一种轴承和转子系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种轴承和转子系统，其中轴承包括：轴承壳，轴承壳为中空回转体，轴承壳设置有第一容纳腔和第二容纳腔；设置于第一容纳腔内的径向子轴承，径向子轴承穿设于转轴上，径向子轴承与转轴之间具有第一间隙；以及，设置于第二容纳腔内的推力子轴承，推力子轴承包括推力盘，以及分别设置于推力盘两侧的第一定子和第二定子，推力盘固定连接于转轴上，第一定子和第二定子均穿设于转轴上；第一定子和第二定子中，每个定子与推力盘之间具有第二间隙。本实用新型专利技术通过将径向子轴承和推力子轴承集成在一个轴承壳内，其结构简单、集成度高，且易于加工和安装，在加工和安装时能够有效保证径向子轴承和推力子轴承的同轴度一致的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种轴承和转子系统
本技术涉及轴承
，尤其涉及一种轴承和转子系统。
技术介绍
燃气轮机主要包括压气机、燃烧室及透平三大部件。空气进入压气机后被压缩成高温高压的空气，然后供给燃烧室与燃料混合燃烧，其产生的高温高压燃气在透平中膨胀做功。转子高速转动时，转子会受到径向方向或轴向方向的力。为了限制转轴发生径向或轴向上的移动，转子系统中需要安装径向轴承和推力轴承。传统的径向轴承和推力轴承均为接触式轴承，随着转子转速的提高，尤其是转子转速每分钟超过40000转时，接触式轴承由于存在较大的机械磨损，已不能满足工作转速的需求。现有转子系统中，径向轴承和推力轴承均分别加工且分别安装，这样，导致径向轴承和推力轴承在加工或安装过程中很难保证同轴度一致的要求。
技术实现思路
本技术提供一种轴承和转子系统，以解决现有转子系统中因径向轴承和推力轴承分别加工、安装而导致径向轴承和推力轴承的同轴度一致性较低的问题。第一方面，本技术提供一种轴承，用于安装于转轴上，所述轴承包括：轴承壳，所述轴承壳为中空回转体，所述轴承壳设置有第一容纳腔和第二容纳腔；设置于所述第一容纳腔内的径向子轴承，所述径向子轴承穿设于所述转轴上，所述径向子轴承与所述转轴之间具有第一间隙；以及，设置于所述第二容纳腔内的推力子轴承，所述推力子轴承包括推力盘，以及分别设置于所述推力盘两侧的第一定子和第二定子，所述推力盘固定连接于所述转轴上，所述第一定子和所述第二定子均穿设于所述转轴上；所述第一定子和所述第二定子中，每个定子与所述推力盘之间具有第二间隙。可选的，所述径向子轴承包括套设于所述转轴上的第一磁轴承，所述第一磁轴承与所述转轴之间具有所述第一间隙，所述第一磁轴承上沿周向设置有多个第一磁性部件；所述转轴能够在所述多个第一磁性部件的磁力作用下在所述转轴的径向方向上移动；所述第一定子和所述第二定子中，每个定子包括第二磁轴承，所述第二磁轴承上沿周向设置有多个第二磁性部件；所述推力盘上设置有第三磁性部件，所述推力盘能够在所述多个第二磁性部件和所述第三磁性部件之间的磁力作用下在所述转轴的轴向方向上移动。可选的，所述第一磁轴承包括：第一磁轴承座，所述第一磁轴承座套设于所述转轴上，所述第一磁轴承座上沿周向设置有多个第一容纳槽，所述多个第一磁性部件设置于所述多个第一容纳槽内，且所述多个第一磁性部件的磁极朝向所述转轴；以及，套设于所述第一磁轴承座与所述转轴之间的轴承套，所述轴承套与所述转轴之间具有所述第一间隙，所述轴承套与所述第一磁轴承座配合，将所述多个第一磁性部件固定于所述第一磁轴承座上。可选的，所述多个第一磁性部件包括多个第一永磁体，所述多个第一永磁体在所述第一磁轴承上沿周向设置；或者，所述多个第一磁性部件包括多个第一电磁铁，所述多个第一电磁铁在所述第一磁轴承上沿周向设置，所述多个第一电磁铁中的每个第一电磁铁包括设置于所述第一磁轴承上的第一磁芯及缠绕于所述第一磁芯上的第一线圈。可选的，所述第一磁轴承朝向所述转轴的侧壁或所述转轴朝向所述第一磁轴承的圆周面设置有第一动压发生槽。可选的，所述径向子轴承还包括沿所述第一磁轴承的周向间隔设置的多个第一传感器，所述多个第一传感器为以下任意一种或多种的组合：用于检测所述转轴位置的位移传感器；用于检测所述第一间隙处的气膜压力的压力传感器；用于检测所述转轴转速的速度传感器；用于检测所述转轴旋转加速度的加速度传感器。可选的，所述多个第一传感器中，每个第一传感器包括传第一感器盖和第一传感器探头，所述第一传感器探头的第一端连接所述第一传感器盖，所述第一传感器盖固定于所述第一磁轴承上，所述第一磁轴承上设有用于供所述第一传感器探头穿过的通孔；所述第一传感器探头的第二端穿过所述第一磁轴承上的通孔，并伸至所述第一间隙，且所述第一传感器探头的第二端端部与所述第一磁轴承的靠近所述转轴的一侧平齐。可选的，所述第二磁轴承包括：第二磁轴承座，所述第二磁轴承座与所述推力盘相对设置，所述第二磁轴承座上沿周向设置有多个第二容纳槽，所述多个第二磁性部件设置于所述多个第二容纳槽内，且所述多个第二磁性部件的磁极朝向所述推力盘所在的一侧；压环，所述压环设置于所述第二磁轴承座的靠近所述推力盘的一侧，所述压环与所述第二磁轴承座配合，将所述多个第二磁性部件固定于所述第二磁轴承座上。可选的，所述多个第二磁性部件包括多个第二永磁体，所述多个第二永磁体在所述第二磁轴承上沿周向设置；或者，所述多个第二磁性部件包括多个第二电磁铁，所述多个第二电磁铁在所述第二磁轴承上沿周向设置，所述多个第二电磁铁中的每个第二电磁铁包括设置于所述第二磁轴承上的第二磁芯及缠绕于所述第二磁芯上的第二线圈。可选的，所述第三磁性部件包括设置于所述推力盘的面向所述第一定子和所述第二定子的端面上的磁性材料；其中，所述磁性材料在所述推力盘上呈条状分布，而形成多个条状磁性部，所述多个条状磁性部呈辐射状或环状；或者，所述磁性材料在所述推力盘上呈点状分布。可选的，所述推力盘的面向所述第一定子和所述第二定子的端面，或，所述第一定子和所述第二定子的面向所述推力盘的端面上设置有第二动压发生槽。可选的，所述第二动压发生槽呈辐射状或同心圆状排布。可选的，所述第二动压发生槽包括第一螺旋槽和第二螺旋槽，所述第一螺旋槽环绕于所述第二螺旋槽外，所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽的螺旋走向相反，所述第一螺旋槽的靠近所述第二螺旋槽的一端与所述第二螺旋槽的靠近所述第一螺旋槽的一端连接或断开。可选的，所述推力子轴承上还设置有第二传感器，所述第二传感器为以下任意一种或多种的组合：用于检测所述推力盘位置的位移传感器；用于检测所述第二间隙处的气膜压力的压力传感器；用于检测所述推力盘转速的速度传感器；用于检测所述推力盘旋转加速度的加速度传感器。可选的，所述第二传感器包括第二传感器盖和第二传感器探头，所述第二传感器探头的第一端连接所述第二传感器盖，所述第二传感器盖固定于所述第二磁轴承上，所述第二磁轴承上设有用于供所述第二传感器探头穿过的通孔；所述第二传感器探头的第二端穿过所述第二磁轴承上的通孔，并伸至所述第二间隙，且所述第二传感器探头的第二端端部与所述第二磁轴承的靠近所述推力盘的一侧平齐。可选的，所述轴承壳还设置有静压进气节流孔；其中，所述静压进气节流孔的一端连接外部气源，另一端经所述径向子轴承与所述第一间隙相通，并经所述第一定子和所述第二定子与所述第二间隙相通，所述静压进气节流孔用于将外部气源输送至所述第一间隙和所述第二间隙。第二方面，本技术提供一种转子系统，其特征在于，包括转轴和设置于所述转轴上的推力轴承和至少两个径向轴承，所述推力轴承和所述至少两个径向轴承均为非接触式轴承；所述推力轴承和与所述推力轴承相邻的径向轴承集成一体，形成第一方面中任一项所述的轴承。可选的，所述转轴的轴体为一体结构，所述转轴水平设置或竖向设置；所述转轴上依次设置有电机、压气机和透平；其中，所述推力轴承设置于所述透平的靠近所述压气机的一侧的预设位置上，所述预设位置为能够使所述转子系统的重心位于所述至少两个径向轴承中相距最远的两个径向轴承之间的位置。可选的，所述转轴的轴体为一体结构，所述转轴水平设置或竖向设置；所述转轴上设置有电机、压气机、透平和两个径向轴承，所述两个径向轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承，用于安装于转轴上，其特征在于，所述轴承包括：轴承壳，所述轴承壳为中空回转体，所述轴承壳设置有第一容纳腔和第二容纳腔；设置于所述第一容纳腔内的径向子轴承，所述径向子轴承穿设于所述转轴上，所述径向子轴承与所述转轴之间具有第一间隙；以及，设置于所述第二容纳腔内的推力子轴承，所述推力子轴承包括推力盘，以及分别设置于所述推力盘两侧的第一定子和第二定子，所述推力盘固定连接于所述转轴上，所述第一定子和所述第二定子均穿设于所述转轴上；所述第一定子和所述第二定子中，每个定子与所述推力盘之间具有第二间隙。

【技术特征摘要】
1.一种轴承，用于安装于转轴上，其特征在于，所述轴承包括：轴承壳，所述轴承壳为中空回转体，所述轴承壳设置有第一容纳腔和第二容纳腔；设置于所述第一容纳腔内的径向子轴承，所述径向子轴承穿设于所述转轴上，所述径向子轴承与所述转轴之间具有第一间隙；以及，设置于所述第二容纳腔内的推力子轴承，所述推力子轴承包括推力盘，以及分别设置于所述推力盘两侧的第一定子和第二定子，所述推力盘固定连接于所述转轴上，所述第一定子和所述第二定子均穿设于所述转轴上；所述第一定子和所述第二定子中，每个定子与所述推力盘之间具有第二间隙。2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述径向子轴承包括套设于所述转轴上的第一磁轴承，所述第一磁轴承与所述转轴之间具有所述第一间隙，所述第一磁轴承上沿周向设置有多个第一磁性部件；所述转轴能够在所述多个第一磁性部件的磁力作用下在所述转轴的径向方向上移动；所述第一定子和所述第二定子中，每个定子包括第二磁轴承，所述第二磁轴承上沿周向设置有多个第二磁性部件；所述推力盘上设置有第三磁性部件，所述推力盘能够在所述多个第二磁性部件和所述第三磁性部件之间的磁力作用下在所述转轴的轴向方向上移动。3.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，所述第一磁轴承包括：第一磁轴承座，所述第一磁轴承座套设于所述转轴上，所述第一磁轴承座上沿周向设置有多个第一容纳槽，所述多个第一磁性部件设置于所述多个第一容纳槽内，且所述多个第一磁性部件的磁极朝向所述转轴；以及，套设于所述第一磁轴承座与所述转轴之间的轴承套，所述轴承套与所述转轴之间具有所述第一间隙，所述轴承套与所述第一磁轴承座配合，将所述多个第一磁性部件固定于所述第一磁轴承座上。4.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，所述多个第一磁性部件包括多个第一永磁体，所述多个第一永磁体在所述第一磁轴承上沿周向设置；或者，所述多个第一磁性部件包括多个第一电磁铁，所述多个第一电磁铁在所述第一磁轴承上沿周向设置，所述多个第一电磁铁中的每个第一电磁铁包括设置于所述第一磁轴承上的第一磁芯及缠绕于所述第一磁芯上的第一线圈。5.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，所述第一磁轴承朝向所述转轴的侧壁或所述转轴朝向所述第一磁轴承的圆周面设置有第一动压发生槽。6.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，所述径向子轴承还包括沿所述第一磁轴承的周向间隔设置的多个第一传感器，所述多个第一传感器为以下任意一种或多种的组合：用于检测所述转轴位置的位移传感器；用于检测所述第一间隙处的气膜压力的压力传感器；用于检测所述转轴转速的速度传感器；用于检测所述转轴旋转加速度的加速度传感器。7.根据权利要求6所述的轴承，其特征在于，所述多个第一传感器中，每个第一传感器包括传第一感器盖和第一传感器探头，所述第一传感器探头的第一端连接所述第一传感器盖，所述第一传感器盖固定于所述第一磁轴承上，所述第一磁轴承上设有用于供所述第一传感器探头穿过的通孔；所述第一传感器探头的第二端穿过所述第一磁轴承上的通孔，并伸至所述第一间隙，且所述第一传感器探头的第二端端部与所述第一磁轴承的靠近所述转轴的一侧平齐。8.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，所述第二磁轴承包括：第二磁轴承座，所述第二磁轴承座与所述推力盘相对设置，所述第二磁轴承座上沿周向设置有多个第二容纳槽，所述多个第二磁性部件设置于所述多个第二容纳槽内，且所述多个第二磁性部件的磁极朝向所述推力盘所在的一侧；压环，所述压环设置于所述第二磁轴承座的靠近所述推力盘的一侧，所述压环与所述第二磁轴承座配合，将所述多个第二磁性部件固定于所述第二磁轴承座上。9.根据权利要求2所述的轴承，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳普，
申请(专利权)人：至玥腾风科技投资集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11