[实用新型]自调心辊轴单元

说明书

技术领域

本实用新型属于搅拌设备结构设计领域，具体涉及一种自调心辊轴单元。

背景技术

目前市场上生产和销售的搅拌设备，搅拌轴的底部基本上都无底轴承装置，而仅仅依靠搅拌轴顶端的单轴端固定，来达到其悬置搅拌的效果。上述搅拌轴在转动时，或因搅拌轴的安装误差而导致轴体安装偏斜，或因工作时作用在轴上的水平方向流体动力不均衡，或因搅拌轴上的叶轮重量产生径向载荷不均等，搅拌轴的最下端都会产生定量摆幅。实际工作时，搅拌轴的上述偏摆量是允许处于一定范围内的。尤其对于采用密封装置时的轴封而言，正常对轴封部位的偏摆量应当控制在0.08-0.13mm左右，机械密封应当控制在0.04-0.08mm范围内。而一旦其偏摆量偏大，则往往直接影响到轴封的密封性能，随之导致出现泄漏现象。另外，搅拌轴偏摆量偏大，也会导致搅拌器产生有害振动，甚至使电机等传动部件产生周期性摆动，危害巨大。

由于悬置式固定的轴体的上述状况，实际上人们也试图通过在搅拌轴底部增设传统轴承，以通过两端固定的方式来进行技术规避。然而，实际操作的问题在于，由于前述轴加工误差乃至轴安装误差等状况，实际安装完成的搅拌轴必然是存在一定偏斜的。搅拌器容积越大，搅拌轴轴身越长，随之导致搅拌轴固定后的底端偏斜度也就越大。若采用仅能够实现同轴固定的传统的滚珠轴承，则必然会因搅拌轴的上述偏斜现象而发生轴承和轴的卡死状况，从而导致整个搅拌装置都无法正常工作。如若想克服上述现象，势必需要从其轴承的定心部位着手，以寻求一种结构合理而实用的轴体固定用辊轴定心单元，从而在保证其自身轴承正常转动功能的同时，能够保证对搅拌轴底端的稳定定偏效果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供结构合理而实用的自调心辊轴单元，其可搭配常规轴承框架，来实现搅拌轴在允许偏摆量范围内的轴体固定效果，其使用寿命长而工作稳定可靠。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

自调心辊轴单元，其特征在于：包括定子轴以及套设于定子轴上的可相对转动的转套，所述定子轴的至少与转套配合段处外形呈直圆柱状结构，转套外形呈具备相应直圆柱状管腔的管筒状结构，定子轴与转套配合面间存有可供转套径向滑移的间距；在转套轴向方向上，所述转套的外管壁呈由两端管口向其中段处直径逐渐增粗的大鼓状构造，且转套的上端管口外径大于其下端管口的外径。

所述转套材质为表面硬化处理后的金属材料，定子轴材质为陶瓷材料。

所述转套的线性膨胀系数大于定子轴的线性膨胀系数。

定子轴轴身与转套管腔的配合间隙为0.2～6mm。

定子轴上的用于与转套配合段长度大于转套总长度，其差值为2～10mm。

转套的两管端处均设置外倒圆角。

本实用新型的主要优点在于：

1)、本实用新型避免了传统的滚珠定心轴承直接依靠滚珠来硬性的点接触抵合搅拌轴，所导致的轴承咬死等现象。其一方面以柱面配合的定子轴和转套，其结构更为简洁合理，加工也极为方便；同时，再通过采用存在曲面结构的转动式的自定义辊轴单元结构，来实现对于搅拌轴轴身的托撑限位效果。

实际工作中，可直接将本实用新型装设于常规的轴承部件内，并将其裸露的环绕布置于搅拌轴的周向上。在搅拌轴轴身的偏摆量处于预定数值内时，搅拌轴始终不会与本实用新型间接触，两者间互不干扰。而一旦搅拌轴轴身偏摆量过大，由于本实用新型的周向约束，搅拌轴会直接撞击转套外壁，此时转套受力并被迫切向挤向定子轴，从而产生彼此转动而卸力。因转套的与搅拌轴接触处实际上是两端部外径大而中部外径小的鼓体状结构，因此，确保了搅拌轴的轴身始终是以贴合的线接触的方式来彼此碰触，其工作显然极为可靠稳定。尤其值得注意的是，实际设计中，转套上段管口外径必须是要小于转套下端管口外径的，这是因为搅拌轴轴身在接触其一侧处的转套时，周向约束于其轴身的另一侧处的转套实际上也需要与轴身彼此配合。由于搅拌轴的倾斜偏心现象，其偏心程度为越沿搅拌轴轴身向下，其偏斜度越高。因此，管口外径的差异，确保了转套的大斜度的下段外管壁接触搅拌轴的轴身的下段处，而转套的大外径的上管端所产生的相对小斜度的外管壁，则接触搅拌轴的相对上段轴身处，最终确保搅拌轴轴身始终会与位于其轴线两侧处的两个转套上、下段间贴合接触，最终保证了两者间的可靠配合及动能吸收效果。此时，搅拌轴不断的在巨大动力下不停的扫过围绕在其周围的转套，本实用新型又能通过转套的曲面形成的和搅拌轴间的稳定线接触，来吸收传递而来的动能并约束搅拌轴继续扩大其偏摆量，以实现搅拌轴在允许偏摆量范围内的轴体固定效果。