圓錐滾子式同時消除滾動軸承內圈徑軸向間隙的保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁懸浮軸承系統技術領域，尤其是一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承內圈徑軸向間隙的保護裝置。
【背景技術】
[0002]在磁懸浮軸承系統中，一般需要一套保護軸承(也稱輔助軸承、備用軸承、保持軸承或應急軸承)在系統斷電、過載、控制系統失效或者故障等突發情況下作為臨時支承。
[0003]傳統的保護軸承設計一般是將圓錐滾子的滾動軸承裝配在軸承座中，滾動軸承的內圈與轉子之間設置的磁懸浮軸承正常工作所需的徑向/軸向間隙一般為轉子與徑向/軸向磁懸浮軸承徑向間隙的一半。因此，保護軸承工作時受到很大的沖擊和振動，同時由于轉子跌落后無法消除保護軸承與轉子之間的間隙，保護軸承抵抗沖擊和振動的能力較差，容易導致其損壞，以致引發磁懸浮軸承系統損壞的嚴重事故。因此，保護軸承也一直是制約著磁懸浮軸承系統應用和發展的主要因素。
[0004]由于磁懸浮軸承系統的轉速一般都很高，而轉子與保護軸承之間存在較大的徑向間隙，致使轉子在跌落到保護軸承上時會產生很大的沖擊與振動。目前有一種方法是通過在轉子組件周向布滿滾動軸承，在轉子組件跌落后，通過周邊滾動軸承的運動以消除間隙，但是其結構非常復雜，只能消除徑向間隙，不能消除軸向間隙，并且由于轉子直徑遠大于周邊滾動軸承的直徑，致使跌落后周向滾動軸承的轉速遠大于其自身的極限轉速，沒有從根本上解決問題。
[0005]目前暫無專用于自動消除滾動軸承內圈間隙的向心推力保護軸承裝置。
【發明內容】
[0006]為了克服現有的技術的不足，本發明提供了一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承內圈徑軸向間隙的保護裝置，在磁懸浮軸承轉子跌落后為轉子的徑向和軸向同時提供保護作用，并且能夠在轉子跌落后自動消除圓錐滾子與斜面套筒之間的間隙，也就相當于消除了轉子與滾動軸承之間的徑向和軸向間隙，從而減小轉子對保護軸承的反復碰撞和沖擊。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承內圈徑軸向間隙的保護裝置，包括轉子、保護軸承、導槽、軸承壓蓋、螺釘、和軸承座，轉子外圍安裝保護軸承，軸承壓蓋通過螺釘與軸承座固定連接，軸向壓緊滾動軸承，軸承座與外部的機座固定連接，
所述保護軸承包括楔形圓板、定位圓筒、斜面套筒、圓錐滾子、環形連接件、彈性支撐件、滾動軸承；
所述環形連接件，環形連接件中沿著周向均勻設置有與圓錐滾子數目對應的導槽；所述彈性支撐件，設置于環形連接件中每個導槽與圓錐滾子軸之間，可允許圓錐滾子的徑向位移；
所述滾動軸承，滾動軸承外圈安裝于軸承座中，通過軸承壓蓋軸向壓緊其中，所述楔形圓板設有左右兩塊，分別置于環形連接件的兩側，以過盈配合的方式安裝于轉子上，楔形圓板外周向表面設置為與圓錐滾子數目對應的重復圓弧段Hl，每一圓弧段與裝置中心的徑向距離L2由中間向兩端逐漸增加；
所述定位圓筒，置于兩塊楔形圓板的軸向中間位置，并與楔形圓板一致以過盈配合的方式安裝于轉子上，定位圓筒的寬度略大于環形連接件的寬度；
所述斜面套筒，內表面加工為帶有錐度的斜面，外表面無錐度并安裝于滾動軸承內圈；所述圓錐滾子，圓錐滾子的錐度與斜面套筒錐度相同，但與斜面套筒的斜面方向反向放置，圓錐滾子沿軸向與斜面套筒內表面存在的均勻大小的間隙LI;另外，圓錐滾子包括2個以上的圓錐滾子分體，各圓錐滾子分體通過兩端設置的滾子軸分布于環形連接件中設置的導槽內；同時，滾子軸內圓表面與楔形圓板外表面接觸。
[0008]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述圓錐滾子分體具有2?200個。
[0009]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述滾動軸承為深溝球軸承，或為一對角接觸軸承。
[0010]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述軸承壓蓋為圓盤狀，圓盤沿圓周設有一圈螺釘孔，軸承壓蓋壓于軸承座與滾動軸承的接縫處。
[0011]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述彈性支撐件為獨立的彈簧元件，或是與環形連接件為一體、并通過線切割等工藝加工而成的結構。
[0012]本發明的有益效果是:本發明為圓錐滾子式自動消除滾動軸承內圈間隙的向心推力保護軸承，可以同時在徑向和軸向承受載荷，在磁懸浮軸承系統失效后對正/反轉的轉子同時提供徑向和軸向的保護，消除圓錐滾子內圈與斜面套筒之間的徑向和軸向間隙，從而消除了高速轉子跌落后對滾動軸承的振動和沖擊，提高了向心推力保護軸承的可靠性和安全性，以滿足高速磁懸浮軸承系統發展的需要。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0014]圖1為本發明所述的一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承內圈徑軸向間隙的保護裝置的結構示意圖。
[0015]圖2為圖1中在斜面套筒的A-A剖視圖與其他局部剖視圖。
[0016]圖3是圖2中I部放大示意圖。
[0017]圖中，1、轉子，2、定位圓筒，3、楔形圓板，4、圓錐滾子，41、圓錐滾子分體，42、滾子軸，5、斜面套筒，6、環形連接件，7、導槽，8、彈性支撐件，9、滾動軸承，10、軸承壓蓋，11、螺釘，12、軸承座。
【具體實施方式】
[0018]附圖非限制性地公開了本發明所涉及優選實施例的結構示意圖，以下將結合附圖詳細地說明本發明的技術方案。
[0019]如圖1和圖2所示，本發明所述的一種圓錐滾子式同時消除滾動軸承內圈徑軸向間隙的保護裝置，包括轉子1、保護軸承、導槽7、軸承壓蓋10、螺釘11、和軸承座12，轉子I外圍安裝保護軸承，軸承壓蓋10通過螺釘11與軸承座12固定連接，軸向壓緊滾動軸承，軸承座12與外部的機座固定連接。軸承壓蓋10為圓盤狀，軸承壓蓋10壓于軸承座12與滾動軸承9的接縫處。
[0020]保護軸承包括楔形圓板3、定位圓筒2、斜面套筒5、圓錐滾子4、環形連接件6、彈性支撐件8、滾動軸承9。
[0021]其中，楔形圓板3設有左右兩塊，分別置于環形連接件6的兩側，以過盈配合的方式安裝于轉子I上，楔形圓板3外周向表面設置為與圓錐滾子4數目對應的重復圓弧段Hl，每一圓弧段與裝置中心的徑向距離L2由中間向兩端逐漸增加。
[0022]定位圓筒2，置于兩塊楔形圓板3的軸向中間位置，并與楔形圓板3—致以過盈配合的方式安裝于轉子I上，定位圓筒2的寬度略大于環形連接件6的寬度。
[0023]斜面套筒5，內表面加工為帶有錐度的斜面，外表面無錐度并安裝于滾動軸承9內圈。
[0024]圓錐滾子4，圓錐滾子4的錐度與斜面套筒5錐度相同，但與斜面套筒5的斜面方向反向放置，圓錐滾子4沿軸向與斜面套筒內表面存在的均勻大小的間隙LI。另外，圓錐滾子4包括2個以上的圓錐滾子分體41，各圓錐滾子4分體通過兩端設置的滾子軸42分布于環形連接件中設置的導槽7內。同時，滾子軸42內圓表面與楔形圓板3外表面接觸。圓錐滾子分體41具有2?200個。
[0025]環形連接件6，環形連接件6中沿著周向均勻設置有與圓錐滾子4數目對應的導槽I。
[0026]彈性支撐件8，設置于環形連接件6中每個導槽7與圓錐滾子軸4之間，可允許圓錐滾子4的徑向位移。彈性支撐件8可以是獨立的彈簧元件，也可以是與環形連接件為一體、并通過線切割等工藝加工而成的結構。
[0027]滾動軸承9，滾動軸承9外圈安裝于軸承座12中，通過軸承壓蓋10軸向壓緊。滾動軸承9可以為深溝球軸承，也可以為一對角接觸軸承。
[0028]磁懸