着陆轴承组件及旋转机械设备的制作方法

本发明涉及旋转机械设备的，尤其涉及一种着陆轴承组件及旋转机械设备。

背景技术：

1、在工业生产中，通常采用旋转机械设备如风机来驱动目标对象进行旋转工作，旋转机械设备一般包括转子和用于支撑转子的磁悬浮轴承。为了保护磁悬浮轴承，旋转机械设备一般还包括与磁悬浮轴承配合使用的着陆轴承，着陆轴承在磁悬浮轴承未工作或磁悬浮轴承发生故障和过载及转子转速降至零时用于支承转子，直至磁悬浮轴承恢复正常。

2、然而，当磁悬浮轴承或转子出现非正常运行时，易出现高速转子与着陆轴承碰撞的情况，导致着陆轴承损坏或失效。

技术实现思路

1、本发明提供了一种着陆轴承组件及旋转机械设备，解决了当磁悬浮轴承或转子出现非正常运行时，转子与着陆轴承发生碰撞，导致着陆轴承损坏或失效的技术问题。

2、本发明的第一方面提供了一种着陆轴承组件，所述着陆轴承组件包括着陆轴承座和着陆轴承，所述着陆轴承座设有着陆轴承安装孔，所述着陆轴承安装孔的第一端内表面固设有挡肩，所述着陆轴承安装孔的第二端为开口结构；

3、所述开口结构内安装有第一调节件和第二调节件，所述第二调节件的外圈与所述开口结构的内壁连接，所述第二调节件的内圈与所述第一调节件的外圈连接；

4、所述着陆轴承安装于所述着陆轴承安装孔内，所述着陆轴承的外圈的第一端与所述挡肩抵接，所述着陆轴承的外圈的第二端与所述第一调节件之间形成有轴向硬停间隙，所述着陆轴承的外圈与所述着陆轴承安装孔之间设置有滑环，所述着陆轴承的外圈与所述滑环的内圈之间形成有径向硬停间隙；

5、所述第一调节件与所述着陆轴承的外圈的第二端的轴向间设有第一缓冲件，所述第一缓冲件的第一端与所述着陆轴承的外圈的第二端抵接，所述第一缓冲件的第二端与所述第一调节件抵接；所述着陆轴承的外圈与所述着陆轴承安装孔之间设有第二缓冲件，所述第二缓冲件沿所述着陆轴承的径向分别与所述着陆轴承的外圈与所述着陆轴承安装孔的内表面抵接；

6、所述第一调节件被配置为调节所述第一缓冲件的轴向变形量来改变所述着陆轴承的轴向支撑刚度的大小，旋进或旋出所述第一调节件可调节所述轴向硬停间隙，所述第二调节件被配置为调节所述第二缓冲件的径向变形量来改变所述着陆轴承的径向支撑刚度的大小，调节所述滑环的内圈直径可调节所述径向硬停间隙。

7、本发明第一方面提供的着陆轴承组件至少包括如下技术效果：

8、本发明提供的着陆轴承组件包括着陆轴承和着陆轴承座，着陆轴承设置在着陆轴承座自身的着陆轴承安装孔内，着陆轴承安装孔的第一端设有挡肩，着陆轴承的外圈的第一端与挡肩抵接，着陆轴承安装孔的第二端设有开口结构，开口结构内安装有第一调节件和第二调节件，着陆轴承的外圈的第二端与第一调节件之间形成轴向硬停间隙，在着陆轴承的外圈与滑环的内圈之间形成有径向硬停间隙，其中，在第一调节件与着陆轴承的外圈的第二端的轴向间设置第一缓冲件，在着陆轴承的外圈与着陆轴承安装孔之间设置第二缓冲件，第一调节件用于调节第一缓冲件的轴向变形量，第二调节件用于调节第二缓冲件的径向变形量。

9、因此，本发明提供的着陆轴承组件中，通过第一调节件来调节第一缓冲件的变形量，进而调节着陆轴承的外圈的第二端与第一调节件之间的轴向硬停间隙，第一缓冲件可为着陆轴承提供轴向预载荷、刚度及阻尼，第一缓冲件可以吸收转子跌落时沿转子轴向上的碰撞冲击负荷以及转子上不平衡力导致的振动，从而使第一缓冲件在转子对着陆轴承进行碰撞时对转子进行缓冲，以对着陆轴承进行保护。

10、通过第二调节件来调节第二缓冲件的变形量，进而调整着陆轴承的外圈与滑环的内圈之间的径向硬停间隙，第二缓冲件可为着陆轴承提供径向预载荷、刚度及阻尼，第二缓冲件可以吸收转子跌落时的转子径向上的碰撞冲击负荷以及转子上不平衡力导致的振动，从而使第二缓冲件在转子对着陆轴承进行碰撞时对转子进行缓冲，以对着陆轴承进行保护。

11、在上述技术方案的基础上，本发明所述的着陆轴承组件还可以做如下改进。

12、进一步地，所述着陆轴承安装孔的第二端的内表面设有沿所述着陆轴承的轴向延伸的第一螺纹；

13、所述第二调节件的外圈设有与所述第一螺纹相适配的第二螺纹，所述第二调节件与所述着陆轴承座螺纹连接，所述第二调节件与所述第二缓冲件的抵接。

14、通过采用上述技术方案，第二调节件与着陆轴承座螺纹连接，第二调节件与第二缓冲件抵接，通过第二调节件的旋进程度调节第二缓冲件的变形量，第二缓冲件在径向受力时能够沿转子的径向方向伸缩，减少着陆轴承的振动冲击，提高着陆轴承的使用寿命。

15、进一步地，所述第二缓冲件为环绕所述着陆轴承的外圈上的螺旋弹簧；

16、沿所述着陆轴承的轴向，所述第二调节件与所述螺旋弹簧抵接，所述第二调节件被配置为调节所述螺旋弹簧的径向变形量。

17、通过采用上述技术方案，通过第二调节件来调节第二缓冲件的径向形变量，进而调整第二缓冲件的径向刚度，当转子与着陆轴承发生碰撞时，第二缓冲件能够在径向硬停间隙内沿径向受力方向收缩，能够增加第二缓冲件的径向摩擦阻尼，吸收更多的冲击负荷，避免着陆轴承造成损坏。

18、进一步地，沿所述着陆轴承的轴向，在所述着陆轴承安装孔与所述着陆轴承的外圈之间设置数个所述第二缓冲件；

19、每相邻的两个所述第二缓冲件之间设有所述滑环，所述滑环被配置为所述第二调节件调节所述第二缓冲件的径向变形量时，沿所述着陆轴承的轴向，在着陆轴承安装孔中同步滑动。

20、通过采用上述技术方案，当设有多个第二缓冲件时，在相邻的两个第二缓冲件之间设置滑环，第二调节件调节第二缓冲件的变形量时，滑环沿着陆轴承的轴向方向同步移动，滑环可以均衡作用于两个相邻的第二缓冲件上的力，使得相邻的两个第二缓冲件同时发生变形，从而更加均衡地分担负荷，提高了着陆轴承的稳定性。

21、进一步地，所述第二调节件的内圈设有沿所述着陆轴承的轴向延伸的第三螺纹；

22、所述第一调节件的外圈上设有与所述第三螺纹相适配的第四螺纹，所述第二调节件与所述第一调节件螺纹连接，所述第一调节件与所述第一缓冲件的第二端抵接。

23、通过采用上述技术方案，第一调节件与第二调节件螺纹连接，第一调节件穿过第二调节件的第三螺纹与第一缓冲件抵接，通过第一调节件的旋进程度调节第一缓冲件的变形量，第一缓冲件在轴向受力时能够沿转子的轴向方向伸缩，减少着陆轴承的振动冲击，提高着陆轴承的使用寿命。

24、进一步地，所述第一缓冲件包括蝶形弹簧、线性弹簧、波纹弹簧、叠层波簧和螺旋弹簧中的任一种。

25、通过采用上述技术方案，通过采用蝶形弹簧、线性弹簧、波纹弹簧、叠层波簧和螺旋弹簧中的一种或多种对着陆轴承的轴向硬停间隙进行缓冲，能够在转子与着陆轴承发生碰撞时吸收更多的冲击负荷，避免转子与着陆轴承直接碰撞造成着陆轴承损坏或失效。

26、本发明的第二方面提供了一种旋转机械设备，包括：

27、转子，所述转子包括相连接的主体区和着陆轴承安装区，所述主体区与所述着陆轴承安装区之间设有第一台阶面；

28、径向磁悬浮轴承，所述径向磁悬浮轴承套设于所述转子，用于使所述转子保持悬浮在所述径向磁悬浮轴承内，所述径向磁悬浮轴承与所述转子之间具有第一径向间隙；

29、推力盘，所述推力盘套设在所述转子上，用于推动所述转子沿轴向移动；

30、轴向磁悬浮轴承，套设于所述推力盘且与所述推力盘之间具有第一轴向间隙；

31、着陆轴承组件，为如第一方面所述的着陆轴承组件，所述着陆轴承组件套设于所述转子的着陆轴承安装区，所述着陆轴承组件与所述转子之间具有第二径向间隙，所述第二径向间隙小于所述第一径向间隙；所述着陆轴承组件与所述第一台阶面之间具有第二轴向间隙，所述第二轴向间隙小于所述第一轴向间隙。

32、本发明第二方面提供的旋转机械设备至少包括如下技术效果：

33、由于本发明提供的旋转机械设备中，包括上述第一方面所述的着陆轴承组件，因此，该旋转机械设备也具有上述第一方面的着陆轴承组件的优点，具体可以参见上文相关描述，在此不再赘述。

34、同时，径向磁悬浮轴承与转子之间的第一径向间隙大于着陆轴承组件与转子之间的第二径向间隙，当转子发生异常，转子与着陆轴承组件进行接触，有效的保护了径向磁悬浮轴承，提高径向磁悬浮轴承的使用寿命。

35、着陆轴承组件与第一台阶面之间的第二轴向间隙小于轴向磁悬浮轴承与推力盘间的第一轴向间隙，当转子发生异常，转子与着陆轴承组件进行接触，有效的保护了轴向磁悬浮轴承，提高轴向磁悬浮轴承的使用寿命。

36、在上述技术方案的基础上，本发明所述的旋转机械设备还可以做如下改进。

37、进一步地，所述推力盘包括环形的盘毂部和盘面部，所述盘毂部套设于所述转子上，所述盘面部与所述盘毂部一体成形；

38、所述盘面部穿设于所述轴向磁悬浮轴承，并与所述轴向磁悬浮轴承之间具有所述第一轴向间隙。

39、通过采用上述技术方案，在转子上设置推力盘，推力盘的盘面部穿设于轴向磁悬浮轴承，通过轴向磁悬浮轴承产生的磁场来控制推力盘，进而稳定转子的位置，使推力盘与轴向磁悬浮轴承无物理接触。

40、进一步地，所述主体区包括两个径向磁悬浮轴承安装区和推力盘安装区，所述推力盘安装区用于安装所述推力盘，所述径向磁悬浮轴承安装区用于安装所述径向磁悬浮轴承。

41、通过采用上述技术方案，通过设置径向磁悬浮轴承和推力盘，可以在多个方向上稳定转子，不仅控制转子的径向运动，还能控制转子的轴向运动，能够对转子提供更全面的支撑，使旋转机械设备运行更加稳定。

42、进一步地，所述旋转机械设备还包括用于检测所述转子的径向移动的第一位移传感器和用于检测所述推力盘的轴向移动的第二位移传感器。

43、通过采用上述技术方案，通过第一位移传感器和第二位移传感器可测量转子的实际位置相对于径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承的位置，提供实时的位置反馈，使控制系统能够调整磁场以保持转子在预定位置，从而稳定旋转机械设备的运行。