一種軸快流二氧化碳激光器用風機的直接水冷軸承結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及風機軸承水冷結構領域，具體地指一種軸快流⑶2激光器用風機的直接水冷軸承結構。
【背景技術】
[0002]軸快流0)2激光器是一種氣體激光器，它發出的激光是通過激發CO2氣體分子到高能級后再向低能級躍迀時產生的，在工作氣體中除了CO2，一般還會有He、N2等輔助氣體。CO2激光器的電光效率一般可達20?25 % ,即輸入工作氣體的電功率約有20?25 %可轉化為激光輸出，而其余的75?80%則主要以熱能的形式釋放出來，其直接后果就是工作氣體溫度的迅速升高，而工作氣體溫度的升高會削弱激光產生的條件一一粒子數反轉，使輸出功率降低，直至完全沒有功率輸出，為降低工作氣體溫度，軸快流CO2激光器生產廠家都會采用羅茨真空栗或羅茨風機產生高速氣流并通過熱交換器對工作氣體進行降溫散熱。
[0003]實際使用時，風機或渦輪的轉動軸處于一個亞真空腔中(亞真空腔如上文所述，內部含有少量的C02、He和N2),這個亞真空腔與真空栗連通，通過真空栗的抽吸作用，保持亞真空腔內氣體的高速移動，具體的結構為:風機轉動軸的一側端部固定于軸承內圈，軸承固定在軸承殼體上形成軸承支座，轉動軸另一側為亞真空腔。現有技術一般在軸承背向轉動軸的一側設置真空栗，軸承與轉動之間留有抽氣間隙，抽氣間隙連通真空栗與亞真空腔，真空栗通過該間隙抽吸亞真空腔內的氣體。另外，為了保證轉動軸和軸承運轉的流暢性，轉動軸和軸承上需要添加潤滑油脂潤滑。
[0004]這種抽真空結構氣體流動的方向為，亞真空腔——轉動軸——軸承——真空栗，這樣的流動方向會使潤滑油脂直接從轉動軸流向軸承，從軸承流向軸承殼端部，軸承運轉的時間越長，軸承和轉動軸上的潤滑油脂越少。由于軸承處于密閉腔室內，潤滑油脂的添加很困難，長時間運轉容易造成轉動軸和軸承損壞。另外，抽氣的間隙與亞真空腔連通，軸承運轉過程中，潤滑油脂受熱蒸發的油氣會進入到亞真空腔中，污染亞真空腔內的氣體組成，影響激光器的運行。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術】中提到的現有技術的軸承結構存在潤滑油脂容易損失、油氣會進入到亞亞真空腔中污染亞真空的問題，提供一種軸快流0)2激光器用風機的直接水冷軸承結構。
[0006]本實用新型的技術方案為:一種軸快流CO激光器用風機的直接水冷軸承結構，包括環形的軸承殼、套設于軸承殼內的軸承、布置于風機亞真空腔內的轉動軸和分別固定在軸承殼左右兩端的軸承端蓋與軸承殼蓋;所述的軸承殼蓋位于亞真空腔內，軸承殼蓋與軸承同軸布置并向其提供軸向壓力使軸承固定于軸承殼內；所述的轉動軸軸向端部依次穿過軸承殼蓋和軸承與軸承殼密封連接，其特征在于:所述的軸承殼上開設有沿其軸向布置的第一抽氣通道;所述的軸承殼蓋的內表面沿圓周方向上開設有一圈環形的吸油槽;所述的第一抽氣通道外端與軸承端蓋上的抽氣孔連通，內端與吸油槽連通;所述的吸油槽環繞貼合在轉動軸的圓周外側與亞真空腔連通。
[0007]進一步的所述的軸承殼蓋上開設有沿其徑向方向布置的第二抽氣通道;所述的第二抽氣通道將第一抽氣通道與吸油槽連通。
[0008]進一步的所述的軸承殼蓋背向軸承的軸向端面上設置有連通亞真空腔和吸油槽的通孔。
[0009]進一步的還包括套設于軸承殼圓周外側并與之密封連接的軸承水套，軸承水套的內壁沿圓周方向開設有環形的冷卻水道，冷卻水道圍繞在軸承殼圓周外表面，分別與軸承端蓋上的進水孔和出水孔連通。
[0010]進一步的所述的軸承水套與軸承殼之間安裝有兩圈相對間隔布置的O型橡膠密封圈，兩圈密封圈分別位于冷卻水道的軸向兩側。
[0011]進一步的所述的軸承水套上設置有與冷卻水道連通的進水通道和出水通道;所述的進水通道和出水通道沿軸承水套的軸向方向布置，進水通道與進水孔連通，出水通道與出水孔連通。
[0012]進一步的所述的進水通道和出水通道分置于軸承水套的軸線兩側，進水通道和出水通道之間間隔度。
[0013]進一步的所述的軸承殼蓋通過軸承壓環螺釘固定于軸承殼軸向右側端部，軸承殼蓋的軸向左側端面上設置有彈簧;所述的彈簧軸線與轉動軸軸線平行，彈簧一端固定在軸承殼蓋的軸向左側端部，另一端固定在軸承的軸向右側端部。
[0014]進一步的所述的軸承殼內設置有溫度傳感器。
[0015]進一步的所述的軸承端蓋通過其右側端面上的防轉定位銷和設置于軸承殼軸向左側端面上的與定位銷對應的定位孔固定于軸承殼端部，軸承端蓋與軸承殼之間設置有多塊調節軸承端蓋位置的墊片。
[0016]本實用新型的優點有:1、本實用新型在軸承殼和軸承殼蓋上開設有了一條抽氣通道，抽吸的順序是同時抽吸軸承殼蓋的左右兩側，位于軸承殼蓋左側的軸承和轉動軸上的潤滑油脂蒸汽會直接吸入到吸油槽中形成油氣氣封結構而不會進入到亞真空腔內污染亞真空腔，位于軸承殼蓋右側的亞真空腔中的氣體會通過吸油槽抽吸到第一抽氣通道內形成持續的高速氣流，保持激光器的正常運行；
[0017]2、本實用新型在軸承殼上開設第一抽氣通道，解決了傳統抽氣模式沿軸承內圈與轉動軸之間的空間抽氣效率低下的問題，另外本實用新型的抽氣通道獨立設置，抽吸效果更好，能夠有效的避免轉動軸與軸承上的潤滑油脂伴隨抽氣過程損失；
[0018]3、本實用新型在軸承殼的圓周外側設置軸承水套，通過直接水冷的方式降低軸承和轉動軸運轉時產生的熱量，避免了轉動軸和軸承運轉時溫度過高的問題，另外直接水冷的方式提升了熱量傳遞的速率和效率，具有比間接冷卻的方式更高效的冷卻效果；
[0019]4、本實用新型在軸承殼的圓周外側面上設置兩圈O型密封圈，通過密封圈連接軸承殼與軸承水套，有效的緩解了轉動軸和軸承運轉過程中產生的振動，保證了整個軸承支座運行過程中的穩定性，降低了轉動軸運行過程中的噪聲。
【附圖說明】
[0020]圖1:本實用新型的局部剖切軸側視圖；
[0021]圖2:本實用新型沿出水通道和進水通道軸向剖切示意圖；
[0022]圖3:本實用新型的軸承殼蓋與軸承連接結構示意圖；
[0023]其中:I一軸承殼;2一軸承;3一轉動軸;4一軸承端蓋;5一軸承殼蓋;6—軸承水套；7 一冷卻水道;8—進水孔;9 一出水孔;10 一第一抽氣通道;11 一亞真空腔；12 一抽氣孔;13 一第二抽氣通道；14一吸油槽；15—通孔；16—進水通道；17—出水通道；18—密封圈；19一溫度傳感器;20—螺釘;21 —彈黃;22 一定位銷;23 一墊片。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0025]如圖1?3，軸快流⑶^敦光器用風機的軸承支座結構，包括環形的軸承殼1、套設于軸承殼I內的軸承2、布置于風機亞真空腔11內的轉動軸3和分別固定在軸承殼I軸向左右(本實施例所述的軸向左側為圖2的左側，軸向右側為圖2的右側)兩端的軸承端蓋4與軸承殼蓋5，軸承殼蓋5布置于亞真空腔11內。
[0026]如圖2所示，軸承殼蓋5為圓環型蓋板，軸承殼蓋5通過軸承壓環螺釘20固定于軸承殼I軸向右側端部，實際使用時，旋擰螺釘20即可將軸承殼蓋5穩定的固定在軸承殼I的軸向右側端面上。為了保證軸承2始終穩定的固定在軸承殼I內，本實施在軸承2和軸承殼蓋5之間設置有彈簧21。
[0027]如圖3所示，彈簧21軸線與轉動軸3軸線平行，彈簧21—端固定在軸承殼蓋5的軸向外側端部，另一端固定在軸承2的軸向右側端部，彈簧21處于壓縮狀態。實際運行時，為了保證轉動軸3轉動的穩定性，本實施例在軸承殼I內設置有兩個并列排布的軸承2，兩個軸承2背對背排列且同軸布置，彈簧21將兩個軸承2穩定的支撐在軸承殼I內。轉動軸3的端部穿過亞真空腔11與兩個軸承2的內圈固定連接。轉動軸3的軸向左側端部通過軸端的螺釘結構在軸向上密封固定于軸承殼I上。
[0028]如圖1所示，軸承端蓋4固定在軸承殼I的軸向左側端面上，軸承端蓋4上設置有垂直其端面的定位銷22，軸承殼I的軸向左側端面上開設有與定位銷22對應的定位孔。定位銷22插入到定位孔中完成軸承端蓋4與軸承殼I的連接，定位銷22不僅具有定位的作用還具有防轉的作用。實際使用時，通過兩個定位銷22能夠穩定的將軸承端蓋4固定在軸承殼I上。
[0029]軸承端蓋4的位置影響風機的葉輪或者是渦輪的軸向位置，因此安裝時需要對軸承端蓋4的軸向位置進行調整，本實施例通過設置于軸承端蓋4與軸承殼I之間的墊片23來調節軸承端蓋4的軸向位置，不同厚度和大小的墊片23能夠調節軸承端蓋4與軸承殼I之間的間隙，從而調整軸承端蓋4的軸向位置。
[0030]實際使