彈性地彼此支撐。在此，在軸承容納部的兩個部件之間的彈簧機構特別吸收徑向方向上的力，從而使備用軸承可以特別是在軸向方向上吸收和進一步傳遞力。

優選規定，滾動軸承的內圈與軸構成第一摩擦面對，而滾動軸承的外圈與軸承容納部的內表面構成第二摩擦面對，其中，兩個摩擦面對的摩擦特性針對滾動軸承的內圈關于軸的受摩擦控制的自對中來調整。

關于兩個摩擦面對的構造優選規定，第一摩擦面對的摩擦特性通過覆層、襯層、表面粗糙度或者表面結構化相對于第二摩擦面對的摩擦特性被提高。

關于兩個摩擦面對的構造優選進一步規定，第二摩擦面對的摩擦特性通過覆層或減小的表面粗糙度來降低。

優選規定，滾動軸承的內圈的端面與軸上徑向而立的邊緣面共同作用。在該端面的區域中特別是軸向力被導入滾動軸承中。邊緣面和端面構成引導面對，其為了內圈的對中可以通過落入備用軸承中的軸被充分利用。特別地，端面和邊緣面可以構成第一摩擦面對，其摩擦特性可以有針對性地調整，以便使內圈相對于落入的軸的受摩擦控制的對中變得容易。特別是當不僅內圈的端面而且在軸上的邊緣面都相對于軸的轉動軸線基本上徑向地，也就是說以近似大約90°的角度取向時，這也是可行的。

關于邊緣面和端面優選規定，邊緣面和端面至少以區段形式傾斜地構造并且構成引導面對。基于傾斜的構造，內圈相關于落入的軸的對中取向得到支持。