本发明专利技术涉及一种轴承装置以及一种由磁性的径向轴承（４）和俘获轴承（５）组成的轴承座，所述径向轴承用于无接触地支承旋转设备（１０）的转子轴（７），而所述俘获轴承用于俘获该旋转设备（１０）。按照本发明专利技术，两个轴承（４，５）轴向对齐并且相互固定连接以及关于轴承端盖（１１）、设备壳体（２）或者所述旋转设备（１０）的基座（２０）弹性地悬挂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由磁性的径向轴承和俘获轴承组成的两个轴承装置，用于无接触地支 承和俘获功率为IOOOkW或更大的涡轮机的转子轴，其中，两个轴承轴向对齐地容纳在一个 公共的轴承壳体中。此外，本专利技术涉及用于功率为IOOOkW或更大的涡轮机的两个轴承座，其中，各个 轴承座关于涡轮机布置在轴向外部，并且具有容纳在一个公共的轴承壳体中的用于无接触 地支承转子轴的磁性径向轴承和用于俘获涡轮机转子轴的俘获轴承，并且，两个轴承轴向 对齐地容纳在所述公共的轴承壳体中。
技术介绍
由日本的公开文献JP6335199A公开了一种这样的上述轴承座。在德国公开文本DE3011078A中记载了一种带有实际上零纵向间隙的轴承的轴承 座。其中的轴承座具有带有滚动部件的轴承。轴承的至少一个套圈与磁性装置固定连接， 并且这样布置所述磁性装置，即，该磁性装置使得轴承的套圈在轴承座的轴向形成相对的 间隔关系，以便实际上消除轴承的纵向间隙。由欧洲专利EP0768467B1的翻译文本DE69625870T2公开了一种在密封的真空系 统中应用的涡轮分子泵。其中公开的轴承单元包括定子侧的、带有多个永磁体的被动径向 磁性轴承。这些永磁体与设置在涡轮分子泵的转子上的另外的永磁体相对置，其中，在受调 节的状态下分别将相同的磁极相对布置。此外，轴承单元包括与磁性轴承的定子侧的部件 固定连接的保护轴承元件(紧急保护轴承元件)，以便防止转子和定子之间的直接接触。此 夕卜，磁性轴承定子侧的部件可活动地悬挂在定子内并且借助于圆柱形的弹性预紧器件沿轴 向预紧，以便能够为轴向调节轴承而与轴承单元的主动的磁性轴向轴承共同作用。此外，通 过预紧器件吸收在转子起动或加速(Hochlauf)时在主轴或转子的径向产生的共振。旋转设备优选是涡轮机，例如涡轮发电机、涡轮马达或者涡轮压缩机。这种设备的 最大允许转速通常大于4000转每分。这种设备通常具有IOOOkW或更高的功率。在涡轮压 缩机的情况下，电动机单元驱动透平单元。电动机单元的转子轴和透平轴优选对齐地布置。 两个轴可以通过耦连元件相互连接。在已知的设备中，越来越多地使用主动的磁性径向轴承替代滑动轴承来支承转子 轴，以便减少该处的摩擦损失。在此，支撑力通过受调节的电磁体产生。在调节失效时，转子 轴或转子轴端部掉在俘获轴承中，该俘获轴承用于在有限的时间内提供旋转设备的应急运 行特性。磁性的径向轴承和俘获轴承能够布置在轴承端盖或在旋转设备的设备壳体中。作 为替代，磁性的径向轴承和俘获轴承可以轴向相邻地容纳在轴承座的公共的轴承壳体中。 通常设置有两个用于支承旋转设备的分别一个轴向轴端的轴承座。还可以在轴承壳体中容 纳一轴向磁性轴承，用于轴向固定所容纳的转子轴。磁性的轴承保证转子轴在非常高的转速时无接触、无磨损并且稳定的支承。在按运行规定使用时，径向的磁性轴承和待支承的转子轴之间的气隙通常保持在约0. 5至 1. Omm的范围内。因为系统原因可以省略一个磁性轴承，设置一个俘获轴承，该俘获轴承在 磁性轴承 失效或者通常在电设备断开时能够俘获所述转子轴。为此，俘获轴承具有比轴直 径略大的内径，使得转子轴在磁性轴承按规定运行时不与俘获轴承接触。俘获轴承和转子 轴之间的气隙比磁性的径向轴承运行的气隙略小。该气隙通常在0. 1至0. 5mm的范围内。磁性的径向轴承通常具有空心圆柱形的、带有环形磁芯的环状结构，在其径向内 侧设置有用来形成用于磁性支承的电磁体的电流线圈。这种磁性的径向轴承通常通过螺纹 连接与轴承壳体或轴承端盖固定连接。作为替代，磁性的径向轴承是轴承座的一部分，该轴 承座与待支承的旋转设备的基座固定连接。通常，旋转设备的所有支撑的部件、包括磁性的 径向轴承设计为刚性的。如果旋转设备的转子轴在磁性的径向轴承失效时掉到俘获轴承内，则在整个轴承 上出现强烈的冲击负荷。这种冲击负荷原则上可以通过俘获轴承的弹性支承减小。然而， 俘获轴承可用的压缩路程受到磁性轴承的主动部分的气隙限制。在转子轴坠落到俘获轴承 内时是不允许超过所述气隙，以便避免磁性的径向轴承的损坏和失效。因此明显限制了俘 获轴承的弹性支承的设定参数。磁性的径向轴承与旋转设备的基座或与轴承端盖或与旋转设备的设备壳体至少 间接地固定连接，也就是说硬或者刚性地连接。由于刚性地连接，磁性轴承尤其在非常高的 转速时特别敏感。原因在于，为调节磁性的径向轴承所需的位置传感器通过机械激励从外 部，例如通过机械壳体或者通过基座同样被激励。因此，位置传感器检测固定的磁性轴承和 设备轴线、也就是旋转设备的(结构上的)旋转轴线之间的相对运动。该相对运动不仅通 过转子轴的运动导致，而且也通过传感器运动导致。在这种情况下，磁性轴承不利地不能在 高转速范围内运行。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种相对现有技术改进的轴承装置以 及一种用于旋转设备的改进的轴承座。本专利技术的技术问题对于两个轴承装置而言通过权利要求1和2的特征解决。本发 明对于两个轴承座而言的技术问题通过权利要求3和4的特征解决。在从属权利要求5至 7中给出了前述装置有利的实施形式。按照本专利技术，轴承装置的轴承壳体通过两个相互固定连接的轴承关于轴承端盖或 涡轮机的设备壳体弹性地悬挂。两个轴承优选固定地以螺纹方式拧在轴承壳体上。关于可选的轴承装置，两个轴承根据本专利技术弹性地悬挂在公共的轴承壳体中。轴 承壳体与轴承端盖或设备壳体固定连接。反之，由俘获轴承和磁性的径向轴承组成的机械 固定连接可在一定的程度上弹性活动地容纳在轴承壳体中。机械连接例如可以是轴向延伸 的夹紧连接。因此，有利地在磁性轴承失效时明显减小了俘获轴承上的冲击负荷。另一个优点 是，由于俘获轴承的弹性，通过串联俘获轴承的弹性和悬挂装置的弹性为转子轴在掉到俘 获轴承中时提供了明显更大的压缩路程。在此，俘获轴承相对磁性轴承气隙的压缩路程保 持不变。另一个优点是，通过这种扩展的缓冲可能性明显提高了轴承装置的寿命并尤其是提高了俘获轴承的寿命。此外，例如通过基座耦合到轴承装置或者轴承座中的机械干扰通 过磁性轴承的弹性去耦尽可能地抑制。因此，通过位置传感器不再能测量到固定的磁性轴 承和转子轴之间严重的相对运动。 为解决关于轴承座的技术问题，两个相互固定连接的轴承按照本专利技术弹性地容纳 在轴承壳体中。轴承座具有用于将轴承座固定在设备壳体或者涡轮机的基座上的轴承座支 撑部。轴承座支撑部尤其固定地、也就是刚性或者坚固地与设备壳体或者基座连接。作为前述实施方案的替代，在带有两个固定容纳的轴承的轴承壳体和轴承座支撑 部之间和/或在轴承座支撑部和设备壳体之间或在轴承座支撑部和基座之间设置至少一 个弹性的元件。按照两个装置、也就是轴承装置和轴承座的一种特殊的实施形式，为了弹性地悬 挂，可以设置由弹性材料(例如橡胶、塑料弹性体、橡胶金属复合体)制成的弹性元件。由 橡胶金属复合体制成的缓冲元件例如公知为商标名称MEGI 。弹性元件除了可恢复的弹 性特性之外还具有缓冲特性。缓冲在此本身包含损耗，也就是说，作用在该弹性元件上的机 械动能的一部分在此转化为热能。按照装置的一种实施形式，弹性元件具有这样确定的弹性和缓冲特性，使得转子 轴在磁性轴承掉落时压缩一个压缩路程。在此，压缩路程在此涉及旋转设备的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由磁性径向轴承（４）和俘获轴承（５）组成的轴承装置，所述轴承装置用于无接触地支承和俘获具有１０００ｋＷ或更大电功率的涡轮机（１０）的转子轴（７），其中，所述两个轴承（４，５）轴向对齐并且相互固定连接地容纳在一个公共的轴承壳体（２）内，其特征在于，所述轴承壳体（２）关于轴承端盖（１１）或关于设备壳体（１２）弹性地悬挂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈瑟西格尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
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