[发明专利]一种具有轴向距离补偿功能及辅助支撑的膜盘联轴器

说明书

本申请属于航空发动机轴连接领域，特别涉及一种具有轴向距离补偿功能及辅助支撑的膜盘联轴器；其包括：膜盘组件；分别连接在膜盘组件两端面的第一法兰与第二法兰；安装在膜盘组件内壁面上的球形支座，球形支座具有圆心指向膜盘组件中心的圆弧面；其中，第一法兰在膜盘组件内侧具有间隙地套接第一顶紧套，第一顶紧套的一端搭接所述圆弧面，另一端连接有第一弹性体，第一弹性体用于提供给第一顶紧套朝向球形支座运动的预紧力；第二法兰在膜盘组件内侧具有间隙地套接第二顶紧套，第二顶紧套的一端搭接所述圆弧面，另一端连接有第二弹性体，第二弹性体用于提供给第二顶紧套朝向球形支座运动的预紧力，具有实现轴向以及径向的综合补偿能力。

技术领域

本申请属于航空发动机轴连接领域，特别涉及一种具有轴向距离补偿功能及辅助支撑的膜盘联轴器。

背景技术

膜盘联轴器具有结构简单、补偿能力强、无需润滑等诸多优点，而且振动小、噪音低、操作维护较为方便，适用于大功率,因此被广泛应用于航空领域等对联轴器有高可靠性要求的场所。

在多数应用场景，膜盘联轴器两端连接的旋转设备位置固定，受工作温度影响，设备旋转部件的热变形将导致其轴向长度改变，此时，需要膜盘联轴器轴向变形进行补偿。单个膜盘联轴器只用于补偿两端轴线的轴向偏移与角位移，径向偏移的补偿则通过在空间轴两端对称布置膜盘联轴器的方法利用其角位移与轴长的正切关系间接实现。

膜盘是膜盘联轴器的弹性元件，根据功能需求不同具有多种型面，型面截面的型线在径向上厚度不一，为保证型面上应力分布合理，在一些工况复杂及可靠性要求较高的使用环境下，特别是包含轴向及角向位移的综合位移补偿，必须保证膜盘型面各处的变形趋势及变形量与设计预期一致，这需要联轴器具有辅助支撑机构，使膜盘沿设计的偏转中心发生形变，一般的，偏转中心位于膜盘组件轴线的中点，但膜盘在轴向伸长或压缩过程中，其中心点距两端的距离将同步发生变化，与两端连接的辅助支撑结构偏转中心位置需进行联动。

此外，膜盘的轴向刚度大幅低于其扭转刚度，一些多组膜盘串联的应用场景其轴系整体轴向刚度较弱，影响轴系固有频率及设备安全，此时需要膜盘联轴器能够在不影响膜盘组件尺寸、及补偿能力的条件下增加其轴向刚度，避免或降低振动影响。

目前，已公开的具有辅助支撑机构的膜盘联轴器不具有轴向距离补偿功能，辅助支撑机构多采用关节轴承，关节轴承的球体及外环分别与联轴器的两端固定，联轴器膜盘组件围绕关节轴承球心偏转。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种具有轴向距离补偿功能及辅助支撑的膜盘联轴器，包括：

膜盘组件；

分别连接在膜盘组件两端面的第一法兰与第二法兰；

安装在膜盘组件内壁面上的球形支座，球形支座具有圆心指向膜盘组件中心的圆弧面；

其中，第一法兰在膜盘组件内侧套设有第一顶紧套，第一顶紧套的一端搭接所述圆弧面，另一端连接有第一弹性体，第一弹性体用于提供给第一顶紧套朝向球形支座运动的预紧力；第二法兰在膜盘组件内侧套设有第二顶紧套，第二顶紧套的一端搭接所述圆弧面，另一端连接有第二弹性体，第二弹性体用于提供给第二顶紧套朝向球形支座运动的预紧力。

优选的是，第一法兰通过第一轴套套在第一顶紧套上；第一轴套通过第一螺栓与第一法兰固定连接；第二法兰通过第二轴套套在第二顶紧套上；第二轴套通过第二螺栓与第二法兰固定连接。

优选的是，第一轴套与第二轴套均具有凸起形成垂直于轴向的台阶面，第一轴套的台阶面抵住第一弹性体，第二轴套的台阶面抵住第二弹性体。

优选的是，球形支座的外壁面具有沿径向凸起形成的环状凸台，环状凸台安装在膜盘组件内壁面具有的台阶面与安装在膜盘组件内壁面的螺母及锁片形成的环形间隙中。

优选的是，第一顶紧套与第一法兰的套接面以及第二顶紧套与第二法兰的套接面均具有容纳润滑脂的槽。