[发明专利]一种高速浮环轴承及转子系统支承方式

说明书

本发明公开了一种高速浮环轴承，高速浮环轴承套置于转子上，包括轴承座、浮环，轴承座设置为空心筒状结构，浮环设置于空心筒状结构内，转子运转时，浮环与转子产生相对转动，轴承座设有轴承座通油孔和轴承座通油槽，浮环设置有浮环通油孔和浮环油槽，润滑介质通过轴承座通油孔进入轴承座通油槽，通过浮环通油孔进入浮环油槽，在转子转动时形成动压油膜对转子进行支撑。一种高速浮环轴承‑转子支撑系统，包含上述高速浮环轴承，还包括浮环与推力组合轴承、转子系统和供油系统。

技术领域

本发明涉及一种高速浮环轴承，尤其涉及一种高速浮环轴承-转子系统支承方式。

背景技术

随着旋转机械向高转速、高稳定性的方向发展，对大DN值、长寿命、耐冲击，且具有良好高速稳定性的支承方式提出了更高的要求。现阶段，高速轻载传动系统转子的支承方案主要采用高精密滚动轴承、滑动轴承、磁悬浮轴承和空气轴承等。

高精密滚动轴承DN值在2×10⁶以下，一旦超过轴承的极限转速，轴承滚子将在离心力的作用下异常运行，轴承寿命会大大缩短，让转子产生较大振动，严重时将导致轴承抱死卡滞，甚至烧毁轴承，对整个系统产生破坏性的损坏。

滑动轴承以润滑油作为润滑介质，根据动压效应形成动压油膜，避免转子外轴颈与轴承内轴颈之间产生机械摩擦。滑动轴承在高速传动系统领域应用广泛，但因不同结构形式的滑动轴承的应用环境也不同。可倾瓦滑动轴承在高速传动系统中应用广泛，但是其供油量大，产热多，工作效率不高，故在对效率要求较高的场合不适用，并且其结构较为复杂，加工成本高。

磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与轴颈之间没有机械接触。磁悬浮轴承相对复杂，包括转子、传感器、控制器和执行器四大部分，其成本较高，可靠性不高。磁悬浮轴承支承方案目前只在少数情况下使用，技术成熟度不高，且成本非常高，应用范围受限。

空气轴承是采用空气作为润滑介质的滑动轴承，具有运转速度高、抗冲击能力强、运行寿命长、稳定性好等特点。因空气黏度远低于润滑油黏度，所以其承载力较小，对于复杂载荷下的工况不适用，特别是齿轮传动系统，齿轮啮合力的波动会影响空气轴承的高速稳定性。空气轴承支承方案因不能承受复杂载荷，故目前还没有大量的工程应用，且其运行维护成本较高，对环境要求也非常苛刻。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高速浮环轴承，以及一种高速浮环轴承-转子系统支承方式，使高速传动系统在高速运转的情况下更加平稳、可靠。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高速浮环轴承，所述高速浮环轴承套置于转子上，包括轴承座、浮环，其特征在于，所述轴承座设置为空心筒状结构，所述浮环设置于所述空心筒状结构内，转子运转时，所述浮环与转子产生相对转动，所述轴承座设有轴承座通油孔和轴承座通油槽，所述浮环设置有浮环通油孔和浮环油槽，润滑介质通过所述轴承座通油孔进入轴承座通油槽，通过所述浮环通油孔进入浮环油槽，在转子转动时形成动压油膜对转子进行支撑。

优选，所述浮环包括内轴颈、外轴颈和浮环端面，所述浮环与转子间隙配合，其配合间隙为内轴颈直径的0.1%-0.5%，所述轴承座与浮环间隙配合，其配合间隙为外轴颈直径的0.08%-0.4%。

优选，所述浮环的内轴颈、外轴颈和/或浮环端面涂有耐磨涂层。

优选，所述耐磨涂层材料为磷锡青铜，涂层厚度为0.05~0.2mm。

优选，所述浮环与所述轴承座轴向方向设置有间隙，所述间隙为所述内轴颈直径的0.15~0.35mm。