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CN106907398B - 一种高速旋转轴用轴承支撑装置 - Google Patents

一种高速旋转轴用轴承支撑装置 Download PDF

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贺卫卫
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朱纪磊
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Abstract

本发明公开了一种高速旋转轴用轴承支撑装置，包括中空结构的套筒和设置在套筒内的衬套，所述衬套上开设有用于安装旋转轴的安装通道，所述衬套上且靠近安装通道两端的位置处均设置有用于支撑旋转轴的轴承支撑组件，所述轴承支撑组件由多个沿安装通道的圆周方向均匀布设的轴承支撑单元组成；所述轴承支撑单元包括固定安装在衬套上的心轴和套设在心轴上的轴承，多个轴承之间的内切圆的直径小于安装通道的径向圆的直径。本发明采用旋转轴与多个轴承外圈滑动的方式支撑旋转轴，减小了轴承与旋转轴的接触面积，减小了轴承和旋转轴之间的摩擦力，延长了轴承的使用寿命。

Description

一种高速旋转轴用轴承支撑装置
技术领域
本发明属于粉末冶金设备技术领域，尤其涉及一种等离子旋转电极制粉设备中高速旋转轴用的轴承支撑装置。
背景技术
等离子旋转电极制粉法是以等离子束将高速旋转金属料棒前端熔化，然后依靠金属棒料高速旋转的离心力甩出熔融液滴，并雾化冷却为粉末。
目前市面上的等离子旋转制粉设备是由一个直径约2～3米的雾化室组成，旋转轴通过动密封轴承装入其中，旋转轴位于雾化室的中心线，旋转速度高达15000r/min～20000r/min，但是大部分的动密封轴承支撑结构还是依靠传统的轴承支撑结构，即将旋转轴安装在轴承内圈中，旋转轴通过轴承的两点支撑来实现旋转。但是在实际使用过程中由于旋转轴的旋转速度要求过高，这种将旋转轴安装在轴承内圈中的支撑方式存在轴承寿命短的问题，常常需要更换轴承，导致生产效率低下。另外，在实际生产时，旋转轴需要沿其轴线方向移动，这种将旋转轴安装在轴承内圈中的支撑方式使旋转轴和轴承内圈的接触面很大，在旋转轴移动时会产生大的摩擦，发出大量的热，时常会导致轴承损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高速旋转轴用轴承支撑装置，采用旋转轴与多个轴承外圈滑动的方式支撑旋转轴，减小了轴承与旋转轴的接触面积，减小了轴承和旋转轴之间的摩擦力，延长了轴承的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高速旋转轴用轴承支撑装置，其特征在于：包括中空结构的套筒和设置在套筒内的衬套，所述衬套上开设有用于安装旋转轴的安装通道，所述衬套上且靠近安装通道两端的位置处均设置有用于支撑旋转轴的轴承支撑组件，所述轴承支撑组件由多个沿安装通道的圆周方向均匀布设的轴承支撑单元组成；所述轴承支撑单元包括固定安装在衬套上的心轴和套设在心轴上的轴承，多个轴承之间的内切圆的直径小于安装通道的径向圆的直径。
上述的一种高速旋转轴用轴承支撑装置，其特征在于：所述套筒和衬套之间设置有用于冷却液体流通的空腔，所述套筒上开设有与空腔连通的进液口和出液口。
上述的一种高速旋转轴用轴承支撑装置，其特征在于：所述衬套的两端分别设置有用于密封衬套的第一压盖和第二压盖。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过设置多个轴承支撑单元支撑旋转轴，使旋转轴被多个轴承的外圈所支撑，减小了轴承与旋转轴的接触面积，减小了轴承和旋转轴之间的摩擦力，并且使旋转轴与轴承摩擦产生的热量更容易散出，延长了轴承的使用寿命。
2、本发明通过设置套筒和衬套，保护了轴承支撑组件，延长了轴承的使用寿命。
3、本发明通过沿安装通道的圆周方向均匀布设多个轴承支撑单元，提高了旋转轴在旋转时的稳定性。
综上所述，本发明采用旋转轴与多个轴承外圈滑动的方式支撑旋转轴，减小了轴承与旋转轴的接触面积，减小了轴承和旋转轴之间的摩擦力，延长了轴承的使用寿命。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的使用状态图。
图3为图2的A-A剖视图。
附图标记说明:
1—安装通道； 2—衬套； 3—第一压盖；
4-1—心轴； 4-2—轴承； 5—套筒；
6—第二压盖； 7—进液口； 8—出液口；
9—空腔； 10—旋转轴。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明包括中空结构的套筒5和设置在套筒5内的衬套2，所述衬套2上开设有用于安装旋转轴10的安装通道1，所述衬套2上且靠近安装通道1两端的位置处均设置有用于支撑旋转轴10的轴承支撑组件，所述轴承支撑组件由多个沿安装通道1的圆周方向均匀布设的轴承支撑单元组成；所述轴承支撑单元包括固定安装在衬套2上的心轴4-1和套设在心轴4-1上的轴承4-2，多个轴承4-2之间的内切圆的直径小于安装通道1的径向圆的直径。
需要说明的是，通过在衬套2上开设安装通道1，限定了旋转轴10的安装路径。沿安装通道1的圆周方向均匀布设多个轴承支撑单元一是为了实现对旋转轴10的支撑，二是为了提高旋转轴10在旋转时的稳定性，三是为了在多个轴承支撑单元中的其中一个轴承支撑单元失效时，旋转轴10依旧能够与其他的轴承支撑单元配合旋转，避免了旋转轴10在高速旋转时旋转动作瞬间崩溃的危险。所述轴承支撑单元由固定安装在衬套2上的心轴4-1和套设在心轴4-1上的轴承4-2组成，实现了用轴承4-2的外圈支撑旋转轴10，减小了轴承4-2与旋转轴10的接触面积，减小了旋转轴10与轴承4-2高速旋转时的摩擦产生的热量，另外也减小了在旋转轴10沿其轴线移动时与轴承4-2产生的摩擦力，并且多个轴承4-2沿安装通道1的圆周方向均匀布设的这种结构，易散出旋转轴10与轴承4-2之间的摩擦产生的热量，从而延长了轴承4-2的使用寿命。通过使多个轴承4-2之间的内切圆的直径小于安装通道1的径向圆的直径，使旋转轴10被轴承4-2支撑起来的同时避免了旋转轴10与安装通道1内壁的接触，防止了旋转轴10与安装通道1内壁产生摩擦。通过设置套筒5和衬套2，保护了轴承支撑单元，减少了外界对轴承4-2的影响，延长了轴承4-2的使用寿命，使轴承4-2与旋转轴10的高速旋转运动更加稳定，降低了轴承4-2与旋转轴10高速旋转时发出的噪音音量，也防止了在轴承支撑单元失效时飞溅出零件碎片危及工作人员人身安全。
如图1所示，本实施例中，优选地，所述衬套2与所述套筒5之间设置有多个密封圈，所述套筒5的一端为敞口，其另一端为中空结构的底板。每个所述心轴4-1的一端固定在衬套2上，所述心轴4-1上套设有两个轴承4-2，轴承4-2用安装在心轴4-1上的锁紧螺母和心轴4-1的轴肩固定。在所述衬套2上固定安装好所述轴承支撑单元后，将衬套2从套筒5的敞口塞入套筒5中，然后再将衬套2靠近套筒5的敞口的一端通过螺钉与套筒5的敞口端固定连接，如图2所示，再将旋转轴10的一端穿入衬套2从套筒5的底板穿出。如图3所示，轴承4-2的外圈抵接在旋转轴10上。本实施例中，共有十个轴承支撑单元，衬套2的两端分别有五个轴承支撑单元，五个轴承支撑单元沿安装通道1的圆周方向均匀布设。
如图1所示，本实施例中，所述套筒5和衬套2之间设置有用于冷却液体流通的空腔9，所述套筒5上开设有与空腔9连通的进液口7和出液口8。
需要说明的是，所述旋转轴10和轴承4-2做高速旋转运动，在此过程中会产生大量的热量，通过从进液口7向空腔9排入冷却液，再通过出液口8排出空腔9中的冷却液，冷却液带走旋转轴10和轴承4-2高速旋转产生的热量，延长了轴承支撑组件的使用寿命。
如图1所示，本实施例中，所述衬套2的两端分别设置有用于密封衬套2的第一压盖3和第二压盖6。
需要说明的是，所述第一压盖3安装在衬套2靠近套筒5的敞口的一端上，所述第二压盖6安装在衬套2靠近套筒5的底板的一端上，所述第一压盖3和第二压盖6均为中空结构的盖板。通过设置第一压盖3和第二压盖6密封衬套2，减小了尘土水汽对衬套2和轴承支撑组件的侵蚀，延长了轴承4-2的使用寿命。
本发明使用时，将旋转轴10的一端依次穿过第一压盖3、安装通道1和第二压盖6，再从套筒5的底板穿出。多个轴承4-2的外圆抵接在旋转轴10上，减小了轴承4-2与旋转轴10的接触面积，降低了轴承4-2与旋转轴10之间的摩擦力。多个轴承4-2相互之间存在着间隙，方便了轴承4-2与旋转轴10高速旋转时产生的热量散出，多个轴承4-2之间的内接圆的直径小于安装通道1径向圆的直径，旋转轴10被多个轴承4-2所支撑且与安装通道1的内壁存在间隙，另外旋转轴10与第一压盖3、第二压盖6和套筒5之间均存在间隙，第一压盖3和第二压盖6分别盖紧在衬套2的两端且将轴承4-2和心轴4-1封在衬套2的内部。从进液口7源源不断的向空腔9排入冷却液，再将冷却液从出液口8开始排出时，通过冷却液在空腔9内流通，使旋转轴10与轴承4-2高速旋转散发到套筒2内的热量源源不断的被带走，避免因轴承4-2温度过高而损坏失效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种高速旋转轴用轴承支撑装置，其特征在于：包括中空结构的套筒(5)和设置在套筒(5)内的衬套(2)，所述衬套(2)上开设有用于安装旋转轴(10)的安装通道(1)，所述衬套(2)上且靠近安装通道(1)两端的位置处均设置有用于支撑旋转轴(10)的轴承支撑组件，所述轴承支撑组件由多个沿安装通道(1)的圆周方向均匀布设的轴承支撑单元组成；所述轴承支撑单元包括固定安装在衬套(2)上的心轴(4-1)和套设在心轴(4-1)上的轴承(4-2)，多个轴承(4-2)之间的内切圆的直径小于安装通道(1)的径向圆的直径；
每个所述心轴(4-1)的一端固定在衬套(2)上，所述心轴(4-1)上套设有两个轴承(4-2)，轴承(4-2)用安装在心轴(4-1)上的锁紧螺母和心轴(4-1)的轴肩固定；
所述衬套(2)的两端分别设置有用于密封衬套(2)的第一压盖(3)和第二压盖(6)。
2.按照权利要求1所述的一种高速旋转轴用轴承支撑装置，其特征在于：所述套筒(5)和衬套(2)之间设置有用于冷却液体流通的空腔(9)，所述套筒(5)上开设有与空腔(9)连通的进液口(7)和出液口(8)。
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