[發明專利]圓錐滾子式同時消除滾動軸承外圈徑軸向間隙的保護裝置

有效

• 申請號: 201610142204.8
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN107191478B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 俞成濤;單文桃;王洪昌;曹清林
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: F16C19/36
• 分類號: F16C19/36;F16C33/58;F16C33/30
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 沈兵

本發明涉及磁懸浮軸承系統技術領域，尤其是一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承外圈徑軸向間隙的保護裝置。包括轉子、壓蓋、螺釘、底座、滾動軸承、圓錐滾子、斜面套筒、環形連接件、彈性連接件、楔形圓板和定位圓筒。滾動軸承直接以過盈配合的方式安裝于轉子端部；定位圓筒置于兩塊楔形圓板的軸向中間，并與楔形圓板一致安裝于底座上；圓錐滾子的錐度與斜面套筒的斜面錐度相同，滾子軸外圓表面與楔形圓板內圓弧段表面接觸；壓蓋軸向壓緊楔形圓板和定位圓筒。本發明能夠滾動軸承外圈與底座之間的徑向和軸向間隙，消除高速轉子跌落后對滾動軸承的振動和沖擊，提高向心推力保護軸承的可靠性和安全性，以滿足高速磁懸浮軸承系統發展的需要。

技術領域

本發明涉及磁懸浮軸承系統技術領域，尤其是一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承外圈徑軸向間隙的保護裝置。

背景技術

在磁懸浮軸承系統中，一般需要一套保護軸承（也稱輔助軸承、備用軸承、保持軸承或應急軸承）在系統斷電、過載、控制系統失效或者故障等突發情況下作為臨時支承。傳統的保護軸承設計一般是將滾動軸承裝配在底座中，滾動軸承的內圈與轉子之間設置的磁懸浮軸承正常工作所需的徑向/軸向間隙一般為轉子與徑向/軸向磁懸浮軸承徑向間隙的一半。因此，保護軸承工作時受到很大的沖擊和振動，同時由于轉子跌落后無法消除保護軸承與轉子之間的間隙，保護軸承抵抗沖擊和振動的能力較差，容易導致其損壞，以致引發磁懸浮軸承系統損壞的嚴重事故。因此，保護軸承也一直是制約著磁懸浮軸承系統應用和發展的主要因素。

由于磁懸浮軸承系統的轉速一般都很高，而轉子與保護軸承之間存在較大的徑向間隙，致使轉子在跌落到保護軸承上時會產生很大的沖擊與振動。目前有一種方法是通過在轉子組件周向布滿滾動軸承，在轉子組件跌落后，通過周邊滾動軸承的運動以消除間隙，但是其結構非常復雜，只能消除徑向間隙，不能消除軸向間隙，并且由于轉子直徑遠大于周邊滾動軸承的直徑，致使跌落后周向滾動軸承的轉速遠大于其自身的極限轉速，沒有從根本上解決問題。

目前暫無專用于自動完全消除滾動軸承外圈間隙的向心推力保護軸承裝置。

發明內容

為了克服現有的技術的不足，本發明提供了一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承外圈徑軸向間隙的保護裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承外圈徑軸向間隙的保護裝置，包括轉子、徑向保護軸承、壓蓋、螺釘、底座，所述轉子外圍安裝徑向保護軸承，壓蓋通過螺釘與底座固定連接，軸向壓緊徑向保護軸承，底座與外部的機座固定連接；

所述徑向保護軸承包括滾動軸承、圓錐滾子、斜面套筒、環形連接件、導槽、彈性連接件、楔形圓板、圓弧段以及定位圓筒；

所述環形連接件，環形連接件中沿著周向均勻設置有與圓錐滾子數目對應的導槽；

所述彈性連接件，設置于環形連接件中每個導槽與圓錐滾子軸之間，可允許圓錐滾子的徑向位移；

所述楔形圓板，為左右兩塊，軸向置于環形連接件的外側，楔形圓板內周向表面設置為與圓錐滾子數目對應的重復圓弧段H1，每一圓弧段與裝置中心的徑向距離L2由中間向兩端逐漸減小；

所述滾動軸承，滾動軸承直接以過盈配合的方式安裝于轉子端部；

所述定位圓筒，置于兩塊楔形圓板的軸向中間位置，并與楔形圓板一致安裝于底座上，定位圓筒的寬度略大于環形連接件的寬度；

所述圓錐滾子，圓錐滾子的錐度與斜面套筒的斜面錐度相同，但與斜面套筒的斜面方向反向放置，圓錐滾子沿軸向與斜面套筒外表面存在的均勻大小的間隙L1；另外，圓錐滾子包括2個以上的圓錐滾子分體，各圓錐滾子分體通過兩端設置的滾子軸分布于環形連接件中設置的導槽內；同時，滾子軸外圓表面與楔形圓板內圓弧段表面接觸。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述壓蓋軸向壓緊楔形圓板和定位圓筒。