[发明专利]磁悬浮轴承转子与轴的装配结构

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮轴承设备的装配结构，特别是涉及一种磁悬浮轴承转子与轴的装配结构。

背景技术

高速旋转机械的转动部件在离心力的作用下容易发生变形，特别是对于磁悬浮轴承设备，转子一般是套在芯轴上共同使用，由于芯轴和其上的转子的尺寸不同，所受到离心力作用产生的变形量也不同，因此易导致设备运转过程中结构连接的松动，造成设备运转时明显的振动和较大的噪声。

目前最为常用的防止结构连接松脱的方式是采用过盈装配，即转子的轴孔直径小于芯轴轴颈直径的一种装配形式，两者直径之差称为过盈量，过盈量的大小根据需要进行设计，可以通过转子的最高转速和结构形式推算出来。安装时利用热胀冷缩的原理，将转子加热到一定的温度后安装到芯轴上，当外套部件冷却后，便可形成具有一定预应力的紧固连接。这样的设计和技术虽然已广泛应用，但存在以下缺点：

1、转子与芯轴装配难度大。由于是利用了热胀冷缩的原理，通过不同部件之间存在的温差实现过盈装配，但对于过盈量要求比较大的高速磁悬浮轴承技术，往往外套部件需要整体加热到几百度的高温，甚至还需要对芯轴进行冷却处理才能进行装配，而装配的过程要求快速准确，否则由于外套和芯轴间高速的热交换使得两者间的温差迅速的减小，会出现外套“卡死”的现象而无法完成。

2、过盈装配后的部件拆卸和检修困难。因为拆卸时很难做到只加热外套转子使其受热膨胀而让芯轴和芯轴上的其它部件不受加热，加热过程的热传导往往会影响到芯轴上或周边的如绝缘导线、电子器件等其它的一些部件，使它们受到一定程度的破坏甚至丧失功能。

3、过盈装配的过盈量有限，装配后达不到磁悬浮轴承设备高转速的要求，进而减低了工作效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何解决磁悬浮轴承转子与芯轴装配难度大以及装配后部件拆卸和检修困难的缺陷；及进一步解决达不到磁悬浮轴承设备高转速的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种磁悬浮轴承转子与轴的装配结构，包括转子和芯轴，所述转子的轴孔直径大于所述芯轴轴颈的直径，芯轴的轴颈套入转子的轴孔内，芯轴的轴颈与转子的轴孔之间的间隙填充有预压变形的弹性元件。

其中，所述弹性元件为由弹性波纹带构成的弹性垫圈或橡胶垫圈。

其中，所述弹性波纹带采用金属材料制成。

其中，所述弹性波纹带采用钢合金材料制成。

其中，所述弹性波纹带抱紧芯轴的外周，其两端通过搭接或焊接的方式连接一起构成了弹性垫圈。

其中，所述弹性波纹带的纵截面为波浪状或折线状。

(三)有益效果

上述技术方案提供的一种磁悬浮轴承转子与轴的装配结构，芯轴的轴颈与转子的轴孔之间采用预压变形的弹性元件进行填充压紧，该装配结构易于安装，且弹性元件的结构应力小，其相对于过盈装配的刚度要小得多，易于装配后部件的拆卸和检修。进一步地，采用钢合金材料制成的弹性波纹带，满足了高转速刚性和柔性的要求，当转子和芯轴的材料也同时满足高转速的强度和刚度的要求时，磁悬浮轴承设备可以达到范围较广的高转速，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明磁悬浮轴承转子与轴的装配结构示意图；

图2是本发明磁悬浮轴承转子与轴装配结构的截面图；

图3是本发明弹性波纹带的纵截面图。

其中，1、转子；2、芯轴；3、轴颈；4、弹性元件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和2，本发明磁悬浮轴承转子与轴的装配结构，包括转子1和芯轴2，转子1的轴孔直径大于芯轴轴颈3的直径，芯轴2的轴颈3套入转子1的轴孔内，芯轴2的轴颈3与转子1的轴孔之间的间隙填充有预压变形的弹性元件4，弹性元件4的预压变形是受转子1和芯轴轴颈3挤压作用产生的，弹性元件4具有足够满足磁悬浮轴承设备高转速要求的刚性和柔性。