[发明专利]磁悬浮轴承的保护轴承座及保护轴承安装结构

说明书

本发明涉及磁悬浮轴承的保护轴承座及保护轴承安装结构。磁悬浮轴承的保护轴承座，包括：轴承安装孔，用于为保护轴承提供安装空间；轴承安装孔的孔壁上设有弹性悬臂，或者，轴承安装孔内固定有环形缓冲件，环形缓冲件上设有弹性悬臂；弹性悬臂绕轴承安装孔的轴线均布；各弹性悬臂均相对于轴承安装孔的径向倾斜悬伸，其上设有用于对保护轴承的外圈外周面进行支撑的轴承支撑部，轴承支撑部与弹性悬臂的根部之间具有间距，用于使弹性悬臂在受到保护轴承的施压时产生弯曲变形以对保护轴承进行缓冲。上述方案能够较为灵活地满足不同的缓冲需求，结构通用性更强，能够更好地保证加工精度和结构均匀性，从而提高定位精度，非线性特性小，装配方便。

技术领域

本发明涉及磁悬浮轴承的保护轴承座及保护轴承安装结构。

背景技术

磁悬浮轴承（以下简称“磁轴承”）的保护轴承是在磁轴承的支承不工作或者因某种原因失效的情况下定转子发生触碰的机械边界，这是一套额外的被动轴承，通常采用得比较多的有精密角接触球轴承、深沟球轴承等。

当处在额定工况下运行的磁轴承设备发生故障时，设备中的保护轴承应能承受全速运行的转子跌落，在有限时间内支承转子直至恢复正常运行工况，或者直至安全降速。大量的实践和理论分析均表明，磁轴承的保护轴承在转子跌落过程中会受到巨大的冲击，冲击载荷会通过保护轴承内圈和滚珠传递到外圈和保护轴承座上，冲击载荷过大的时候，会大大缩短保护轴承寿命，甚至会直接导致保护轴承失效。此外，转子跌落后由于转子和保护轴承之间存在的气隙，会导致转子产生剧烈的涡动。为了缓解上述情况，通常考虑在保护轴承外圈和轴承座之间加上公差环，例如公开号为CN110259824B的专利文献中的磁轴承保护轴承总成所使用的公差环，这是一种表面有波浪形突起的具有较大刚度的钢制弹性元件，可以在一定程度上起到好的作用。

但是，由于公差环通常由薄弹簧钢板压制而成，使用起来有一些不足之处。首先，受结构空间和产品型谱的限制，其刚度和阻尼特性可调整的余地很小，因而也只能在有限的区间内发挥作用；其次，公差环定位精度低，尤其是在成环时形成的接缝附近；再次，由于其波纹形结构，公差环提供的刚度和阻尼具有很强的非线性，并且和与预紧力直接相关，为了获得较高的初始刚度，需要在安装时使用较高的预压紧力，增加了装配难度；最后，当跌落冲击较大的时候，公差环的突起还容易受挤压后产生永久变形，从而进一步影响保护轴承的定位精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁悬浮轴承的保护轴承座及保护轴承安装结构，解决现有技术中的缓冲方式的至少一个上述不足。

本发明中磁悬浮轴承的保护轴承座采用如下技术方案：

磁悬浮轴承的保护轴承座，包括：

轴承安装孔，用于为保护轴承提供安装空间；

轴承安装孔的孔壁上设有弹性悬臂，或者，所述轴承安装孔内固定有环形缓冲件，环形缓冲件上设有弹性悬臂；

所述弹性悬臂绕轴承安装孔的轴线均布；

各弹性悬臂均相对于轴承安装孔的径向倾斜悬伸，其上设有用于对保护轴承的外圈外周面进行支撑的轴承支撑部，轴承支撑部与弹性悬臂的根部之间具有间距，用于使弹性悬臂在受到保护轴承的施压时产生弯曲变形以对保护轴承进行缓冲。

有益效果：采用上述技术方案，轴承安装孔的孔壁上或环形缓冲件上的弹性悬臂在能够较为灵活地调整自身形状和／或参数，从而满足不同的缓冲需求，结构通用性更强；并且相比于加工成环状的公差环，能够更好地保证加工精度和结构均匀性，从而提高定位精度；另外，弹性悬臂是依靠自身弯曲变形提供缓冲力，非线性特性小，能够更好地满足线形缓冲需求；同时，弹性悬臂能够依靠自身形成较高的初始刚度，从而避免使用较高的预压紧力，装配方便，也能够承受更大的冲击，避免过度变形。

作为一种优选的技术方案：所述轴承支撑部上用于对保护轴承的外圈外周面进行支撑的支撑面为平面。

有益效果：采用上述技术方案有利于在弹性悬臂受力弯曲变形时仍保持对保护轴承的支撑。