[其他]一種帶有推力軸承的設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100495
• 申請(qǐng)日: 1986-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN86100495B
• 公開（公告）日: 1987-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布約恩·林德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯克弗·諾瓦有限公司
• 主分類號(hào): F16C32/06
• 分類號(hào): F16C32/06;H02K7/08
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 王棟令

本發(fā)明涉及到一種允許旋轉(zhuǎn)元件在支撐元件上高速旋轉(zhuǎn)而不需要準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)中心和無(wú)需對(duì)滑動(dòng)表面間的間隙進(jìn)行復(fù)雜的控制的設(shè)備。

應(yīng)用諸如具有氣體的各種軸承裝置作為各旋轉(zhuǎn)元件軸向和徑向的支撐已為先有技術(shù)。對(duì)于這種裝置例如在公布號(hào)0082548的歐洲專利申請(qǐng)822015558中即已提出。這種軸承產(chǎn)生的摩擦力較小，從而有可能應(yīng)用在高速旋轉(zhuǎn)中而功率損耗不大。對(duì)于給定的采用較高速度的設(shè)備，旋轉(zhuǎn)元件必須在軸承設(shè)備內(nèi)準(zhǔn)確地平衡和對(duì)準(zhǔn)中心。由于因不平衡引起的震動(dòng)容易破壞承受徑向力的軸承，同時(shí)也容易破壞被連接到軸承上的各機(jī)械元件。

在按照上述公布的專利所述的設(shè)備中，在推力軸承內(nèi)發(fā)生接觸以前，旋轉(zhuǎn)元件一直是靠著磁性裝置支撐著軸向負(fù)荷。這意味著旋轉(zhuǎn)元件因受到軸向拉力而能沿軸向離開中間軸頸，該軸頸對(duì)該元件起徑向?qū)蜃饔茫⑶矣幸粋€(gè)徑向軸承面，因此調(diào)換該元件時(shí)需要在設(shè)備外側(cè)有一個(gè)相當(dāng)大的軸向自由空間，并且在裝配時(shí)要求元件精確地和軸頸對(duì)準(zhǔn)。于是軸頸和旋轉(zhuǎn)元件的管狀軸的裝配使設(shè)備有一個(gè)較大的軸向伸長(zhǎng)。

這種把旋轉(zhuǎn)元件通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)表面裝配在支撐元件上，且在此表面上可以徑向自由移動(dòng)的推力軸承已是先有技術(shù)。在旋轉(zhuǎn)元件與支撐元件之間由于引入壓縮的介質(zhì)，而使它們之間能保持一個(gè)間隙，例如按照歐洲專利申請(qǐng)書0061016中采用的那樣。但是這個(gè)公開發(fā)表的專利中沒有說(shuō)明活動(dòng)的元件在支撐元件的滑動(dòng)表面上是如何保持其所期望的位置的。

用電磁裝置同樣能保持這一間隙，例如按照美國(guó)專利說(shuō)明書4147396所述的那樣。磁性引力對(duì)旋轉(zhuǎn)元件起到一個(gè)對(duì)準(zhǔn)中心的作用。然而為了使間隙保持到所期望的高度，需要對(duì)供給磁鐵的電流進(jìn)行復(fù)雜的控制，這就會(huì)使設(shè)備投資增加而且對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生不利的影響。

本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備，即這種設(shè)備允許旋轉(zhuǎn)元件在支撐元件上高速度旋轉(zhuǎn)而不需要準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)中心，和無(wú)需對(duì)滑動(dòng)表面間的間隙進(jìn)行復(fù)雜的控制。在更換旋轉(zhuǎn)元件時(shí)，不需要一個(gè)大的軸向空間即能實(shí)現(xiàn)。這也即是在本發(fā)明權(quán)利要求1中所確定的特征的設(shè)備。

按照本發(fā)明可以設(shè)計(jì)出一種具有較小軸向伸長(zhǎng)的設(shè)備，而且這種設(shè)備當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件沒有高速旋轉(zhuǎn)因而在設(shè)備的支撐部件中引起明顯振動(dòng)時(shí)也能運(yùn)行。

下面對(duì)本設(shè)備將參照附圖作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖1中示出軸向橫剖面，圖2是按照本發(fā)明進(jìn)行的一種可能的實(shí)施方案，為垂直于設(shè)備軸的平面視圖。

所示設(shè)備包括元件1，即所謂開啟式離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)帽或離心式轉(zhuǎn)子，這個(gè)元件被支撐在元件2上旋轉(zhuǎn)。支撐元件2和元件1各自具有一個(gè)主滑動(dòng)面，這些表面形成相對(duì)著的軸承表面，而且被壓縮的介質(zhì)分隔開，這種介質(zhì)以空氣較好。各表面的結(jié)構(gòu)使得壓縮的介質(zhì)能進(jìn)入到它們之間的間隙3內(nèi)。由于至少有一個(gè)表面的一部分被裝配成有確定的間隙，因此壓縮的介質(zhì)能進(jìn)入間隙之內(nèi)，例如間隙的一部分由氣體滲透材料4構(gòu)成，或通過(guò)一種其內(nèi)已制造好氣流通道的材料，壓縮氣體可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)與壓縮氣體源相連的連接口供給。這種結(jié)構(gòu)可以由許多不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)（在附圖中未表示）。氣體通過(guò)材料4和間隙3的路徑由箭頭表示。

支撐元件和旋轉(zhuǎn)元件按本發(fā)明的方法組合在一起，這樣當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件可能在垂直于轉(zhuǎn)軸方向的平面上發(fā)生位移時(shí)，支撐元件和旋轉(zhuǎn)元件各個(gè)部分間由于吸引力而相互影響著。為此目的，在本發(fā)明的實(shí)施方案中對(duì)支撐元件和旋轉(zhuǎn)元件各設(shè)有一個(gè)磁性材料制成的中心部分5或6，這兩部分相互吸引。在運(yùn)行期間，壓縮氣體在間隙3中流動(dòng)，因而使間隙趨向于更寬，反過(guò)來(lái)磁性部分5、6力圖使間隙變窄。當(dāng)間隙寬度小于1毫米和5、6兩部分剛好彼此相對(duì)時(shí)，將正常地建立起力的平衡狀態(tài)。

元件1的驅(qū)動(dòng)可以用常規(guī)已知的方法，如下述樣子裝配一個(gè)電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即將其定子繞組放在支撐元件2的主滑動(dòng)接觸面凹槽7之中，而轉(zhuǎn)子安裝在旋轉(zhuǎn)元件上或由旋轉(zhuǎn)元件形成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間具有一個(gè)平滑的間隙使轉(zhuǎn)子可以在徑向活動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子，即旋轉(zhuǎn)元件1就始終圍繞它的動(dòng)態(tài)質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)，從而元件始終處于平衡狀態(tài)，且只引起輕微的振動(dòng)。在運(yùn)行期間，假如元件1載有位置和大小可能變化的質(zhì)量塊，該實(shí)施方案是特別合適的，由于借助于元件1調(diào)整自己到它的平衡位置，從而設(shè)備能自動(dòng)地得到平衡。

當(dāng)傳送的壓縮氣體作用使元件1的外緣保持一個(gè)最佳的間隙距離，設(shè)此時(shí)設(shè)備的穩(wěn)定性達(dá)到了最大限度，于是若元件1的轉(zhuǎn)軸有傾斜趨勢(shì)時(shí)，則間隙中可充填氣體的區(qū)域有減小的趨勢(shì)，從而在這個(gè)區(qū)域中的壓力增大，傾斜的趨勢(shì)被減弱。