轴承保持架制造技术

本发明专利技术提供了一种用于涡轮分子泵的转子轴承的轴承保持架（13）。该轴承保持架包括多个轴承兜孔（14），其中每一个在使用中收容轴承滚珠（15），使得该轴承滚珠可操作地接合该转子轴承的内座圈和外座圈。该轴承保持架的每个轴承兜孔都具有用于收容该轴承滚珠的主腔室（17），并且每个轴承兜孔还包括贮槽（20）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴承保持架
本专利技术涉及一种轴承保持架，并且特别是涉及一种用于真空泵、特别是涡轮分子泵中的油润滑转子轴承中的轴承保持架。
技术介绍
真空泵通常包括呈转子形式的叶轮，该转子安装在轴上，以便相对于周围的定子旋转。该轴通常由轴承布置结构来支撑，该轴承布置结构包括位于该轴的相应端部处或中间的两个轴承。可替代地，该轴可以是由位于该轴的一端处或中间的两个轴承支撑的悬臂。在两种布置结构中，一个或两个轴承可呈滚动轴承的形式。例如，上部轴承可以是被动磁浮轴承，并且下部轴承可以是滚动轴承。参考图1，典型的滚动轴承（1）包括相对于真空泵（4）的轴（3）固定的内座圈（2）、外座圈（5）以及多个滚动元件（6），该多个滚动元件（6）通过轴承保持架（7）支撑，以便允许内座圈（2）和外座圈（5）的相对旋转。通常，外座圈（5）被固定地附接到轴承支撑阻尼器（8），该轴承支撑阻尼器（8）又被固定地附接到真空泵的壳体（9）。轴承支撑阻尼器（8）通常通过轴承支撑螺母（10）来保持就位。滚动轴承（1）通常包括多个轴承滚珠（6），其可被油脂润滑或油润滑，以建立将处于滚动和滑动接触的轴承部件分开的承载膜，以便最小化摩擦和磨损。如所论述的，滚动轴承（1）通常将包括轴承保持架（7）。如通过参考图2和图3更好地图示的，轴承保持架（7）可包括多个均匀间隔的轴承兜孔（30），轴承滚珠（6）被定位在这些轴承兜孔（30）内。因此，轴承保持架（7）确保了轴承滚珠（6）围绕内座圈（2）和外座圈（5）之间的通道的均匀间隔，并且有助于轴承内的油润滑剂分布。r>滚动轴承（1）通常通过油润滑剂润滑，该油润滑剂在每个轴承滚珠（6）、其对应的轴承兜孔（30）以及内座圈（2）和外座圈（5）之间形成薄膜。形成在轴承滚珠（6）与轴承保持架（7）之间的润滑膜确保了轴承滚珠（6）能够在磨损最小并且由于摩擦引起的损耗减小的情况下旋转和转动。滚珠运动是复杂的，并且由于轴承的内部几何形状以及滚珠在高速操作期间所受到的力而可能包括围绕轴承轴线的滚动和围绕其他轴线的转动的组合。图1示出了外部引导保持架设计，其中，来自油供应系统的油输送螺母（31）在内座圈（2）和轴承保持架（7）之间延伸。油润滑剂通过内座圈（2）与轴承保持架（7）之间的通道（32）而被供应到轴承滚珠（6）。图1示出了处于竖直直立位置的涡轮分子泵，其中叶轮轴（3）的旋转轴线（A）处于基本上竖直的定向。当处于竖直直立位置时，转子室被定位成转子室入口处于转子室出口上方。图2示出了如在处于竖直直立位置的涡轮分子泵的下部滚动轴承中见到的轴承保持架（7）和轴承滚珠（6）。如所示，轴承保持架（7）的旋转轴线（X）竖直定向，并且轴承保持架（7）被定位成使得每个轴承兜孔（30）的第一端处的开口（11）面向上。在重力的作用下，轴承保持架（7）将趋于就位，使得每个轴承滚珠（6）更加朝向其轴承兜孔（30）的第一端定位，因此在那里可形成油润滑膜。当处于该定向时，每个轴承滚珠（6）与其轴承兜孔（30）的开口（11）之间的相互作用会中断油润滑剂膜，并且由此，减少当真空泵处于操作中时的摩擦损耗。开口（11）通常是“夹式”保持架的特征，其中，存在开口侧，以在滚珠已预先组装在座圈之间的情况下，允许将保持架夹在滚珠上。可在深槽滚珠轴承中设置开口，这是因为在组装期间，滚珠可能会不均匀地隔开。在诸如铆接滚珠轴承或角接触滚珠轴承之类的替代设计中，可能没有开口侧。由于操作原因，包括涡轮分子泵的真空泵可能需要在上述竖直直立位置以外的定向上使用，例如其中叶轮的轴线水平、竖直倒置（也就是说，其中转子室出口处于入口上方）或者处于它们之间的任何角度。然而，已经观察到，当真空泵以竖直直立位置以外的位置定向时，则对于给定的转子速度的操作温度可能会升高，从而减小真空泵的操作范围，并且以给定的转子速度运行真空泵所需的功率可能会增加，或者反之亦然，其中，增加的功率损耗导致轴承内的温度升高。已经发现，当泵被布置在竖直倒置位置时，这些称为寄生损失的问题特别严重。由于轴承内的摩擦而导致的功率损耗已被测量为在某些定向上会增加多达100%。因此，仍然需要具有减小的寄生损失的真空泵，并且特别是，包括润滑的油的真空泵，其中功率损耗与装置的定向无关。本专利技术人已经发现，这些问题的原因是下部油润滑滚动轴承（即，位于涡轮分子泵的转子室出口端处的滚动轴承）的轴承保持架中的粘滞损失。图3示出了如在处于竖直倒置位置的涡轮分子泵的下部滚动轴承中见到的轴承保持架（7）和轴承滚珠（6）。如所示，轴承保持架（7）的旋转轴线（X）是竖直的，然而，与图1和图2中所示的布置结构相比，轴承保持架（7）是倒置的。在该位置，轴承保持架（7）被定位成使得轴承兜孔（30）的开口（11）面向下。已经发现，在该位置，在重力的作用下，轴承保持架（7）可趋于就位，使得每个轴承滚珠（6）更加朝向其轴承兜孔（30）的第二封闭端（12）定位。结果，与处于竖直直立位置时相比，轴承兜孔（12）的封闭端的表面被定位成显著更加靠近轴承滚珠（6）。因此，油润滑厚度在轴承兜孔（30）的封闭端（12）处减小，并且不会被轴承兜孔的开口（11）中断，从而导致更高的粘滞损失。尽管程度较小，但类似的问题也可能会发生在其他非竖直定向上。本专利技术解决现有技术的油润滑轴承系统的这些和其他问题。
技术实现思路
因此，在第一方面，本专利技术提供了一种用于涡轮分子泵的油润滑转子轴承的轴承保持架。该轴承保持架包括多个轴承兜孔，其中每一个在使用中收容轴承滚珠，使得该轴承滚珠可以可操作地接合该转子轴承的内座圈和外座圈。每个轴承兜孔具有用于收容该轴承滚珠的主腔室，其中，每个轴承兜孔还包括油贮槽。出于本专利技术的目的，贮槽具有其正常含义。通常，为在使用中润滑液体油可从该主腔室流入到其中的凹陷处。已知油脂润滑轴承具有油脂贮槽，其构造成用于容纳基本上为固体的油脂，但是本专利技术不用于与这样的油脂润滑轴承一起使用。通常，该贮槽位于该兜孔的与第一端相对的第二端处。通常，每个兜孔的该第一端包括开口。该开口的宽度通常与该贮槽的开口的宽度相同或比之更宽。通常，该开口的宽度比该轴承滚珠的直径要窄。通常，处于每个兜孔的第一端处的开口被限定在该轴承保持架的基本上环形的表面中。本专利技术人已发现，在每个轴承兜孔中设置油贮槽会减小粘滞损失，特别是在轴承保持架被定向成使得轴承兜孔开口面向下时。有利地，当在涡轮分子泵中的油润滑下部滚动轴承中采用根据本专利技术的轴承保持架时，与采用标准的轴承保持架时相比，当泵在竖直倒置位置操作时，寄生损失显著降低。另外，并且有利地，已发现在操作期间保持架振动的幅度减小。该主腔室可至少部分地由基本上弧形的表面限定，该表面包围收容在该主腔室中的轴承滚珠的一部分。该主腔室可包括两个或更多个弧形表面。通常，该弧形表面具有由周界假想圆限定的弧。在该主腔室包括两个或更多个弧形表面的情况下，它们由相同假想圆的周界限定。在实施例中，限定该主腔室的基本上弧形的表面可呈假想圆柱体的外表面的一部分的形式，该假想圆柱体具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涡轮分子泵的油润滑转子轴承的轴承保持架，其中，所述轴承保持架包括多个轴承兜孔，所述多个轴承兜孔中的每一个在使用中收容轴承滚珠，使得所述轴承滚珠可以能够操作地接合所述转子轴承的内座圈和外座圈，每个轴承兜孔具有用于收容所述轴承滚珠的主腔室，其中，每个轴承兜孔还包括油贮槽。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180711 GB 1811339.91.一种用于涡轮分子泵的油润滑转子轴承的轴承保持架，其中，所述轴承保持架包括多个轴承兜孔，所述多个轴承兜孔中的每一个在使用中收容轴承滚珠，使得所述轴承滚珠可以能够操作地接合所述转子轴承的内座圈和外座圈，每个轴承兜孔具有用于收容所述轴承滚珠的主腔室，其中，每个轴承兜孔还包括油贮槽。


2.根据权利要求1所述的轴承保持架，其中，所述主腔室至少部分地由基本上弧形的表面限定，以用于包围收容在所述主腔室中的轴承滚珠的一部分，并且其中，所述贮槽呈从所述基本上弧形的表面径向向外延伸的辅助腔室的形式。


3.根据权利要求1或2所述的轴承保持架，其中，所述贮槽位于所述兜孔的与第一端相对的第二端处，其中，所述第一端为转子侧端，并且其中，所述第二端为泵出口侧端。


4.根据权利要求3所述的轴承保持架，其中，每个兜孔在所述第一端处包括开口，所述开口限定在所述轴承保持架的基本上环形的表面中，其中，所述第一端为转子侧端，并且其中，所述第二端为泵出口侧端。


5.根据任一前述权利要求所述的轴承保持架，其中，所述贮槽延伸至所述轴承保持架的外座圈侧表面。


6.根据任一前述权利要求所述的轴承保持架，其中，所述贮槽延伸至所述轴承保持架的内座圈侧表面。


7.根据任一前述权利要求所述的轴承保持架，其中，所述贮槽仅在内座圈侧或外座圈侧上开口。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴承保持架，其中，所述贮槽在内座圈侧或外座圈侧上由从所述贮槽的基部纵向延伸的壁限定，并且其中，纵向延伸的壁包括轴承滚珠侧表面，所述轴承滚珠侧表面形成限定所述主腔室的基本上弧形的表面的一部分。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的轴承保持架，其中，所述贮...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·卢切塔，
申请(专利权)人：爱德华兹有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB