專(zhuān)利名稱(chēng)：一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁軸承領(lǐng)域，尤其涉及一種用于立式或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電磁軸承系統(tǒng)具有無(wú)機(jī)械接觸、轉(zhuǎn)速高、可進(jìn)行主動(dòng)控制等特點(diǎn)，在一些特殊場(chǎng)合具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。但電磁軸承存在突然斷電的風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與電磁軸承等定子組件相碰撞，使系統(tǒng)損壞，甚至引起重大事故。因此，需要安裝輔助軸承，用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在電磁軸承無(wú)法工作時(shí)的支承。此外，在安裝、維護(hù)等正常停機(jī)狀態(tài)，轉(zhuǎn)子也需要落在輔助軸承上。電磁軸承系統(tǒng)的輔助軸承首先要有較高的轉(zhuǎn)速和一定的支承能力。其次，由于電磁軸承較為復(fù)雜，占用空間較大，因此有時(shí)對(duì)輔助軸承的體積提出了嚴(yán)格限制。
在對(duì)輔助軸承的研究和實(shí)踐過(guò)程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對(duì)于立式或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)，為了保證輔助軸承能夠承受兩個(gè)方向的軸向力，通常采用兩列角接觸球軸承成對(duì)安裝的方式來(lái)設(shè)計(jì)輔助軸承。這樣的設(shè)計(jì)首先使軸承的極限轉(zhuǎn)速下降，因?yàn)槌蓪?duì)安裝的角接觸球軸承極限轉(zhuǎn)速小于單列軸承；其次，由于采用兩列軸承，輔助軸承的體積也會(huì)增大。因此，本發(fā)明更適用于要求極限轉(zhuǎn)速高、軸向載荷相對(duì)較小、體積也要求較小的場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，它能夠很好地滿(mǎn)足立式或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)對(duì)輔助軸承高轉(zhuǎn)速、小體積的要求。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，該滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)包括軸承基座、軸承端蓋、轉(zhuǎn)軸、擋圈和四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承；其中，所述轉(zhuǎn)軸帶有軸肩，所述軸承基座與軸承端蓋通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，所述擋圈和轉(zhuǎn)軸的軸肩對(duì)四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承進(jìn)行軸向定位。可選的，所述滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)適用于承受雙方向軸向載荷且徑向載荷較小的立式電磁軸承系統(tǒng)或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)?？蛇x的，所述轉(zhuǎn)軸與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈之間有間隙。可選的，所述四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承的外圈與軸承基座之間為過(guò)渡配合?？蛇x的，所述轉(zhuǎn)軸的軸肩與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的下端面之間有間隙。可選的，所述擋圈與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的上端面之間有間隙?？蛇x的，所述軸承基座具有第一內(nèi)SD1、第二內(nèi)徑D2和第三內(nèi)徑D3，且按照第一內(nèi)SD1、第二內(nèi)徑D2、第三內(nèi)徑D3的順序逐漸增大?？蛇x的，所述第一內(nèi)SD1與轉(zhuǎn)軸的軸肩處相對(duì)應(yīng)；第二內(nèi)徑仏與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承的外圈相對(duì)應(yīng)；第三內(nèi)徑D3與軸承端蓋相對(duì)應(yīng)。(三)有益效果由于本發(fā)明所采用的四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承的外圈是由兩個(gè)半圈精確拼配而成，而它的整體內(nèi)圈的溝曲率半徑非常小，使鋼球和內(nèi)、外圈在四個(gè)“點(diǎn)”上都接觸，這樣使得軸承憑借緊湊的尺寸承受較大的兩個(gè)方向的軸向載荷，并且具有了很好的兩個(gè)方向的軸向限位能力，所以本發(fā)明的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)極限轉(zhuǎn)速高，體積小。


圖I是本發(fā)明一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(局部)示意圖。圖中，I :軸承基座；2 :四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承；3 :軸承端蓋；4 :轉(zhuǎn)軸；5 :擋圈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。這些實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相
對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。如圖I所示，一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，該滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)包括軸承基座I、四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2、軸承端蓋3、轉(zhuǎn)軸4以及擋圈5。所述轉(zhuǎn)軸4帶有軸肩。所述軸承基座I的內(nèi)圓周，在軸向上呈階梯狀，即軸承基座I具有變化的內(nèi)徑，所述變化的內(nèi)徑包括第一內(nèi)徑D1、第二內(nèi)徑D2和第三內(nèi)徑D3，其中，第一內(nèi)徑D1與轉(zhuǎn)軸4的軸肩處直徑對(duì)應(yīng)，以滿(mǎn)足轉(zhuǎn)軸4軸肩安裝方便的要求；第二內(nèi)徑仏與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2的外徑對(duì)應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)軸承基座I與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2外圈的過(guò)渡配合；第三內(nèi)徑D3與軸承端蓋3外徑對(duì)應(yīng)，以滿(mǎn)足軸承端蓋3的安裝要求，且按照第一內(nèi)徑D1、第二內(nèi)徑D2和第三內(nèi)徑D3的順序逐漸增大。所述軸承基座I與軸承端蓋3通過(guò)螺栓進(jìn)行連接。為了避免四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2的軸向竄動(dòng)，用擋圈5和轉(zhuǎn)軸4的軸肩對(duì)四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2進(jìn)行軸向定位，四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2的外圈與軸承基座I之間為過(guò)渡配合。轉(zhuǎn)軸4與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2的內(nèi)圈之間有一定間隙，轉(zhuǎn)軸4的軸肩與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2內(nèi)圈的下端面之間有一定的間隙，擋圈5與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2內(nèi)圈的上端面之間也有一定的間隙。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如下在一個(gè)立式或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)中，使用一個(gè)四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2作為滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)的核心。該立式或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)正常工作時(shí)，滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)各部分都不轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦發(fā)生過(guò)載或斷電事故，轉(zhuǎn)軸4與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2的內(nèi)圈接觸，擋圈5和轉(zhuǎn)軸4的軸肩也可能和四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2內(nèi)圈的上下端面接觸，帶動(dòng)內(nèi)圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承2具有較高的極限轉(zhuǎn)速，占用體積較小，相比一般成對(duì)安裝的角接觸球輔助軸承更適用于電磁軸承系統(tǒng)，尤其在徑向載荷較小的條件下。本發(fā)明所采用的四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承的外圈是由兩個(gè)半圈精確拼配而成，而它的整體內(nèi)圈的溝曲率半徑非常小，使鋼球和內(nèi)、外圈在四個(gè)“點(diǎn)”上都接觸，這樣使得軸承憑借緊湊的尺寸承受較大的兩個(gè)方向的軸向載荷，并且具有了很好的兩個(gè)方向的軸向限位能力，因此本發(fā)明的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)極限轉(zhuǎn)速高，體積小。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，該滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)包括軸承基座(I)、軸承端蓋(3)、轉(zhuǎn)軸(4)以及擋圈(5)，其特征在于所述滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)還包括四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2);其中，所述轉(zhuǎn)軸(4 )帶有軸肩，所述軸承基座(I)與軸承端蓋(3 )通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，所述擋圈(5 )和轉(zhuǎn)軸(4 )的軸肩對(duì)四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2 )進(jìn)行軸向定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)適用于承受雙方向軸向載荷且徑向載荷較小的立式電磁軸承系統(tǒng)或軸向力較大的臥式電磁軸承系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(4)與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2 )的內(nèi)圈之間有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2)的外圈與軸承基座(I)之間為過(guò)渡配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(4)的軸肩與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2)內(nèi)圈的下端面之間有間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述擋圈(5)與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2)內(nèi)圈的上端面之間有間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述軸承基座(I)具有第一內(nèi)徑(D1X第二內(nèi)徑(D2)和第三內(nèi)徑(D3)，且按照第一內(nèi)徑(D1X第二內(nèi)徑(D2)、第三內(nèi)徑(D3)的順序逐漸增大。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，其特征在于所述第一內(nèi)徑(D1)與轉(zhuǎn)軸(4)的軸肩處相對(duì)應(yīng)；第二內(nèi)徑(D2)與四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2)的外圈相對(duì)應(yīng)；第三內(nèi)徑(D3)與軸承端蓋(3)相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)，該滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)包括軸承基座(1)、軸承端蓋(3)、轉(zhuǎn)軸(4)、擋圈(5)和四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2)，其中，所述轉(zhuǎn)軸(4)帶有軸肩，軸承基座(1)與軸承端蓋(3)通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，擋圈(5)和轉(zhuǎn)軸(4)的軸肩對(duì)四點(diǎn)接觸滾動(dòng)軸承(2)進(jìn)行軸向定位。本發(fā)明的滾動(dòng)輔助軸承系統(tǒng)極限轉(zhuǎn)速高、體積較小。
文檔編號(hào)F16C35/12GK102829091SQ201210330870
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者楊國(guó)軍, 李?lèi)? 趙雷, 于溯源 申請(qǐng)人:清華大學(xué)