一种风扇系统支撑用出气侧轴承单元的制作方法

1.本实用新型属于大风扇系统试验配套技术领域，具体涉及一种风扇系统支撑用出气侧轴承单元。


背景技术：

2.风扇系统中每一个风扇由电机和转子组成，电机和转子之间通过弹性联轴器连接，并传递扭矩。通过风扇的阵列式排布，为系统提供空气动力来进行试验。因其轴径比较大，工况载荷过大，还需考虑到安装维护的便利性，由于风扇出气侧要承受径向载荷，并且因右侧由联轴器连接，安装困难，为保证进气侧轴承装配要求，需设计一轴承配置方案来支撑大风扇进出气侧。


技术实现要素：

3.根据上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种承载能力高，安装简便的风扇系统支撑用出气侧轴承单元。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种风扇系统支撑用出气侧轴承单元，包括套装在轴上的剖分式圆柱滚子轴承，所述的剖分式圆柱滚子轴承外部设置有轴承座组件，通过轴承座组件对剖分式圆柱滚子轴承提供外支撑；所述轴承座组件包括调心座，所述调心座的内壁设置有装配剖分式圆柱滚子轴承外圈的装配槽，剖分式圆柱滚子轴承通过装配槽进行轴向限位，调心座两端设置有套装在轴外壁的端盖，所述端盖与轴通过密封组件密封，剖分式圆柱滚子轴承安装在调心座与轴形成的密封空间内。
5.进一步地，所述剖分式圆柱滚子轴承包括剖分成两个半圆形的外圈、剖分成两个半圆形的内圈、设置在外圈和内圈之间的若干圆柱滚子和剖分成两个半圆形的保持架。
6.进一步地，内圈滚道的两端设置挡边，两侧挡边的外径表面上分别设置有环形凹槽，环形凹槽内装配定位卡环，两个半圆形的内圈通过定位卡环固定。
7.进一步地，所述定位卡环包括由螺栓连接的第一卡环和第二卡环，第一卡环和第二卡环均为半圆形结构，第一卡环和第二卡环围合形成环形的定位卡环，所述定位卡环与轴同轴心。
8.进一步地，所述调心座内径表面上开设有储脂槽，调心座上设置有连通储脂槽的润滑通道，所述外圈上开设有贯穿的油槽，油槽与储脂槽连通。
9.进一步地，所述轴承座组件还包括轴承座顶盖和轴承座底座，所述调心座设置在剖分式圆柱滚子轴承外部，调心座内壁与剖分式圆柱滚子轴承外圈配合，所述调心座通过外部的轴承座顶盖和轴承座底座支撑，调心座安装在轴承座顶盖和轴承座底座连接形成的内腔内，所述调心座外壁设置为球面结构，轴承座顶盖内壁和轴承座底座内壁分别与调心座外壁球面配合。
10.进一步地，所述调心座外壁为外凸的球面，轴承座顶盖内壁和轴承座底座内壁为与调心座外壁配合的内凹的球面。
11.进一步地，所述调心座包括分别为半圆环结构的上调心座和下调心座，上调心座和下调心座组合形成环形结构并与剖分式圆柱滚子轴承配合。
12.进一步地，所述端盖与调心座为一体化结构，端盖剖分为半圆环结构并分别与上调心座和下调心座连接。
13.进一步地，所述密封组件为带有钢骨架的橡胶密封圈，所述密封圈的安装部安装在端盖内径表面的密封槽内，所述安装部轴向设置且沿轴向过盈装配在所述密封槽内，所述密封圈的密封部设置第一唇口和第二唇口，第一唇口与轴过盈配合，第二唇口与轴间隙配合，所述第一唇口设置在第二唇口外侧；所述第一唇口为角形结构，角形结构的角端部与轴过盈配合。
14.进一步地，所述密封组件为铝质三层环式密封与毛毡密封组合形成。
15.本实用新型的有益效果为：采用大圆柱滚子轴承承载，提高风扇出气侧的径向承载能力，由于风扇出气侧需要连接联轴器，因此采用剖分式圆柱滚子轴承，便于安装，满足出气侧轴承装配要求。
附图说明
16.图1为本实用新型风扇系统支撑用出气侧轴承单元部分结构剖视图；
17.图2为本实用新型风扇系统支撑用出气侧轴承单元结构爆炸图；
18.图3带有钢骨架的橡胶密封圈结构示意图；
19.图4为铝质三层环式密封与毛毡密封组合密封结构示意图；
20.图中：1、剖分式圆柱滚子轴承， 1.1轴承外圈， 1.2轴承内圈， 1.3圆柱滚子， 1.4保持架，2、调心座， 2.1上调心座， 2.2下调心座， 3、轴承座顶盖， 4、端盖， 5、轴， 6、定位卡环，7、密封组件， 7.1橡胶密封圈， 7.11安装部， 7.12第一唇口， 7.13第二唇口， 7.14钢骨架， 7.2铝质三层环式密封， 7.3毛毡密封，8、储脂槽， 9、润滑通道， 10、油槽， 11、轴承座底座。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.参见附图1，一种风扇系统支撑用出气侧轴承单元，包括套装在轴上的剖分式圆柱滚子轴承，所述的剖分式圆柱滚子轴承1外部设置有轴承座组件，通过轴承座组件对剖分式圆柱滚子轴承1提供外支撑；所述轴承座组件包括调心座2，所述调心座2的内壁设置有装配剖分式圆柱滚子轴承外圈1.1的装配槽，剖分式圆柱滚子轴承1通过装配槽进行轴向限位，调心座2两端设置有套装在轴外壁的端盖4，所述端盖4与轴通过密封组件7密封，剖分式圆柱滚子轴承1安装在调心座与轴5形成的密封空间内。
23.基于上述技术方案，因出气侧只承受径向载荷，用大圆柱滚子轴承承载。但因右侧由联轴器连接，安装困难，设计剖分式圆柱滚子轴承结构来解决安装问题。最后设计配套的
轴承座组成轴承单元来支撑。端盖可以阻拦外界杂质进入剖分式圆柱滚子轴承内部，端盖与轴通过密封组件密封，可以防止润滑脂泄露。两端端盖与轴承之间预留有间隙，避免与轴承发生干涉，影响轴承旋转。同时也可以在间隙内储存一定的润滑脂。
24.在其中一个实施例中，所述剖分式圆柱滚子轴承包括剖分成两个半圆形的外圈1.1、剖分成两个半圆形的内圈1.2、设置在外圈和内圈之间的若干圆柱滚子1.3和剖分成两个半圆形的保持架1.4。由于出气侧轴承组件位于风扇负载和联轴器之间，不便装配，因此采用剖分式圆柱滚子轴承，可以直接安装到轴上，不需要通过轴端部进行装配，避免拆卸整套风扇结构，降低装配难度。
25.在其中一个实施例中，内圈滚道的两端设置挡边，两侧挡边的外径表面上分别设置有环形凹槽，环形凹槽内装配定位卡环6，两个半圆形的内圈通过定位卡环6固定。
26.基于上述技术方案，需要说明的是，通过定位卡环6将两个半圆形的内圈保持成圆环形状并紧固在轴5上，有效防止内圈分离。
27.在其中一个实施例中，所述定位卡环6包括由螺栓连接的第一卡环和第二卡环，第一卡环和第二卡环均为半圆形结构，第一卡环和第二卡环围合形成环形的定位卡环，所述定位卡环6与轴5同轴。
28.在其中一个实施例中，所述调心座2内径表面上开设有储脂槽8，调心座上设置有连通储脂槽8的润滑通道9，所述外圈1.1上开设有贯穿的油槽10，油槽10与储脂槽8连通。
29.基于上述技术方案，润滑脂可以经由润滑通道9、储脂槽8、油槽10对圆柱滚子1.3的滚动面进行润滑，可以采用自动注脂系统对轴承单元进行润滑。
30.在其中一个实施例中，所述轴承座组件还包括轴承座顶盖3和轴承座底座11，所述调心座2设置在剖分式圆柱滚子轴承1外部，调心座2内壁与剖分式圆柱滚子轴承外圈配合，所述调心座2通过外部的轴承座顶盖3和轴承座底座11支撑，调心座2安装在轴承座顶盖3和轴承座底座11连接形成的内腔内，所述调心座2外壁设置为球面结构，轴承座顶盖3内壁和轴承座底座11内壁分别与调心座2外壁球面配合。
31.基于上述技术方案，轴承座组件采用调心座2与轴承座顶盖3和轴承座底座11相配合的结构，使轴承座组件组件具有调心的功能，可以克服重载下的挠曲，对轴承起到一定的保护作用。调心座与轴承座顶盖球面配合，根据轴变形自动调心，使轴承保持正确的位置运转，构成带调心座及调心套加强型剖分式圆柱滚子轴承单元。
32.在其中一个实施例中，所述调心座2外壁为外凸的球面，轴承座顶盖3内壁和轴承座底座11内壁为与调心座2外壁配合的内凹的球面。
33.在其中一个实施例中，所述调心座2包括分别为半圆环结构的上调心座2.1和下调心座2.2，上调心座2.1和下调心座2.2组合形成环形结构并与剖分式圆柱滚子轴承1配合。
34.基于上述技术方案，调心座2形成轴承座组件内环结构，轴承座顶盖3和轴承座底座11形成轴承座组件外环结构，内环结构和外环结构均为半圆环结构连接形成，便于装配和拆卸。
35.在其中一个实施例中，所述端盖4与调心座2为一体化结构，端盖4剖分为半圆环结构并分别与上调心座2.1和下调心座2.2连接。
36.在其中一个实施例中，所述密封组件为带有钢骨架的橡胶密封圈7.1，如图3，所述密封圈的安装部7.11安装在端盖5内径表面的密封槽内，所述安装部7.11轴向设置且沿轴
向过盈装配在所述密封槽内，所述密封圈的密封部设置第一唇口7.12和第二唇口7.13，第一唇口7.12与轴6过盈配合，第二唇口7.13与轴6间隙配合，所述第一唇口7.12设置在第二唇口7.13外侧；所述第一唇口7.12为角形结构，角形结构的角端部与轴6过盈配合。
37.在其中一个实施例中，所述密封组件为铝质三层环式密封7.2与毛毡密封7.3组合形成，如图4。
38.在其中一个实施例中，所述风扇负载的出气侧采用上述的轴承单元，风扇负载的进气侧需同时承受轴向载荷与径向载荷，设计推力调心滚子轴承与调心滚子轴承的组合。通过推力调心滚子轴承主要承载轴向载荷，调心滚子轴承主要承载径向载荷的方式，设计配套的具有调心功能的轴承座组成轴承单元来支撑。即进气侧轴承单元，包括套装在轴上的推力调心滚子轴承和调心滚子轴承，所述的推力调心滚子轴承和调心滚子轴承相邻接，推力调心滚子轴承和调心滚子轴承外部设置有轴承座组件，通过轴承座组件对推力调心滚子轴承和调心滚子轴承提供外支撑。
39.在其中一个实施例中，所述风扇负载的出气侧采用上述的轴承单元，风扇负载的进气侧采用常规的双列圆锥滚子轴承承载，并配合轴承座进行外支撑。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
45.以上列举的仅是本实用新型的最佳实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。