一种用于旋转机械转子的组合轴承制造技术

本发明专利技术涉及电机技术领域，尤其是一种用于旋转机械转子的组合轴承，包括机箱、定子、转子、永磁轴承、止推轴承及支撑装置，所述定子位于所述机箱内并与所述机箱固定连接，所述转子位于所述定子内，所述转子与所述定子之间具有导气空隙；所述定子的两端分别设有进气通道、排气通道及导气通道，气体通过进气通道依次进入所述导气通道、所述导气空隙并对转子进行支撑，所述导气空隙的气体由所述排气通道排出；所述永磁轴承及所述止推轴承设于所述定子中；所述支撑装置包括支撑圆柱，用于通过导气空隙的气体对所述转子的轴颈进行支撑。本发明专利技术提供一种用于旋转机械转子的组合轴承，能够有效增加转子的可靠性，并且能够成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于旋转机械转子的组合轴承
本专利技术涉及电机
，尤其是一种用于旋转机械转子的组合轴承。
技术介绍
在现有的旋转机械中，转子在轴向上、径向上均有支撑。支撑可以通过润滑的，磁性的，气动的轴承实现，如空气轴承，空气轴承(又称为气浮轴承)指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。空气轴承具有明显的特点，其压力气膜具有均化效应，因而振动小，旋转精度高；气体的粘度很低，因此摩擦损耗小，发热变形也小；无物体间的接触，理论上认为没有磨损，所以寿命长；空气轴承对环境无污染，因此无需考虑密封问题。基于以上特点，气体静压支撑轴承广泛应用于航空航天工业、半导体工业和超精密加工设备与测量仪器中。这些轴承的共同特征是增加了转轴的长度。除了气动轴承外，还需要复杂及昂贵的支撑系统。箔片气动轴承不需要这样的支撑系统，其旋转产生升力作用在轴承上，但是目前它们的承压强度远小于高输出或高压力旋转机械的要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于旋转机械转子的组合轴承，能够有效增加转子的可靠性，并且能够降低成本为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于旋转机械转子的组合轴承，包括机箱、定子、转子、永磁轴承、止推轴承及支撑装置，所述定子位于所述机箱内并与所述机箱固定连接，所述转子位于所述定子内，所述转子与所述定子之间具有导气空隙；所述定子内设有进气通道、排气通道、至少设有两个导气环及若干导气通道，所述进气通道位于所述定子的一端，所述进气通道的一端依次穿过所述定子及所述机箱，另一端连通两个所述导气环，至少所述两个导气环沿定子的轴向间隔设置，每一所述导气环环绕设置于所述导气空隙外围，每一所述导气环通过若干所述导气通道与所述导气空隙导通连接；所述排气通道位于所述定子内远离所述进气通道的一端，所述排气通道一端依次穿过所述定子及所述机箱，另一端与所述导气空隙导通连接；所述永磁轴承嵌入所述定子内并与所述定子固定连接，每一导气环的相对两侧分别设有一所述永磁轴承；所述止推轴承位于所述导气空隙中，并一侧与所述定子固定连接；所述支撑装置包括支撑圆柱，所述支撑圆柱套设在所述转子的轴颈外，并一端与所述机箱固定连接，所述支撑圆柱面向所述转子的一面设有倾斜结构，所述倾斜结构远离所述机箱的一端逐渐倾斜于所述转子，所述支撑圆柱内设有贯穿的支撑气孔，所述支撑气孔一端与所述导气空隙导通连接，另一端朝向所述轴颈；由所述进气通道进入的气体依次通过所述导气环、所述导气通道进入所述导气空隙，所述导气空隙的气体分别流向所述排气通道及所述支撑气孔。进一步地，所述止推轴承内设有若干节流腔及节流孔，所述节流腔一端为圆弧开口结构并朝向气体流动的方向，另一端与所述节流腔导通连接，所述节流孔为多节孔结构，并贯穿于所述止推轴承，所述节流孔每一节孔的半径沿气体流动的方向逐渐减少，所述节流孔的相邻两节孔的连接处具有圆弧结构。进一步地，所述支撑气孔包括第一气孔及第二气孔，所述第一气孔与所述第二气孔位于不同的横截面上，所述第一气孔与所述第二气孔相间排列，所述第一气孔倾斜于所述轴颈的径向方向，所述第二气孔与所述第一气孔倾斜方向相反；两相邻横截面的所述第一气孔的间距与两相邻横截面的所述第二气孔的间距相等；所述支撑装置还包括调节筒、铁块及电磁铁，所述调节筒滑动套设于所述支撑圆柱外，所述调节筒上贯通设有调节孔，不同横截面的所述调节孔之间的间距与不同横截面的两相邻所述第一气孔的间距相等；所述铁块与所述调节筒固定连接，所述电磁铁设有两个，两个所述电磁铁分别位于所述铁块的两侧，并与所述定子固定，当某一所述电磁铁通电时，所述铁块被吸合，所述调节筒随之滑动，使得所述调节孔与所述第一气孔或所述第二气孔导通。进一步地，所述第一气孔或所述第二气孔排入内的气体的排入方向与所述转子的旋转方向相反。进一步地，所述支撑圆柱外壁上凹设有滑动槽，所述调节筒内设有与所述滑动槽契合的滑动块。进一步地，还包括固定装置，所述固定装置包括固定件、滚轴及四个气动伸缩杆，所述定子设有四个放置槽，两所述放置槽靠近于所述轴颈的一端，另外两所述放置槽远离于所述轴颈的一端，四个所述气动伸缩杆位于四个所述放置槽内，所述气动伸缩杆一端与所述定子固定连接，另一端与所述固定件固定连接，所述固定件远离所述气动伸缩杆的一端为与所述转子契合的弧形结构，并与若干所述滚轴转动连接。进一步地，所述滚轴装设有缓冲胶环。进一步地，所述转子远离所述轴颈的一端设有联轴器。本专利技术的有益效果是，1.通过在进气通道注入气体，使得气体依次通过导气环、导气通道进入导气空隙，导气空隙的气体分别流向排气通道，导气空隙的气体为转子提供悬浮力；气体流到支撑圆柱，由于支撑圆柱靠近转子的一面设有倾斜结构，倾斜结构靠近机箱的一端逐渐倾斜于定子，气体流到支撑圆柱时，形成具有刚度和阻尼的气膜，气膜对轴颈进行支撑，靠近机箱一侧的轴颈的压力大于另一侧的压力，能够增加轴颈转动时的稳定性；导气空隙中的气体通过支撑圆柱和止推轴承对转子进行支撑，永磁轴承对转子产生磁力并对转子进行支撑，从而代替复杂及昂贵的支撑系统，使得成本下降。2.在导气空隙的气体通过止推轴承时，在节流腔的作用下，能够减少了的附加容积，从而减小了转子的微振动，提高了转子的定位精度及运动精度；节流孔每一节孔的半径沿气体流动的方向逐渐减少，使气体经历多次节流过程，从而增加节流效应；永磁轴承能够为转子提供磁悬浮力，增加转子的稳定性。3.轴颈在转动的时候，自身会形成气膜，而通过支撑气孔排入的气体与转子的旋转方向相反，能够使支撑气孔所形成的气膜与轴颈自身的气膜相互接触，增加了轴颈与机箱的密封性，使得在海底的环境中使用也能保证其密封性。4.第一气孔与第二气孔相间排列，第一气孔倾斜于轴颈的径向方向，第二气孔与第一气孔倾斜方向相反，从而第一气孔和第二气孔所形成的气膜的旋转方向相反，通过切换第一气孔或第二气孔，使转子在正转或反转时，使支撑圆柱形成的气膜都与轴颈自身的气膜相反；在电磁铁的作用下，当某一电磁铁通电时，当某一电磁铁通电时，铁块被吸合，调节筒随之滑动，使得调节孔与第一气孔或第二气孔导通，实现了第一气孔与第二气孔的切换。5.当转子停止和停止供气时，转子的支撑力消失，转子受到重力而压向定子，容易导致转子及定子损坏，并且在缺少支撑气体时，转子的转动惯性会到导致转子及定子损坏，在固定装置的作用下，当转子停止和停止供气时，气动伸缩杆伸长，使得固定件上的滚轴对转子进行支撑，避免转子及定子受到损坏，并且能够保证转子停止后依然固定在定子的中心位置，便于下次的启动。附图说明图1是本专利技术一较佳实施方式的用于旋转机械转子的组合轴承的结构示意图。图2是本专利技术一较佳实施方式的用于旋转机械转子的组合轴承的定子截面结构示意图。图3是本专利技术一较佳实施方式的用于旋转机械转子的组合轴承的止推轴承结构示意图。图4是本专利技术一较佳实施方式的用于旋转机械转子的组合轴承的止推轴承的截面结构示意图。图5是本专利技术一较佳实施方式的用于旋转机械转子的组合轴承的支撑装置结构示意图。图6是图5中支撑圆柱的A-A剖面图。图7是本专利技术一较佳实施方式的用于旋转机械转子的组合轴承的调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于旋转机械转子的组合轴承，其特征在于，包括机箱(1)、定子(2)、转子(3)、永磁轴承(4)、止推轴承(5)及支撑装置(6)，所述定子(2)位于所述机箱(1)内并与所述机箱(1)固定连接，所述转子(3)位于所述定子(2)内，所述转子(3)与所述定子(2)之间具有导气空隙(31)；所述定子(2)内设有进气通道(21)、排气通道(22)、至少设有两个导气环(211)及若干导气通道(23)，所述进气通道(21)位于所述定子(2)的一端，所述进气通道(21)的一端依次穿过所述定子(2)及所述机箱(1)，另一端连通两个所述导气环(211)，至少所述两个导气环(211)沿定子(2)的轴向间隔设置，每一所述导气环(211)环绕设置于所述导气空隙(31)外围，每一所述导气环(211)通过若干所述导气通道(23)与所述导气空隙(31)导通连接；所述排气通道(22)位于所述定子(2)内远离所述进气通道(21)的一端，所述排气通道(22)一端依次穿过所述定子(2)及所述机箱(1)，另一端与所述导气空隙(31)导通连接；所述永磁轴承(4)嵌入所述定子(2)内并与所述定子(2)固定连接，每一导气环(211)的相对两侧分别设有一所述永磁轴承(4)；所述止推轴承(5)位于所述导气空隙(31)中，并一侧与所述定子(2)固定连接；所述支撑装置(6)包括支撑圆柱(61)，所述支撑圆柱(61)套设在所述转子(3)的轴颈(32)外，并一端与所述机箱(1)固定连接，所述支撑圆柱(61)面向所述转子(3)的一面设有倾斜结构(611)，所述倾斜结构(611)远离所述机箱(1)的一端逐渐倾斜于所述转子(3)，所述支撑圆柱(61)内设有贯穿的支撑气孔(62)，所述支撑气孔(62)一端与所述导气空隙(31)导通连接，另一端朝向所述轴颈(32)；由所述进气通道(21)进入的气体依次通过所述导气环(211)、所述导气通道(23)进入所述导气空隙(31)，所述导气空隙(31)的气体分别流向所述排气通道(22)及所述支撑气孔(62)。...

【技术特征摘要】
1.一种用于旋转机械转子的组合轴承，其特征在于，包括机箱(1)、定子(2)、转子(3)、永磁轴承(4)、止推轴承(5)及支撑装置(6)，所述定子(2)位于所述机箱(1)内并与所述机箱(1)固定连接，所述转子(3)位于所述定子(2)内，所述转子(3)与所述定子(2)之间具有导气空隙(31)；所述定子(2)内设有进气通道(21)、排气通道(22)、至少设有两个导气环(211)及若干导气通道(23)，所述进气通道(21)位于所述定子(2)的一端，所述进气通道(21)的一端依次穿过所述定子(2)及所述机箱(1)，另一端连通两个所述导气环(211)，至少所述两个导气环(211)沿定子(2)的轴向间隔设置，每一所述导气环(211)环绕设置于所述导气空隙(31)外围，每一所述导气环(211)通过若干所述导气通道(23)与所述导气空隙(31)导通连接；所述排气通道(22)位于所述定子(2)内远离所述进气通道(21)的一端，所述排气通道(22)一端依次穿过所述定子(2)及所述机箱(1)，另一端与所述导气空隙(31)导通连接；所述永磁轴承(4)嵌入所述定子(2)内并与所述定子(2)固定连接，每一导气环(211)的相对两侧分别设有一所述永磁轴承(4)；所述止推轴承(5)位于所述导气空隙(31)中，并一侧与所述定子(2)固定连接；所述支撑装置(6)包括支撑圆柱(61)，所述支撑圆柱(61)套设在所述转子(3)的轴颈(32)外，并一端与所述机箱(1)固定连接，所述支撑圆柱(61)面向所述转子(3)的一面设有倾斜结构(611)，所述倾斜结构(611)远离所述机箱(1)的一端逐渐倾斜于所述转子(3)，所述支撑圆柱(61)内设有贯穿的支撑气孔(62)，所述支撑气孔(62)一端与所述导气空隙(31)导通连接，另一端朝向所述轴颈(32)；由所述进气通道(21)进入的气体依次通过所述导气环(211)、所述导气通道(23)进入所述导气空隙(31)，所述导气空隙(31)的气体分别流向所述排气通道(22)及所述支撑气孔(62)。2.根据权利要求1所述的一种用于旋转机械转子的组合轴承，其特征在于：所述止推轴承(5)内设有若干节流腔(51)及节流孔(52)，所述节流腔(51)一端为圆弧开口结构并朝向气体流动的方向，另一端与所述节流腔(51)导通连接，所述节流孔(52)为多节孔结构，并贯穿于所述止推轴承(5)，所述节流孔(52)每一节孔的半径沿气体流动的方向逐渐减少，所述节流孔(52)的相邻两节孔的连接处具有圆弧结构。3.根据权利要求1所述的一种用于旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽民，刘红亮，凤发，
申请(专利权)人：广西恒达电机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45