[发明专利]用于旋转轴的支撑装置

说明书

本发明涉及用于旋转轴的支撑装置，其带有在所述轴旋转过程进行工作的装置，轴至少被一个容许轴轴向移动的径向轴承支撑并且提供轴向支撑轴的装置。

轴向间隙经常导致使用轴承的装置性能的降低。因此试图减少轴向间隙的副作用。这些问题可能发生在印刷机和压缩机中。也发生在各种制造过程，例如，磨削和铣削的碎削移动过程，被使用的机器或其部件必须移动一定的量是很常见的，例如，当插入新材料被磨床磨削时，移动切割工具等。移动机器或机器的部件是一项费时费力的活动。

在磨床中床头箱支撑可旋转磨床主轴。在常规的这类被支撑的机床中，在磨削操作中主轴携带的砂轮必须进行的运动包括轴向运动，这意味着，带有主轴和砂轮的床头箱必须经常快速且很短地轴向移动。这意味着，整个床头箱，主轴和砂轮必须快速移动，这需要很坚硬和有自由间隙的支撑装置及有力的驱动电机。

在一种类型的螺旋压缩机中，有螺旋槽的两轴平行安置，在腔室中以相对方向旋转，用来对包含在腔室中的介质产生增加的压力，这样腔室输出侧的压力比进入侧的压力低，在输出口以相对于腔室壁精确和最佳的公式布置螺旋的槽部分也是很重要的。

在EP0578285A1中涉及带有顶部间隙控制的汽轮机，一个电磁致动器用于磁性吸引转子上的突盘，抵抗机器运转过程转子产生的净动力。一个致动器控制系统响应测量轴向间隙实际尺寸的位置传感器的信号来控制致动器磁性引力，以便将实际间隙保持在预定值。

EP0355796A2涉及一种离心泵，带有在正常的工作过程中支撑叶轮轴的磁性轴承。叶轮轴还被支撑在两个接地球轴承中，当泵静止和开动时其趋于接替叶轮轴的支撑。这样根据这里的公开，叶轮轴的主轴承是磁性轴承，而球轴承是辅助轴承。

本发明的目的是提供一种用于旋转轴的轴承，带有轴旋转时进行工作的装置，轴径向支撑在至少一个容许轴在轴向移动的径向轴承内，提供的装置用来在轴向支撑轴，支撑装置使轴能够精确定位，并且由于对轴携带的装置的工作结果进行优化所需要的位置改变而连续地进行轴向调节，这是由权利要求1限定的支撑装置完成的，其中支撑装置包括一个使用了电磁轴承和其他类型轴承如滚球轴承，滑动轴承或类似物的混合轴承装置，用于在正常的工作中支撑轴或主轴。另一目的是为磨床主轴提供这样一种支撑装置，用于消除上面讨论的在常规磨床上重质量移动的问题，这是由权利要求2所限定的特性完成的。

本发明的又一目的是提供一个支撑装置用于消除上面讨论的螺旋压缩机的问题，这是由伴随的权利要求3限定的特性获得。因此本发明提供了这种可能性，即用仅仅在轴向移动机器的轴来替代移动整个机器或它的主部件。

下面参考伴随的表示优选实施例的附图进一步描述本发明。

图1是根据本发明的用于轴向移动和放置可旋转的磨床主轴的装置的纵向截面图。

图2是根据本发明与用于轴向移动和放置旋转轴的装置结合起来的螺旋压缩机纵向截面图。

图1中公开了本发明的第一实施例，用于在固定的机床单元2，即磨床的床头箱内轴向移动和高精确度地放置旋转磨床主轴1。单元2的主轴或轴1被支撑在径向轴承3内，其具有标准特性且可在轴向移动，例如通过轴向轴承游动。虽然该径向支撑在附图中以两个分开的圆柱轴承表示，显然仅仅用一个这种轴承或一个或多个其他非磁性轴承也能获得相似的效果。机床单元2的轴1带有至少一个磁性致动器5，其包括至少一个转子6，和至少一个定子8。在壳7内的转子6固定于轴1，两定子8在固定机床单元内安置在转子6两侧且与其有一定距离。转子6有磁性，而定子8带有磁场发生器9，使它们通过磁力互相作用。

轴1的轴向移动和高精确度安装由磁场发生装置产生的场强控制。在转子6每侧安装一个定子8的情况下，轴1受相对方向的两个吸收力支配。这样转子6处于不稳定的平衡。为了产生一个轴向移动，在一侧的定子磁场被增加，在另一侧的定子磁场被减少，产生引起轴1轴向移动的合成磁力。当轴1达到它的新的轴向位置时，如不包含其他外力两定子的磁场设置成相等的。如包含其他外力磁场是不相等的，因为为了使系统达到一个平衡，力的合成必须为零，其结果磁场发生装置提供的力是不一致的。为了高精确的安置，移动步骤能以延轴向以较小的逐渐增加的步骤反复使用。运动及高精确安置也能以连续的方式获得。至少一个定子8由控制磁场发生装置提供的定子8的磁场的控制系统致动。应注意在定子和至少一个转子之间的接触是可以期望的。因此，一个牺牲表面例如特佛龙或石墨可以安排在转子6或定子8上。