[发明专利]一种反穿式同轴三支撑的齿轮箱高速转子系统

说明书

一种反穿式同轴三支撑的齿轮箱高速转子系统，涉及齿轮箱高速转子应用技术领域。为了解决齿轮箱中反穿式扭力轴与齿轮轴之间因轴心偏差产生干涉的问题。本发明包括扭力轴、齿轮转子、可倾瓦轴承、两个错位轴承和端部连接组件；扭力轴同轴插在齿轮转子内，且二者之间为间隙配合；扭力轴的动力输入端和动力输出端分别从齿轮转子的两端端口处伸出，扭力轴的动力输入端通过可倾瓦轴承支撑，扭力轴的动力输出端与齿轮转子的动力输入端通过端部连接组件连接；两个错位轴承分别套装在齿轮转子的两端，可倾瓦轴承和两个错位轴承对转子形成三点支撑，可倾瓦轴承与扭力轴之间的加工间隙和两个错位轴承与齿轮转子之间的加工间隙相同。本发明主要用于齿轮箱。

技术领域

本发明涉及齿轮箱高速转子应用技术领域，尤其涉及一种反穿式同轴三支撑的齿轮箱高速转子系统。

背景技术

在大功率发电机组或压缩机组的驱动设备与被驱动设备之间，一般采用高速齿轮箱实现转速匹配。为缩短齿轮箱内机组轴系的轴向长度，齿轮箱高速转子与驱动设备之间可采用反穿式刚性联接结构，如“公开号CN217713381U，一种用于刚性连接的反穿式扭力轴的连接结构”的中国专利，此种反穿式扭力轴结构具有传扭能力强，结构紧凑等优点；反穿式扭力轴结构一般采用双支撑结构，即在齿轮轴的两端分别通过一个轴承进行支撑；但是此种支撑方式使得齿轮箱转子在高速旋转的过程中，由于扭力轴与齿轮轴由冷态至热态的运行过程中会因轴心偏差而产生干涉的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的齿轮箱中反穿式扭力轴与齿轮轴之间会因轴心偏差而产生干涉的问题；进而提供一种反穿式同轴三支撑的齿轮箱高速转子系统。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种反穿式同轴三支撑的齿轮箱高速转子系统，它包括扭力轴、齿轮转子、可倾瓦轴承、两个错位轴承和端部连接组件；所述的扭力轴同轴插在齿轮转子内，扭力轴的动力输入端和动力输出端分别从齿轮转子的两端端口处伸出，扭力轴的动力输入端通过可倾瓦轴承进行支撑，扭力轴的动力输出端与齿轮转子的动力输入端通过端部连接组件进行固定连接；所述的两个错位轴承分别套装在齿轮转子的两端，所述的可倾瓦轴承和两个错位轴承对转子形成三点支撑，所述的可倾瓦轴承与扭力轴之间的加工间隙和两个错位轴承与齿轮转子之间的加工间隙相同；

所述的可倾瓦轴承包括瓦块支撑环和多个瓦块；所述的多个瓦块周向均匀安装在瓦块支撑环内，且多个瓦块为中心对称布置；每个瓦块的型线为偏置点结构，且每个瓦块的型线与扭力轴之间的轴承间隙沿旋转方向由大至小；沿扭力轴的旋转方向，设每个瓦块的速度切入端的端面至瓦块支撑点之间的夹角为γ，瓦块的包角为λ，其中γ/λ=2/3；

设扭力轴在可倾瓦轴承支撑处的直径为ds1，瓦块支撑环的内径为dt，瓦块支撑环的圆心为t，每个瓦块的瓦块支撑点与瓦块支撑环的圆心t的连线所在的直线为一条中心对称轴，所述每个瓦块的加工圆心在此中心对称轴上，且与所述瓦块处于圆心t的两侧；每个瓦块的加工圆心的偏置距离相同，且每个瓦块的加工半径也相同，设每个瓦块的加工半径为Rt；所述的可倾瓦轴承与扭力轴之间在可倾瓦轴承支撑处的加工间隙为2Rt-ds1；

所述的错位轴承包括上半轴承和下半轴承，所述的上半轴承和下半轴承为中心对称结构，上半轴承和下半轴承内部的型线均为圆心偏置结构；且上半轴承内的型线和下半轴承内的型线与齿轮转子之间的轴承间隙沿着旋转方向由大至小；

设齿轮转子在错位轴承支撑处的直径为ds4，错位轴承外圆直径为dh，错位轴承外圆的圆心点为h，上半轴承内的型线所对应的加工圆心为h1，下半轴承内的型线所对应的加工圆心为h2，h1与 h2均设置在分半的中心对称轴上，上半轴承内的型线的加工圆心的偏置距离为，下半轴承内的型线的加工圆心的偏置距离为，其中，上半轴承内的型线的加工半径与下半轴承内的型线的加工半径相同，并设为Rh，错位轴承与齿轮转子在错位轴承支撑处的加工间隙为2Rh-ds4，2Rh-ds4=2Rt-ds1。