[发明专利]自动消除滚动轴承内圈径向间隙的径向保护轴承装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动消除滚动轴承内圈径向间隙的径向保护轴承装置，消除了转子跌落时对滚动轴承的反复冲击和碰撞，适合于高速磁悬浮轴承系统中承受径向载荷的径向保护轴承，属于磁悬浮轴承系统领域。

背景技术

在磁悬浮轴承系统中，为了确保系统的安全性和可靠性，一般需要一套保护轴承（也称保持轴承、备用轴承、辅助轴承或应急轴承），其中之一就是只承受径向载荷的径向保护轴承，其主要目的是当磁悬浮轴承系统失效时在径向临时支撑高速旋转的转子，以保护磁悬浮轴承系统不受损坏。传统的径向保护轴承设计一般是将滚动轴承的外圈装配在轴承座中，滚动轴承的内圈与转子组件径向之间设置磁悬浮轴承正常工作所需的0.2mm间隙，因此，保护轴承工作时存在很大的冲击与振动，同时转子组件跌落后也无法消除保护轴承与转子组件之间的间隙，抵抗冲击和振动的能力差，容易导致保护轴承损坏，致使磁悬浮轴承系统损坏的严重事故。故传统保护轴承也一直是制约着磁悬浮轴承系统应用和发展的主要因素。

由于磁悬浮轴承系统的转速一般都很高，而转子组件与保护轴承之间存有较大的径向间隙，转子组件在跌落到保护轴承上时会产生很大的冲击与振动。目前有一种方法是通过在转子组件周向布满滚动轴承，在转子组件跌落后，通过周边滚动轴承的运动以消除间隙，但是其结构非常复杂，同时只支持转子组件沿着一个方向转动时的跌落，并且由于转子直径远大于周边滚动轴承的直径，致使跌落后周向滚动轴承的转速远大于其自身的极限转速，没有从根本上解决问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种在磁悬浮轴承系统失效、转子跌落后可自动消除转子组件与径向保护轴承之间径向间隙的装置，相当于消除了转子组件与滚动轴承内圈之间的径向间隙，从而消除了转子组件跌落后对滚动轴承的冲击和振动，提高了径向保护轴承的可靠性和安全性，以满足高速磁悬浮轴承系统需要。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种自动消除滚动轴承内圈径向间隙的径向保护轴承装置，包括外层安装座、径向保护轴承以及转子组件，该径向保护轴承包括滚动轴承、内层安装座以及支撑座；所述内层安装座置于外层安装座的内腔与转子组件的外圆之间，且内层安装座设置有两个用于安装滚动轴承的轴承安装颈部；每一个轴承安装颈部外圆与外层安装座的内腔之间安装一个滚动轴承，该滚动轴承的内圈与轴承安装颈部外圆为过盈配合，同时轴承安装颈部的内圆与转子组件之间存在径向间隙L1；支撑座置于两个轴承安装颈部之间，且支撑座的内圆与转子组件同心设置，同时支撑座的内圆与转子组件外圆之间存在径向间隙L2，径向间隙L2小于径向间隙L1；所述支撑座包括2个以上的支撑座分体，各支撑座分体周向均布在转子组件的外围，且各支撑座分体均通过第一定位销与内层安装座定位设置，同时各支撑座分体通过环形连接件连接成一体，该环形连接件与各支撑座分体均通过第二定位销定位连接；另外，至少有一个支撑座分体配置支撑座调节装置，该支撑座调节装置包括两组用于维持支撑座的内圆与转子组件同心度的弹性连接件，所述的两组弹性连接件相对地置于支撑座分体两侧，每一组弹性连接件的一端与长度相对于支撑座分体可调的调节柱组件相连接，另一端则与支撑座分体相抵触；调节柱组件安装在内层安装座上。

所述调节柱组件包括调节柱以及固定安装块；固定安装块固定安装在安装座上，调节柱的一端与固定安装块螺纹连接，另一端则面向支撑座分体设置，且调节柱通过锁紧螺母与固定安装块紧固，弹性连接件套接于调节柱的外围，且弹性连接件的两端分别与调节柱上的凸缘和支撑座分体相抵触。

所述内层安装座包括底盖以及置于底盖上方的压盖；底盖和压盖相背离的端部均分别对应设置成轴承安装颈部，而底盖和压盖相邻的端部通过第一组螺钉连接成一体，且底盖和压盖之间存在用于置放支撑座的安置腔。

所述底盖开设用于置放支撑座的半封闭底盖槽，压盖封接半封闭底盖槽以形成安置腔；各支撑座分体靠近转子组件的内圆端部均通过第一定位销与底盖定位设置；支撑座调节装置设置于背离转子组件的支撑座分体尾端，而第二定位销设置于第一定位销和支撑座调节装置之间。

所述外层安装座包括机座、内端盖以及外端盖，所述内端盖、外端盖通过第四组螺钉连接成一体，且内端盖、外端盖通过第三组螺钉与机座固定连接。

所述支撑座分体为2-200个。

根据以上的技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下的优点：