專利名稱：一種可承受大軸向負(fù)載的承力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械科學(xué)，特別提供了 一種可承受大軸向負(fù)載的承力裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，承受軸向力的裝置或者結(jié)構(gòu)件有很多，例如止推軸承、 套筒、階梯軸軸肩等。但是對(duì)于能夠抵抗非常大的軸向負(fù)載沖擊的裝置(例
如瞬時(shí)能承受7噸軸向力的輔助裝置)卻很少提高，現(xiàn)有技術(shù)也沒(méi)有對(duì)應(yīng) 的解決方案。
人們渴望獲得一種技術(shù)效果更好的可以承受更大軸向負(fù)載沖擊的承力 裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以承受大軸向負(fù)載沖擊的承力裝置。 本發(fā)明具體提供了一種可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其可以安裝在
機(jī)匣5與轉(zhuǎn)軸1之間；其特征在于所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置包 含有以下幾部分推力盤2、斜平面3、靜子磁極4、減磨襯套6;其中 推力盤2固定在轉(zhuǎn)軸1上，靜子磁極4固定在機(jī)匣5上；
推力盤2和靜子磁極4之間沿軸向在推力盤2的兩側(cè)分別留有軸向間隙A^ A2，而且在正常工作條件下滿足^與A2基本相等；
減磨襯套6固定在滾動(dòng)軸承7的內(nèi)圈上，減磨襯套6布置在轉(zhuǎn)軸1外 部并與之形成滑動(dòng)摩擦；布置在轉(zhuǎn)軸1上減磨襯套6軸向兩側(cè)的兩個(gè)承力 的斜平面3與其二者之間的減磨襯套6之間分別存在有軸向間隙S b S 2， 而且在正常工作條件下滿足S !與62基本相等；
另外，所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中還包含有彈簧板8和定距
環(huán)9;
所述的彈簧板8為固定在滾動(dòng)軸承7外圈上的環(huán)形結(jié)構(gòu)件，定距環(huán)9 固定在整個(gè)承力裝置外部的靜止部件機(jī)匣5上，在裝配后的正常工作過(guò)程 中，定距環(huán)9通常為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，彈簧板8通過(guò)定距環(huán)9固定在整個(gè)承力 裝置外部的靜止部件機(jī)匣5上；
彈簧板8布置在定距環(huán)9內(nèi)部，彈簧板8分別與布置在轉(zhuǎn)軸1的軸向 兩側(cè)的定距環(huán)9之間存在軸向間隙c^、 a2，而且在正常工作條件下滿足a i與a2基本相等。
本發(fā)明所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置的優(yōu)選內(nèi)容還包括在運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移S = S2+ a i +軸承彈性變形和軸向游隙要求必 須小于Aw進(jìn)一步優(yōu)選的范圍是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移2=62 + a i+軸承彈性變形和軸向游隙二0.5A廣0.95 。最優(yōu)的數(shù)值經(jīng)過(guò)試驗(yàn) 確定為<formula>formula see original document page 5</formula>軸承彈性變形和軸向游隙"0.7 A lQ本發(fā)明所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置的其它優(yōu)選內(nèi)容還包括 所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中所述的軸向間隙A" A2、 S2， ai、 a 2，的大小范圍是0 15mm;
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置還滿足以下特征之一或其組合其 一，所述滾動(dòng)軸承7為雙向止推的滾動(dòng)軸承；其二，所述靜子磁極4具有
雙環(huán)腔結(jié)構(gòu)；其三，所述布置在減磨襯套6軸向兩側(cè)的兩個(gè)斜平面3為外 圈尺寸小內(nèi)圈尺寸大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，斜面傾斜角度與軸線方向呈20° 90° 夾角；
所述彈簧板8與定距環(huán)9之間能夠形成配合摩擦面的面積沿徑向的尺 寸寬度為2 200mm。，其特征在于
本發(fā)明的工作原理是當(dāng)轉(zhuǎn)子接觸減磨襯套6的一瞬間，其滑動(dòng)副消 耗一部分沖擊動(dòng)能，余下的沖擊動(dòng)能通過(guò)滾動(dòng)體傳到外套，經(jīng)彈簧板8變 形又消耗掉一部分動(dòng)能，最后傳到靜子上的動(dòng)能將明顯小于其它形式的輔 助支撐。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 由于雙環(huán)腔的靜子磁極4相對(duì)于一般的單環(huán)腔的靜子磁極4能產(chǎn)生 更大的磁場(chǎng)力，使得旋轉(zhuǎn)的推力盤2的體積力明顯減小，約減少40%，進(jìn) 而提高了止推磁軸承的可靠性。
2、 在承力裝置出現(xiàn)故障時(shí)，7噸的軸向力首先在減磨襯套6上產(chǎn)生相 對(duì)運(yùn)動(dòng)，消耗部分能量，再帶動(dòng)滾動(dòng)軸承7轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)彈簧板8緩沖消耗 能量最后傳到機(jī)匣5上，支撐著轉(zhuǎn)子避免承力裝置損壞。3、正因?yàn)樯鲜鰞?yōu)點(diǎn)，才使得承力裝置新技術(shù)能夠在大型機(jī)械上能夠推 廣使用，其具有必然的巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1為可承受大軸向負(fù)載的承力裝置及周邊設(shè)備結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
附圖中各數(shù)字標(biāo)號(hào)的含義如下
轉(zhuǎn)軸l、推力盤2、斜平面3、靜子磁極4、機(jī)匣5、減磨襯套6、滾動(dòng) 軸承7、彈簧板8、定距環(huán)9、冷卻套IO、隔套ll。
實(shí)施例1 可承受大軸向負(fù)載的承力裝置
轉(zhuǎn)軸1上固定軸向推力盤2，并在軸的一端有兩個(gè)承力的斜平面3。帶 雙環(huán)腔的靜子磁極4固定在機(jī)匣5上，并與推力盤2之間保留有軸向間隙 A2，而且滿足^1=八2，帶斜面的減磨襯套6固定在滾動(dòng)軸承7的內(nèi) 套上，在正常情況下與轉(zhuǎn)軸1上的兩承力斜平面3之間有軸向間隙S h S 2， 而且有S i= S 2。軸承7的外套固定在彈簧板8上，彈簧板8固定在定距環(huán) 9上，在正常情況下彈簧板8與定距環(huán)9之間有軸向間隙a^ a 2，而且有 ai=a2，定距環(huán)9被固定在機(jī)匣5上。
在承力裝置處在正常工作狀態(tài)時(shí)，在雙環(huán)腔靜子磁極4磁場(chǎng)力的作用 下，止推盤處在兩靜子磁極4正中間。亦即A:^A， S1=S2， ai=ct2。當(dāng)承力裝置突然失靈后，即電磁場(chǎng)消失，則轉(zhuǎn)子瞬間左移，則轉(zhuǎn)子右端的
斜面3首先與減磨襯套6右邊的斜面接觸，此時(shí)82=0，并產(chǎn)生相對(duì)周向滑 動(dòng)，起到耗能緩沖作用，剩余能量帶動(dòng)滾動(dòng)軸承7轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)彈簧板8 左移，產(chǎn)生彈性變形，耗能緩沖直到彈簧板8與定距環(huán)9接觸，此時(shí)S i二0， 最后將軸向力傳動(dòng)機(jī)匣5上。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移S S2+ai +軸承彈性變形和軸向游隙<厶1，設(shè)計(jì)值2=0.7 A"或A2，這樣既保護(hù) 了止推軸承不發(fā)生接觸摩擦損壞，同時(shí)又保護(hù)了滾動(dòng)軸承7不發(fā)生瞬時(shí)焊 接。
實(shí)施例2
一種可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其可以安裝在機(jī)匣5與轉(zhuǎn)軸1之 間；其特征在于所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置包含有以下幾部分 推力盤2、斜平面3、靜子磁極4、減磨襯套6;其中
推力盤2固定在轉(zhuǎn)軸1上，靜子磁極4固定在機(jī)匣5上； 推力盤2和靜子磁極4之間沿軸向在推力盤2的兩側(cè)分別留有軸向間 隙Ai、 A2，而且在正常工作條件下滿足Ai與A2基本相等；
減磨襯套6固定在滾動(dòng)軸承7的內(nèi)圈上，減磨襯套6布置在轉(zhuǎn)軸1外 部并與之形成滑動(dòng)摩擦；布置在轉(zhuǎn)軸1上減磨襯套6軸向兩側(cè)的兩個(gè)承力 的斜平面3與其二者之間的減磨襯套6之間分別存在有軸向間隙S i、 S 2， 而且在正常工作條件下滿足S t與S 2基本相等；
另外，所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中還包含有彈簧板8和定距環(huán)9;
所述的彈簧板8為其內(nèi)圈固定在滾動(dòng)軸承7外圈上的環(huán)形結(jié)構(gòu)件，彈
簧板8共兩片，沿轉(zhuǎn)軸1的軸向布置；在兩彈簧板8的外側(cè)相互之間設(shè)置
有隔套ll，所述隔套ll固定在冷卻套10上。定距環(huán)9固定在機(jī)匣5上， 在裝配后的正常工作過(guò)程中，定距環(huán)9為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，彈簧板8外圈通過(guò) 定距環(huán)9固定在冷卻套10和機(jī)匣5上；
彈簧板8布置在定距環(huán)9內(nèi)部，彈簧板8分別與布置在轉(zhuǎn)軸1的軸向 兩側(cè)的定距環(huán)9之間存在軸向間隙tib a2，而且在正常工作條件下滿足a
i與(l2基本相等。
在所述承力裝置外部的靜止部件機(jī)匣5內(nèi)側(cè)還固定有冷卻套10。 本實(shí)施例所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置的優(yōu)選內(nèi)容還包括在運(yùn) 動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移S = S 2+ a i+軸承彈性變形和軸向游隙要求 必須小于A^具體數(shù)值可以為S= S2+a一軸承彈性變形和軸向游隙
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中所述的軸向間隙Ai、 A2、 S2， ai、 a2，的大小范圍是0 8mm;
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置還滿足以下特征之一或其組合其 一，所述滾動(dòng)軸承7為雙向止推的滾動(dòng)軸承；其二，所述靜子磁極4具有 雙環(huán)腔結(jié)構(gòu)；其三，所述布置在減磨襯套6軸向兩側(cè)的兩個(gè)斜平面3為外 圈尺寸小內(nèi)圈尺寸大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，斜面傾斜角度與減磨襯套6軸線方向呈 45°夾角；所述彈簧板8與定距環(huán)9之間能夠形成配合摩擦面的面積沿徑向的尺
寸寬度為90mm。
實(shí)施例3
本實(shí)施例內(nèi)容與實(shí)施例2基本相同，其不同之處主要在于 所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移S =S 2+ a i +軸承彈性變形和軸向游隙要求必須小于A 1;具體的范圍是 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移S = S 2+ a i +軸承彈性變形和軸向游隙 =0.5 A1o
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置的其它優(yōu)選內(nèi)容還包括
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中所述的軸向間隙A" A2、 S]、 S2， ai、 a 2，的大小范圍是0 15mm;
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置還滿足以下特征之一或其組合其 一，所述滾動(dòng)軸承7為雙向止推的滾動(dòng)軸承；其二，所述靜子磁極4具有 雙環(huán)腔結(jié)構(gòu)；其三，所述布置在減磨襯套6軸向兩側(cè)的兩個(gè)斜平面3為外 圈尺寸小內(nèi)圈尺寸大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，斜面傾斜角度與其軸線方向呈20。夾角；
所述彈簧板8與定距環(huán)9之間能夠形成配合摩擦面的面積沿徑向的尺 寸寬度為200mm。
實(shí)施例4
本實(shí)施例內(nèi)容與實(shí)施例2基本相同，其不同之處主要在于 所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移s=S2+(li+軸承彈性變形和軸向游隙要求必須小于/^;具體的范圍是 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移2 = S2+ a ! +軸承彈性變形和軸向游隙 =0.95 A1o
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置的其它優(yōu)選內(nèi)容還包括 所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中所述的軸向間隙A^ A2、、、 S2， ai、 a 2，的大小范圍是0 2mm;
所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置還滿足以下特征之一或其組合其 一，所述滾動(dòng)軸承7為雙向止推的滾動(dòng)軸承；其二，所述靜子磁極4具有 雙環(huán)腔結(jié)構(gòu)；其三，所述布置在減磨襯套6軸向兩側(cè)的兩個(gè)斜平面3為外
圈尺寸小內(nèi)圈尺寸大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，斜面傾斜角度與其軸線方向呈90。夾角；
所述彈簧板8與定距環(huán)9之間能夠形成配合摩擦面的面積沿徑向的尺 寸寬度為2mm。
權(quán)利要求
1、一種可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置包含有以下幾部分推力盤(2)、斜平面(3)、靜子磁極(4)、減磨襯套(6)；其中推力盤(2)固定在轉(zhuǎn)軸(1)上，靜子磁極(4)固定在機(jī)匣(5)上；推力盤(2)和靜子磁極(4)之間沿軸向在推力盤(2)的兩側(cè)分別留有軸向間隙Δ1、Δ2，而且在正常工作條件下滿足Δ1與Δ2基本相等；減磨襯套(6)固定在滾動(dòng)軸承(7)的內(nèi)圈上，布置在減磨襯套(6)軸向兩側(cè)的兩個(gè)承力的斜平面(3)與其二者之間的減磨襯套(6)之間分別存在有軸向間隙δ1、δ2。
2、 按照權(quán)利要求l所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于 所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中還包含有彈簧板(8)和定距環(huán)(9);所述的彈簧板(8)為固定在滾動(dòng)軸承(7)外圈上的環(huán)形結(jié)構(gòu)件，定 距環(huán)(9)固定在整個(gè)承力裝置外部的靜止部件上，彈簧板(8)通過(guò)定距 環(huán)(9)固定在整個(gè)承力裝置外部的靜止部件上；彈簧板(8)布置在定距環(huán)(9)內(nèi)部，彈簧板(8)分別與布置在轉(zhuǎn)軸 (1)的軸向兩側(cè)的定距環(huán)(9)之間存在軸向間隙c^、 ct2。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在 于在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移5: = S2+ a計(jì)軸承彈性變形和軸向游 隙要求必須小于A^
4、 按照權(quán)利要求3所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移s: = S 2+ a i+軸承彈性變形和軸向游隙=0.5Ai 0.95 A1o
5、 按照權(quán)利要求4所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)子總的軸向位移5:= s2+a !+軸承彈性變形和軸向游隙=0.7Alo
6、 按照權(quán)利要求3所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置中所述的軸向間隙Ai、 A2、 S2， a" a 2，的大小范圍都是0 15mm。
7、 按照權(quán)利要求3所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于 所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置還滿足以下特征之一或其組合其一，所述滾動(dòng)軸承(7)為雙向止推的滾動(dòng)軸承；其二，所述靜子磁 極(4)具有雙環(huán)腔結(jié)構(gòu)；其三，所述布置在減磨襯套(6)軸向兩側(cè)的兩 個(gè)斜平面(3)為外圈尺寸小內(nèi)圈尺寸大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，斜面傾斜角度與軸線 方向呈20° 90°夾角。
8、 按照權(quán)利要求4所述可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其特征在于 所述彈簧板(8)與定距環(huán)(9)之間能夠形成配合摩擦面的面積沿徑向的 尺寸寬度為2 200mm。
全文摘要
一種可承受大軸向負(fù)載的承力裝置，其包含有以下幾部分推力盤(2)、斜平面(3)、靜子磁極(4)、減磨襯套(6)；其中推力盤(2)固定在轉(zhuǎn)軸(1)上，靜子磁極(4)固定在機(jī)匣(5)上；推力盤(2)和靜子磁極(4)之間沿軸向在推力盤(2)的兩側(cè)分別留有軸向間隙Δ₁、Δ₂；減磨襯套(6)固定在滾動(dòng)軸承(7)的內(nèi)圈上，布置在減磨襯套(6)軸向兩側(cè)的兩個(gè)承力的斜平面(3)與其二者之間的減磨襯套(6)之間分別存在有軸向間隙δ₁、δ₂。本發(fā)明具有明顯更高的可靠性，可以承受7噸軸向沖擊負(fù)載，其具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
文檔編號(hào)F16C32/00GK101619745SQ20081001213
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者衛(wèi)寶華, 宋文超, 霄 梁, 胡云龍, 趙鐵軍, 閆成祥, 鴿 高 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司