【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁悬浮轴承系统，具体涉及一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置。
技术介绍
1、磁悬浮轴承系统中一般需要配备保护轴承(touchdown bearing)装置，以避免系统发送电气故障时转子高速跌落造成严重事故，现有技术通常采用常规滚动轴承作为保护轴承方案。磁悬浮轴承正常运行时，转子保持悬浮状态旋转，保护轴承与转子间存在一定间隙，保护轴承处于静止状态。对于立式转子系统，磁悬浮轴承故障造成转子跌落时，转子首先在轴向上撞击保护轴承轴向端面，同时转子在离心作用下在径向间隙内发生弹跳和全周摩擦，在此过程中保护轴承将同时在径向和轴向持续受到转子自重3-10倍的接触力。转子在跌落过程中持续处于不稳定状态并且在停机前无法获得稳定的干预，剧烈的接触力和碰摩导致的摩擦力将造成保护轴承出现塑性变形、摩擦磨损和严重发热等损伤，大大降低了保护轴承的可靠性，使得系统存在严重失效事故的风险。目前，保护轴承的可靠性问题已经成为了制约磁悬浮轴承技术发展的主要瓶颈之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置。针对立式磁悬浮轴承系统，从保护轴承装置的结构设计角度，在不增加装置复杂性的前提下，尽量提高转子的跌落稳定性、降低保护轴承在跌落中所受的接触力，对提高保护轴承的可靠性，延长保护轴承的使用寿命可以起到重要作用。
2、本专利技术采用的技术方案是：一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，包括轴承外
3、当转子相对轴承内圈发生偏心，使所述轴承内圈和配对轴套的锥面的接触变得不均匀，通过轴向重力在锥面上的分量，产生径向相对于偏心方向相反的支撑力，使得转子出现反对偏心的趋势，进而消除偏心。
4、在正常运行工况下，所述轴承内圈与配对轴套不发生接触，所述配对轴套随着转子高速旋转，所述轴承外圈、轴承内圈、滚动体、保持架保持静止状态；当磁轴承失效时，所述转子因重力作用向下跌落，所述配对轴套和轴承内圈发生碰撞接触，由于速度差的存在，所述转子在数次弹跳后稳定落在保护轴承主体部分上，所述配对轴套和轴承内圈达到相同转速。
5、所述轴承外圈、轴承内圈、滚动体和保持架单独组装成保护轴承主体，所述轴承外圈和轴承内圈同轴设置，所述滚动体安装在轴承外圈和轴承内圈之间，并使用保持架将滚动体彼此间隔开。
6、所述轴承内圈的内径d1大于配对轴套的内径d2，即d1＞d2，所述配对轴套的径向宽度尺寸h2大于轴承内圈径向宽度h1，即h1＜h2。
7、所述轴承内圈和配对轴套的配合锥面与水平面的角度范围为10°-45°。
8、所述轴承内圈和配对轴套的接触锥面设有耐磨性材料或涂层。
9、本专利技术能够在磁悬浮轴承系统失效后对转子同时提供径向和轴向的保护，避免转定子间的直接接触，并且通过轴向和径向的耦合能够使转子趋向于保持在中心稳定位置，同时减小因转子涡动引起的径向接触力和摩擦力；内圈与配对轴套的分离设计使其作为一个完整的解决方案，无需在转子设计时考虑接触配副的结构和材料，简化系统设计流程；另外，当磁悬浮轴承再次进行悬浮时，能够及时恢复轴承内圈与配对轴套的间隙，使得保护轴承不干扰磁悬浮轴承的正常运行；提高了保护轴承及磁悬浮轴承系统的可靠性和安全性，降低了检测和维护成本。
10、本专利技术通过设计具有能够完整贴合锥面的内圈和配对轴套，实现对跌落转子的响应的控制，轴向与径向的耦合作用使转子呈现向心趋势，降低与保护轴承间的接触力和摩擦力。
11、本专利技术配对轴套作为标准件安装在转子上，转子无需额外考虑在该处的结构设计，配对轴套正常工作时与保护轴承其他组件不发生接触，保护轴承处于静止状态，保证了磁悬浮轴承运行时转子悬浮的特征。
12、本专利技术与传统保护轴承相比在转子系统设计时未增加设计复杂度，无需额外考虑转子在该处的结构设计；与专门实现转子控制的保护轴承装置相比，大幅简化了现有结构，降低了系统复杂度和成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，包括轴承外圈(1)、轴承内圈(2)、滚动体(3)、保持架(4)，其特征在于：还包括配对轴套(5)，所述轴承内圈(2)和配对轴套(5)之间通过相互贴合的锥面配合，装配时所述配对轴套(5)通过过盈配合的方式安装到转子(6)上；
2.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，其特征在于：在正常运行工况下，所述轴承内圈(2)与配对轴套(5)不发生接触，所述配对轴套(5)随着转子(6)高速旋转，所述轴承外圈(1)、轴承内圈(2)、滚动体(3)、保持架(4)保持静止状态；当磁轴承失效时，所述转子(6)因重力作用向下跌落，所述配对轴套(5)和轴承内圈(2)发生碰撞接触，由于速度差的存在，所述转子(6)在数次弹跳后稳定落在保护轴承主体部分上，所述配对轴套(5)和轴承内圈(2)达到相同转速。
3.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，其特征在于：所述轴承外圈(1)、轴承内圈(2)、滚动体(3)和保持架(4)单独组装成保护轴承主体，所述轴承外圈(1)和轴承内圈(2)同轴
4.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，其特征在于：所述轴承内圈(2)的内径d1大于配对轴套(5)的内径d2，即d1＞d2，所述配对轴套(5)的径向宽度尺寸h2大于轴承内圈(2)径向宽度h1，即h1＜h2。
5.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，其特征在于：所述轴承内圈(2)和配对轴套(5)的配合锥面与水平面的角度范围为10°-45°。
6.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，其特征在于：所述轴承内圈(2)和配对轴套(5)的接触锥面设有耐磨性材料或涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，包括轴承外圈(1)、轴承内圈(2)、滚动体(3)、保持架(4)，其特征在于：还包括配对轴套(5)，所述轴承内圈(2)和配对轴套(5)之间通过相互贴合的锥面配合，装配时所述配对轴套(5)通过过盈配合的方式安装到转子(6)上；
2.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护轴承装置，其特征在于：在正常运行工况下，所述轴承内圈(2)与配对轴套(5)不发生接触，所述配对轴套(5)随着转子(6)高速旋转，所述轴承外圈(1)、轴承内圈(2)、滚动体(3)、保持架(4)保持静止状态；当磁轴承失效时，所述转子(6)因重力作用向下跌落，所述配对轴套(5)和轴承内圈(2)发生碰撞接触，由于速度差的存在，所述转子(6)在数次弹跳后稳定落在保护轴承主体部分上，所述配对轴套(5)和轴承内圈(2)达到相同转速。
3.根据权利要求1所述的一种用于立式磁悬浮轴承系统的自定心保护...
【专利技术属性】
技术研发人员：李子麟，金和平，刘益勇，颜俊，李倩，潘中奇，李存凯，周晓，梁涛，
申请(专利权)人：三峡智能工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。