一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺的製作方法

2023-12-10 06:59:02

專利名稱：一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺的製作方法
技術領域：
本發明屬於高速旋轉機械技術領域，特別涉及一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺。
背景技術：
現代旋轉機械的轉速越來越高，而高轉速的不同軸系間通常需要柔性聯軸器聯接，柔性聯軸器所起的主要作用為傳遞扭矩以及適應軸系間的不對中現象。高速轉子的一個重要驅動方式為通過增速齒輪箱來實現，具體過程為首先是低速變頻電機開始旋轉，然後通過聯軸器連接的增速齒輪箱實現旋轉速度的極大提升，而後通過與增速齒輪箱高速輸出端相連的柔性聯軸器將旋轉運動傳遞到高速轉子端，從而實現轉子軸系高速旋轉。彈性箔片軸承由於其轉速高，能夠實現無油支承，其應用越來越多，但是這類軸承 的阻尼較小，若這類軸承支承的轉子發生彎曲變形，則彈性箔片軸承對轉子的彎曲振動的抑制作用很小。此外這類支承的剛度係數比較小，用於聯接這類軸承支承的轉子軸系在未開始就存在著不對中，而處於不對中狀態的轉子的運動能引起機械振動、軸承的磨損、軸的撓曲變形、轉子與定子間的碰摩等，對系統的平穩運行危害極大。

發明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供了一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，可以實現在高轉速下對徑向彈性箔片氣體軸承性能進行測試。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，包括變頻電機I,變頻電機I的輸出軸與增速齒輪箱2的低速端通過膜片聯軸器3連接，增速齒輪箱2的高速輸出端法蘭和零件4的法蘭盤5右側連接，法蘭盤5左側設有軸肩6，軸肩6與高速聯軸器7 —端的第一圓筒薄壁8以過盈配合方式連接，高速聯軸器7另一端的第二圓筒薄壁9和軸10起始端以過盈配合方式連接，軸10由第一徑向彈性箔片軸承14、第二徑向彈性箔片軸承15支承。所述的高速聯軸器7包括細杆13，細杆13的兩端連接有第一薄圓盤11和第二薄圓盤12，第一圓筒薄壁8和第二圓筒薄壁9的軸向方向上分別與第一薄圓盤11和第二薄圓盤12連接。所述的第一薄圓盤11和第二薄圓盤12的厚度為O. 5-lmm，在徑向方向上呈現剛性特性，但在角向方向上能夠產生彎曲變形，以調整聯接的兩端軸的不對中。所述的細杆13的直徑為8_12mm，能夠產生彎曲變形以適應聯接軸系間的不對中，細杆13的長度能夠改變，以便調節整個轉子系統的一階彎曲臨界轉速，使得系統的工作轉速在一階臨界彎曲之下，細杆13能夠發生扭轉變形，以便緩衝所聯接軸的扭轉振動。所述的第一薄圓盤11、第二薄圓盤12的厚度在徑向方向上按雙曲線或者圓錐度變化，以便調節薄圓盤的徑向剛度係數。由於本發明採用了集成高速聯軸器的徑向彈性箔片軸承，其具有以下優點一、在高轉速下實現無油支承技術。二、可以方便的調節整個轉子系統的臨界轉速，以使得工作轉速合理的避開臨界轉速。
三、在柔性聯軸器發生柔性變形時，所產生的作用力矩和作用力小。


圖I為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的零件4的結構示意圖。圖3為本發明的高速聯軸器7的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。參見圖1，一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，包括變頻電機I，變頻電機I的輸出軸與增速齒輪箱2的低速端通過膜片聯軸器3連接，增速齒輪箱2的高速輸出端法蘭和零件4的法蘭盤5右側連接，參照圖2，法蘭盤5左側設有軸肩6，軸肩6與高速聯軸器7 —端的第一圓筒薄壁8以過盈配合方式連接，高速聯軸器7另一端的第二圓筒薄壁9和軸10起始端以過盈配合方式連接，軸10由第一徑向彈性箔片軸承14、第二徑向彈性箔片軸承15支承。參照圖3，所述的高速聯軸器7包括細杆13，細杆13的兩端連接有第一薄圓盤11和第二薄圓盤12，第一圓筒薄壁8和第二圓筒薄壁9的軸向方向上分別與第一薄圓盤11和第二薄圓盤12連接。所述的第一薄圓盤11和第二薄圓盤12的厚度為O. 5-lmm，在徑向方向上呈現剛性特性，但在角向方向上能夠產生彎曲變形，以調整聯接的兩端軸的不對中。所述的細杆13的直徑為8-12_，能夠產生彎曲變形以適應聯接軸系間的不對中，細杆13的長度能夠改變，以便調節整個轉子系統的一階彎曲臨界轉速，使得系統的工作轉速在一階臨界彎曲之下，細杆13能夠發生扭轉變形，以便緩衝所聯接軸的扭轉振動。所述的第一薄圓盤11、第二薄圓盤12的厚度在徑向方向上按雙曲線或者圓錐度變化，以便調節薄圓盤的徑向剛度係數。本發明的工作原理為當變頻電機I旋轉時，與其通過膜片聯軸器3聯接的增速齒輪箱2也開始旋轉，增速齒輪箱2的高速輸出端法蘭帶動零件4旋轉，而後零件4帶動與之相聯的高速聯軸器7開始旋轉，而高速聯軸器7帶動軸10旋轉。當增速齒輪箱2的高速輸出端與軸10存在著不對中時，高速聯軸器7的兩端的第一薄圓盤11、第二薄圓盤12發生彈性變形以應對不對中；當增速齒輪箱2的高速輸出端發生強烈的扭轉振動時，高速聯軸器7的細杆13發生扭轉變形以緩減扭轉振動。
權利要求
1.一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，包括變頻電機(1)，其特徵在於變頻電機(I)的輸出軸與增速齒輪箱(2)的低速端通過膜片聯軸器(3)連接，增速齒輪箱(2)的高速輸出端法蘭和零件(4)的法蘭盤(5)右側連接，法蘭盤(5)左側設有軸肩(6)，軸肩(6)與高速聯軸器(7)—端的第一圓筒薄壁(8)以過盈配合方式連接，高速聯軸器(7)另一端的第二圓筒薄壁(9)和軸(10)起始端以過盈配合方式連接，軸(10)由第一徑向彈性箔片軸承(14)、第二徑向彈性箔片軸承(15)支承。
2.根據權利要求I所述的一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，其特徵在於所述的高速聯軸器(7)包括細杆(13)，細杆(13)的兩端連接有第一薄圓盤(11)和第二薄圓盤(12)，第一圓筒薄壁(8)和第二圓筒薄壁(9)的軸向方向上分別與第一薄圓盤(11)和第二薄圓盤(12)連接。
3.根據權利要求2所述的一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，其特徵在於所述的第一薄圓盤(11)和第二薄圓盤(12)的厚度為0. 5-lmm，在徑向方向上呈現剛性特性，但在角向方向上能夠產生彎曲變形，以調整連接的兩端軸的不對中。
4.根據權利要求2所述的一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，其特徵在於所述的細杆(13)的直徑為8-12_，能夠產生彎曲變形以適應連接軸系間的不對中，細杆(13)的長度能夠改變，以便調節整個轉子系統的一階彎曲臨界轉速，使得系統的工作轉速在一階臨界彎曲之下，細杆(13)能夠發生扭轉變形，以便緩衝聯連接軸的扭轉振動。
5.根據權利要求2所述的一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，其特徵在於所述的第一薄圓盤(11)、第二薄圓盤(12)的厚度在徑向方向上按雙曲線或者圓錐度變化，以便調節薄圓盤的徑向剛度係數。
全文摘要
一種集成高速聯軸器的徑向彈性箔片氣體軸承試驗臺，包括變頻電機，變頻電機與增速齒輪箱採用膜片聯軸器連接，當變頻電機旋轉時，經膜片聯軸器帶動增速齒輪箱旋轉，實現轉速的急劇增加，與齒輪箱末端的法蘭盤相連接的高速聯軸器也開始旋轉，然後帶動彈性箔片軸承支承的轉子旋轉。該試驗臺中的高速聯軸器可以使得轉子系統不發生彎曲變形並且能夠吸收所聯接兩端軸的較大不對中，本發明具有在高轉速下實現測試徑向彈性箔片軸承性能試驗的特點。
文檔編號G01M13/04GK102809485SQ20121024550
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者耿海鵬, 馮聖, 商鵬, 戚社苗, 楊柏松, 虞烈 申請人:西安交通大學