[发明专利]用于保护轴承的轴向弹性阻尼器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明提供一种轴向弹性阻尼器及其使用方法，可用于磁悬浮轴承系统的保护轴承中，吸收当轴高速跌落到保护轴承上在轴向产生的振动与冲击能量，可提高保护轴承的寿命与可靠性。

背景技术

在磁悬浮轴承系统中，为了确保系统的可靠性与安全性，一般需要一套保护轴承(也称为辅助轴承，或备用轴承，或应急轴承)，其主要目的是在磁悬浮轴承失效时临时支承高速旋转的轴，保护磁悬浮装备不受损坏。由于磁悬浮轴承的转速一般很高，当轴高速跌落到保护轴承上时会产生很大的振动与冲击，目前存在的主要问题是现有保护轴承抵抗振动与冲击的能力较差，常常发生保护轴承烧坏而损坏设备的严重事故。

为了吸收当轴高速跌落到保护轴承上在轴向产生的振动与冲击能量，已公开的专利申请(申请号：200710192282.X)是在保护轴承的外圈与机座孔之间设计一套弹性阻尼器，这种设计的不足在于轴在跌落时首先冲击保护轴承的内圈，内圈再将冲击能量通过滚动体、保护轴承的外圈传递给弹性阻尼器。也就是说，保护轴承在弹性阻尼器工作之前就已经受到了很大的振动与冲击，这种设计保护轴承还是比较容易被损坏。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种用于保护轴承的轴向弹性阻尼器及使用方法，能够在轴与保护轴承接触的同时吸收振动冲击的能量，弹性阻尼器与保护轴承同时工作，可以更好地提高保护轴承抵抗振动与冲击的能力与可靠性，以满足高速磁悬浮轴承系统的需要。

一种用于保护轴承的轴向弹性阻尼器，用于吸收轴向振动冲击能量，其特征在于：该阻尼器包括环状弹簧片本体和阻尼条；其中所述环状弹簧片本体与保护轴承内圈接触的端面均匀布有一端沿轴向翘起的弹簧片，所述阻尼条位于上述弹簧片与上述环状弹簧片本体之间。

上述弹簧片的开口方向可以沿圆周方向，也可以沿径向方向，也可以为一个整体沿轴向翘起的环状弹簧。

本发明主要由环状弹簧片本体、沿轴向翘起的弹簧片和阻尼条组成一个轴向弹性阻尼器，弹簧片翘起的高度小于保护轴承与轴之间的轴向保护间隙。在保护轴承的内圈与轴的两个端面之间各设计一套轴向弹性阻尼器，当轴高速跌落到保护轴承上时，保护轴承的内圈首先与其中一个轴向弹性阻尼器中翘起的弹簧片接触，弹簧片在变形的过程中又压迫阻尼条变形，吸收了大部分当轴高速跌落到保护轴承上在轴向产生的振动与冲击能量，因此可以提高保护轴承抵抗振动与冲击的能力与可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种轴向弹性阻尼器(弹簧片的开口方向沿圆周方向)与保护轴承、轴装配在一起的示意图。

图2为本发明的一种轴向弹性阻尼器(弹簧片的开口方向沿圆周方向)沿圆周方向展开示意图。

图3为本发明的另一种轴向弹性阻尼器(弹簧片的开口方向沿径向方向)与保护轴承、轴装配在一起的示意图。

图中标号名称：1保护轴承，2环状弹簧片本体，3螺母，4阻尼条，5弹簧片，6轴，A轴线方向，R径向方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的组成、工作原理和结构设计作进一步详细说明。

图1所示的是本发明的一种轴向弹性阻尼器(弹簧片的开口方向沿圆周方向)与保护轴承、轴装配在一起的示意图，在保护轴承1的内圈与轴6的两个端面之间各设计了一套轴向弹性阻尼器(由2、4、5组成)，当轴6高速跌落到保护轴承1上时，保护轴承1的内圈首先与其中一个轴向弹性阻尼器中翘起的弹簧片5接触，弹簧片5在变形的过程中又压迫阻尼条4变形，通过弹簧片5与阻尼条4的做功吸收了大部分当轴高速跌落时在轴向(坐标A方向)产生的振动与冲击能量，因此可以提高保护轴承抵抗振动与冲击的能力与可靠性。图1中的轴向弹性阻尼器如图2所示，在翘起的弹簧片5与环状弹簧片本体2之间放置阻尼条4，弹簧片的开口方向是沿圆周方向。

图3为本发明的另一种轴向弹性阻尼器(弹簧片的开口方向沿径向方向，即坐标R方向)与保护轴承、轴装配在一起的示意图，图3与图1的区别在于弹簧片5的开口方向，在图3中，弹簧片5的开口方向是沿径向方向，弹簧片5可以是一个整体沿轴向翘起的圆环，也可以是多个(3-100个)沿轴向翘起的弹簧片，阻尼条4一般可以是一个整体的环状阻尼条；在图1中，弹簧片5的开口方向是沿圆周方向，弹簧片5是多个(3-100个)沿轴向翘起的弹簧片，阻尼条4一般是多个(3-100个)独立的条状阻尼条。