[发明专利]一种立式磁悬浮轴承辅助轴承装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承装置，尤其涉及一种用于立式磁悬浮轴承的辅助轴承装置。

背景技术

目前磁悬浮轴承在高速旋转机械中得到了越来越广泛的应用，但电磁轴承系统存在过载和突然断电的风险，会导致转子与电磁轴承等定子组件的碰撞，可能损坏系统。为保护高速旋转机械的安全运行，磁悬浮轴承需要其他轴承辅助其工作，发生上述情况下辅助轴承可以保护转子、定子组件和磁悬浮轴承。此外，在安装、维护等正常停机状态，转子也需要落在辅助轴承上。辅助轴承除了限制转子的径向运动还要限制转子的轴向运动。

目前使用的磁悬浮轴承的辅助轴承通常采用对称式滚动辅助轴承，对于立式磁轴承系统，由于重力的作用转子向下的轴向冲击力往往大于向上的力，而对称式滚动辅助轴承不能很好地承受这种非对称冲击。此外，电磁轴承系统的转速都比较高，通常使用的滚动辅助轴承的保持架在高速和冲击下往往率先损坏，影响辅助轴承的使用。再者，常见的金属球滚动轴承由于密度大、硬度低、不耐高温等缺点，也会对辅助轴承的使用造成影响。

发明内容

本发明提供一种立式磁悬浮轴承辅助轴承装置，能够很好地适应立式磁轴承系统中转子的非对称冲击，并能满足磁轴承系统对高转速的要求。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：一种立式磁悬浮轴承辅助轴承装置，它主要包括轴承基座、角接触轴承组、轴承端盖、带轴肩的转轴、挡圈、所述角接触轴承组为一组非对称安装的角接触轴承，即通过多个角接触轴承组合构成一个角接触轴承组，其能够承受向上冲击力与向下冲击力不等时所带来的非对称冲击；轴承基座套设在所述角接触轴承组外面，轴承底座下部的凸缘顶在角接触轴承组的外圈底部；轴承端盖通过螺栓连接于轴承基座顶部，并顶在角接触轴承组的外圈顶部；所述挡圈固接于带轴肩的转轴外周，角接触轴承组的内圈位于挡圈与转轴的轴肩之间，且角接触轴承组与挡圈、转轴、以及转轴的轴肩之间均留有间隙。

所述角接触轴承组包含两列以上非对称安装的角接触轴承，其中承受向下冲击力的角接触轴承的数量多于承受向下冲击力的角接触轴承。

进一步，所述角接触轴承组包含3列角接触轴承，其中最上层角接触轴承与中间层角接触轴承面对面安装，中间层角接触轴承与最下层角接触轴承串联安装。

所述角接触轴承采用角接触陶瓷滚动轴承。

进一步，滚动轴承不采用保持架。

本发明由于采用上述技术方案，使滚动辅助轴承能够很好地承受立式磁轴承系统转子的非对称冲击，尤其是承受转子向下的冲击力，同时不会限制磁轴承系统转速的提高。

附图说明

图1是立式磁悬浮轴承辅助轴承装置结构示意图。

其中：轴承基座1、角接触轴承组2、轴承端盖3、带轴肩的转轴4、挡圈5。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种立式磁悬浮轴承辅助轴承装置，其主要包括轴承基座1、角接触轴承组2、轴承端盖3、带轴肩的转轴4、挡圈5。其中角接触轴承组2为一组非对称安装的角接触轴承，它包含3列角接触轴承，最上层角接触轴承与中间层角接触轴承面对面安装，中间层角接触轴承与最下层角接触轴承串联安装。轴承基座1套设在角接触轴承组2外面，轴承底座1下部的凸缘顶在最下层角接触轴承的外圈底部。轴承端盖3通过螺栓连接于轴承基座1顶部，并顶在最上层角接触轴承的外圈顶部。挡圈5可以通过焊接、螺旋固接、过盈配合等方式固接于带轴肩的转轴4外周，其位置与轴承端盖3水平相对，且与轴承端盖之间留有间隙。角接触轴承组2的内圈位于挡圈5与转轴4的轴肩之间，挡圈5位于最上层角接触轴承内圈顶部上方，并与最上层角接触轴承的内圈顶部之间留有间隙；转轴4的轴肩位于最下层角接触轴承的内圈底部下方，并与最下层角接触轴承的内圈底部之间留有间隙。3列角接触轴承与转轴4之间均留有间隙。

使用3列角接触滚动轴承非对称安装，其中下方两个轴承串联布置，能够承受转子较大的向下冲击力，最上方的轴承和中间的轴承面对面布置，保证辅助轴承能够限制转子两个轴向方向的运动。