专利名称：一种滚动辅助轴承系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁轴承领域，尤其涉及一种用于立式或轴向力较大的卧式电磁轴承系统的滚动辅助轴承系统。
背景技术：
电磁轴承系统具有无机械接触、转速高、可进行主动控制等特点，在一些特殊场合具有无可替代的优势。但电磁轴承存在突然断电的风险，可能导致转子与电磁轴承等定子组件相碰撞，使系统损坏，甚至引起重大事故。因此，需要安装辅助轴承，用于转子系统在电磁轴承无法工作时的支承。此外，在安装、维护等正常停机状态，转子也需要落在辅助轴承上。电磁轴承系统的辅助轴承首先要有较高的转速和一定的支承能力。其次，由于电磁轴承较为复杂，占用空间较大，因此有时对辅助轴承的体积提出了严格限制。
在对辅助轴承的研究和实践过程中，本发明的发明人发现对于立式或轴向力较大的卧式电磁轴承系统，为了保证辅助轴承能够承受两个方向的轴向力，通常采用两列角接触球轴承成对安装的方式来设计辅助轴承。这样的设计首先使轴承的极限转速下降，因为成对安装的角接触球轴承极限转速小于单列轴承；其次，由于采用两列轴承，辅助轴承的体积也会增大。因此，本发明更适用于要求极限转速高、轴向载荷相对较小、体积也要求较小的场合。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明的目的是提供一种滚动辅助轴承系统，它能够很好地满足立式或轴向力较大的卧式电磁轴承系统对辅助轴承高转速、小体积的要求。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供一种滚动辅助轴承系统，该滚动辅助轴承系统包括轴承基座、轴承端盖、转轴、挡圈和四点接触滚动轴承；其中，所述转轴带有轴肩，所述轴承基座与轴承端盖通过螺栓进行连接，所述挡圈和转轴的轴肩对四点接触滚动轴承进行轴向定位。可选的，所述滚动辅助轴承系统适用于承受双方向轴向载荷且径向载荷较小的立式电磁轴承系统或轴向力较大的卧式电磁轴承系统。可选的，所述转轴与四点接触滚动轴承的内圈之间有间隙。可选的，所述四点接触滚动轴承的外圈与轴承基座之间为过渡配合。可选的，所述转轴的轴肩与四点接触滚动轴承内圈的下端面之间有间隙。可选的，所述挡圈与四点接触滚动轴承内圈的上端面之间有间隙。可选的，所述轴承基座具有第一内SD1、第二内径D2和第三内径D3，且按照第一内SD1、第二内径D2、第三内径D3的顺序逐渐增大。可选的，所述第一内SD1与转轴的轴肩处相对应；第二内径仏与四点接触滚动轴承的外圈相对应；第三内径D3与轴承端盖相对应。(三)有益效果由于本发明所采用的四点接触滚动轴承的外圈是由两个半圈精确拼配而成，而它的整体内圈的沟曲率半径非常小，使钢球和内、外圈在四个“点”上都接触，这样使得轴承凭借紧凑的尺寸承受较大的两个方向的轴向载荷，并且具有了很好的两个方向的轴向限位能力，所以本发明的滚动辅助轴承系统极限转速高，体积小。
图I是本发明一种滚动辅助轴承系统的结构(局部)示意图。图中，I :轴承基座；2 :四点接触滚动轴承；3 :轴承端盖；4 :转轴；5 :挡圈。
具体实施例方式下面结合附图对本发明滚动辅助轴承系统的具体实施方式
作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相
对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图I所示，一种滚动辅助轴承系统，该滚动辅助轴承系统包括轴承基座I、四点接触滚动轴承2、轴承端盖3、转轴4以及挡圈5。所述转轴4带有轴肩。所述轴承基座I的内圆周，在轴向上呈阶梯状，即轴承基座I具有变化的内径，所述变化的内径包括第一内径D1、第二内径D2和第三内径D3，其中，第一内径D1与转轴4的轴肩处直径对应，以满足转轴4轴肩安装方便的要求；第二内径仏与四点接触滚动轴承2的外径对应，以实现轴承基座I与四点接触滚动轴承2外圈的过渡配合；第三内径D3与轴承端盖3外径对应，以满足轴承端盖3的安装要求，且按照第一内径D1、第二内径D2和第三内径D3的顺序逐渐增大。所述轴承基座I与轴承端盖3通过螺栓进行连接。为了避免四点接触滚动轴承2的轴向窜动，用挡圈5和转轴4的轴肩对四点接触滚动轴承2进行轴向定位，四点接触滚动轴承2的外圈与轴承基座I之间为过渡配合。转轴4与四点接触滚动轴承2的内圈之间有一定间隙，转轴4的轴肩与四点接触滚动轴承2内圈的下端面之间有一定的间隙，挡圈5与四点接触滚动轴承2内圈的上端面之间也有一定的间隙。
本发明的具体实施方式
如下在一个立式或轴向力较大的卧式电磁轴承系统中，使用一个四点接触滚动轴承2作为滚动辅助轴承系统的核心。该立式或轴向力较大的卧式电磁轴承系统正常工作时，滚动辅助轴承系统各部分都不转动，一旦发生过载或断电事故，转轴4与四点接触滚动轴承2的内圈接触，挡圈5和转轴4的轴肩也可能和四点接触滚动轴承2内圈的上下端面接触，带动内圈一起转动。由于四点接触滚动轴承2具有较高的极限转速，占用体积较小，相比一般成对安装的角接触球辅助轴承更适用于电磁轴承系统，尤其在径向载荷较小的条件下。本发明所采用的四点接触滚动轴承的外圈是由两个半圈精确拼配而成，而它的整体内圈的沟曲率半径非常小，使钢球和内、外圈在四个“点”上都接触，这样使得轴承凭借紧凑的尺寸承受较大的两个方向的轴向载荷，并且具有了很好的两个方向的轴向限位能力，因此本发明的滚动辅助轴承系统极限转速高，体积小。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种滚动辅助轴承系统，该滚动辅助轴承系统包括轴承基座(I)、轴承端盖(3)、转轴(4)以及挡圈(5)，其特征在于所述滚动辅助轴承系统还包括四点接触滚动轴承(2);其中，所述转轴(4 )带有轴肩，所述轴承基座(I)与轴承端盖(3 )通过螺栓进行连接，所述挡圈(5 )和转轴(4 )的轴肩对四点接触滚动轴承(2 )进行轴向定位。
2.根据权利要求I所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述滚动辅助轴承系统适用于承受双方向轴向载荷且径向载荷较小的立式电磁轴承系统或轴向力较大的卧式电磁轴承系统。
3.根据权利要求I所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述转轴(4)与四点接触滚动轴承(2 )的内圈之间有间隙。
4.根据权利要求I所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述四点接触滚动轴承(2)的外圈与轴承基座(I)之间为过渡配合。
5.根据权利要求I所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述转轴(4)的轴肩与四点接触滚动轴承(2)内圈的下端面之间有间隙。
6.根据权利要求I所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述挡圈(5)与四点接触滚动轴承(2)内圈的上端面之间有间隙。
7.根据权利要求I所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述轴承基座(I)具有第一内径(D1X第二内径(D2)和第三内径(D3)，且按照第一内径(D1X第二内径(D2)、第三内径(D3)的顺序逐渐增大。
8.根据权利要求7所述的滚动辅助轴承系统，其特征在于所述第一内径(D1)与转轴(4)的轴肩处相对应；第二内径(D2)与四点接触滚动轴承(2)的外圈相对应；第三内径(D3)与轴承端盖(3)相对应。
全文摘要
本发明提供一种滚动辅助轴承系统，该滚动辅助轴承系统包括轴承基座(1)、轴承端盖(3)、转轴(4)、挡圈(5)和四点接触滚动轴承(2)，其中，所述转轴(4)带有轴肩，轴承基座(1)与轴承端盖(3)通过螺栓进行连接，挡圈(5)和转轴(4)的轴肩对四点接触滚动轴承(2)进行轴向定位。本发明的滚动辅助轴承系统极限转速高、体积较小。
文档编号F16C35/12GK102829091SQ201210330870
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者杨国军, 李悦, 赵雷, 于溯源 申请人:清华大学