[发明专利]一种套筒轴挠性杆刚性齿轮转子

说明书

本发明公开了一种套筒轴挠性杆刚性齿轮转子，涉及转子动力学技术领域；其包括套筒轴、挠性杆、滚动轴承和预载块，套筒轴上设有双斜齿轮，套筒轴开设有中心孔，挠性杆穿过套筒轴中心孔，挠性杆一端与套筒轴过盈装配，使两者连接为一体以传递齿轮传动产生的扭矩，另一端延伸出套筒轴和被驱动设备连接；滚动轴承装配在挠性杆的驱动端与套筒轴之间，在滚动轴承外圈和套筒轴内侧之间具有用于安装预载块的楔形空间，通过实施本技术方案，可有效解决现有柔性结构齿轮转子容易出现轴系共振、轴系失稳和异常振动问题，采用预载块调节滚动轴承的预载荷以增加支承刚度使套筒轴挠性杆齿轮转子成为刚性转子，从而提高其运行的平稳性。

技术领域

本发明涉及转子动力学技术领域，具体地讲，涉及一种套筒轴挠性杆刚性齿轮转子。

背景技术

现有大功率电力装备发电机通常采用汽轮机直接驱动，为提高小流量汽轮发电机组的效率，近年来60MW等级以内汽轮机开始采用高转速并通过齿轮箱减速驱动发电机。基于齿轮强度及减速箱传动效率考虑，为吸收发电机发生两相短路、非同期误并列等故障的电磁激励，30MW等级以上齿轮箱低速转子通常采用柔性结构。

本申请发明人在实践中发现，柔性结构齿轮转子通常缺少支承，导致柔性轴支承条件差，容易引起轴系的共振、轴系失稳和异常振动问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种套筒轴挠性杆刚性齿轮转子，其目的在于采用预载块调节滚动轴承的预载荷以增加支承刚度使套筒轴挠性杆齿轮转子成为刚性转子，改变转子支承结构以提高轴系中齿轮转子的刚性，可有效解决现有柔性结构齿轮转子出现轴系的共振、轴系失稳和异常振动问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种套筒轴挠性杆刚性齿轮转子，包括

套筒轴，所述套筒轴上设有双斜齿轮，且套筒轴在沿其中心轴方向开设有中心孔；

挠性杆，所述挠性杆沿所述中心孔穿过并与所述套筒轴呈同轴设置，且挠性杆一端与套筒轴过盈装配，使两者连接为一体以传递齿轮传动产生的扭矩，另一端延伸出套筒轴和被驱动设备连接；

滚动轴承，所述滚动轴承装配在所述挠性杆的驱动端与套筒轴之间，以使挠性杆的驱动端通过滚动轴承与套筒轴支承连接；且在所述滚动轴承外圈和套筒轴内侧之间具有楔形空间；

预载块，所述预载块安装在所述楔形空间内，用以调节所述滚动轴承的预载荷。

本技术方案中挠性杆的驱动端是指其与被驱动设备连接的一端，挠性杆的非驱动端是指其远离被驱动设备的一端。

本技术方案针对现有柔性结构齿轮转子容易出现轴系的共振、轴系失稳和异常振动问题，采用在挠性杆的驱动端与套筒轴之间装配滚动轴承，以使挠性杆的驱动端通过滚动轴承与套筒轴支承连接，相对于现有柔性结构齿轮转子能够有效增加挠性杆支承结构和支承刚性；且在滚动轴承外圈和套筒轴内侧的楔形空间内装配预载块，通过预载块调节滚动轴承的预载荷以增加支承刚度，使套筒轴挠性杆齿轮转子成为刚性转子；滚动轴承组合预载块的设计在挠性杆的驱动端提供了套筒轴对挠性杆的支承结构，保证了挠性杆和套筒轴之间的支承刚度，进而保证了轴系中齿轮转子平稳运行，同时预载块在运行过程中维持套筒轴和挠性杆始终对中，能够进一步保证套筒轴挠性杆刚性齿轮转子运行平稳，避免出现轴系失稳和异常振动问题。

作为上述技术方案的优选，所述套筒轴与内置于其中心孔内的挠性杆之间具有环形间隙A，且环形间隙A为10mm-20mm，环形间隙的尺寸根据挠性杆和套筒轴的装配工艺性和挠性杆及套筒轴的强度而确定。