[发明专利]尤其是磁耦合泵的流体动力滑动轴承

说明书

本发明涉及一种尤其是磁耦合泵的轴的流体动力滑动轴承，其中该滑动轴承具有安置在轴承套之间的紧固套，其中这些轴承套的轴承端面分别安装在轴向止推轴承上。

磁耦合泵是众所周知的并且例如在DE102009022916A1中被描述。在此，泵动力从驱动轴经由装有磁体的转子(外转子)被以不接触且基本不打滑的方式传递至泵侧的磁载体(内转子)。内转子驱动泵轴，所述泵轴安装在由输送介质润滑的滑动轴承（即流体动力滑动轴承）内。在外转子和内转子之间，即在外磁体和内磁体之间，存在有具有圆柱形壁的分离罐。分离罐使其凸缘与泵组件（例如壳体盖）相连并且具有与之对置的封闭的底面。分离罐（即磁耦合泵）将产品空间与外部环境可靠地间隔开，从而使得产品流出的危险及所有与之相关的不利结果被排除。据此，磁耦合泵是由传统的泵液压装置与磁力驱动系统一起组成的组合。此系统在两个半离合器之间利用磁体之间的吸引力和排斥力来以不接触且不打滑的方式传递转矩。尤其在处理很昂贵或非常有害的物质时，磁耦合泵对此有很大的益处。

EP0814275B1旨在提供一种磁耦合泵的流体动力滑动轴承，其以组合的推力轴承和径向轴承的形式构成。EP0814275B1的滑动轴承有两个轴承套、可在轴承套上滑动的两个轴承衬套、设于轴承套之间的间隔套和设于轴承衬套之间的间隔衬套。轴承套和轴承衬套由陶瓷材料构成，其中间隔套和间隔衬套由金属构成。为了提供一种能够以较经济的方式制造且能够构造成能随时通过待输送至滑动轴承的介质来实现充分润滑的流体动力滑动轴承，EP0814275B1提出了轴承套的内径大于间隔套的内径。EP0814275B1公开了轴承套在冷态下在径向上通过间隔套的L形环来对中。在热态下，由轴承套通过轴的膨胀来进行对中。此时视为不利的是，颗粒例如污物颗粒可能聚集在轴和陶瓷轴承套之间，从而存在着轴承套在热膨胀时可能受损或被挣破的危险。

据此公开了流体动力滑动轴承，该流体动力滑动轴承的组件由不同类型的材料构成，其中例如该轴承套由陶瓷材料（例如烧结碳化硅）构成，而该紧固套或者间隔套由金属（例如不锈钢）构成。但要注意的是这些材料具有不同的特性，其中要说明例如不同的(热)膨胀系数。就此而言，在金属-陶瓷结合承受热荷载时可能出现夹紧，其中金属的结合件比陶瓷的结合件膨胀大。不同的热决定的轴向膨胀可以被如此补偿，例如柔性元件例如像平面密封件被用作热补偿件。径向定中例如可以通过公差环来实现。但此连接结构的缺点是柔性材料(轴向)和公差环(径向)的压缩能力和长期弹性不够，它们随着时间推移即随着使用时间导致材料疲劳。该滑动轴承在安装时被预紧。因为热膨胀，故担心尤其在叶轮和内磁转子之间的轴向夹紧的松弛。当在叶轮后有小的轴向载荷时，已经在叶轮和陶瓷轴承垫圈之间的力锁合中出现轴向间隙增大。结果，叶轮晃动。这导致振动和异常的机械载荷，这可能导致叶轮/轴的连接受损(如疲劳破裂)。但如果出现有害的应力过渡和/或应力峰值，则也要担心陶瓷构件损坏，有害的应力过渡和/或应力峰值例如可能出现在相互紧贴的端面倾斜时。

本发明基于以下任务，借助简单手段改进或者提供一种前言所述类型的流体动力滑动轴承，其中至少避免了上述的缺陷，在此，应该在定中的同时保证热膨胀补偿，即虽然材料不同，但应该保证始终不变的同轴度。

根据本发明，该任务将通过具有权利要求1的特征的流体动力滑动轴承来实现。

要指出的是，在权利要求中单独说明的特征可以以在技术上有意义的任何方式相互组合并且表示本发明的其它实施方式。说明书尤其是结合附图附加表征并且说明了本发明。

根据本发明，提出一种尤其是磁耦合泵的轴的流体动力滑动轴承，它具有设于轴承套之间的紧固套，其中所述轴承套的轴承端面分别安装在轴向止推轴承上。旨在规定，该轴承套和紧固套的各自相接的端面具有分别对应构成的球状区域，这些球状区域相互咬合。

在优选的实施方式中规定，各轴承套的相关的端面具有球状的（即，球形）的表面，其中，紧固套则具有相应构成的球形凹部。当然也可以规定，球状的（即，球形）的表面分别布置在各紧固套的端面上，其中该相应的凹部则自然布置在轴承套的相关端面上。