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CN103470539B - 一种滚动轴承的减振和散热装置 - Google Patents

一种滚动轴承的减振和散热装置 Download PDF

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郑越清
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杨国明
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Abstract

本发明提供了一种滚动轴承的减振和散热装置，所述的减振和散热装置包括轴承座、轴承压盖、转轴、减振橡胶圈、波浪弹簧、滚动轴承。波浪弹簧安装在滚动轴承侧面与轴承座之间的间隙内。波浪弹簧采用铍青铜材料，导热率较大，能有效传递滚动轴承高速旋转产生的热量。本发明中的波浪弹簧采用半圆拱形结构提高弹性，降低滚动轴承的径向接触刚度，减小滚动轴承的振动冲击。延长了滚动轴承的使用寿命，进而延长了涡轮分子泵的使用寿命。

Description

一种滚动轴承的减振和散热装置
技术领域
本发明属于滚动轴承减振和散热技术领域，具体涉及一种滚动轴承的减振和散热装置。本发明可以应用于涡轮分子泵的滚动轴承结构，可以延长滚动轴承的使用寿命，进而提高了涡轮分子泵的使用寿命。
背景技术
涡轮分子泵包括动叶轮和静叶片，动叶轮的转轴通过滚动轴承装置支承在轴承座中，滚动轴承主要采用油润滑或者脂润滑。由于涡轮分子泵动叶轮每分钟旋转数万转，滚动轴承的振动磨损和温升对其寿命影响很大。滚动轴承外圈的轴向和径向不与轴承座直接连接，在滚动轴承外圈和轴承座的间隙内、滚动轴承端面和轴承座的间隙内都设置有弹性元件。
滚动轴承的寿命决定了涡轮分子泵的寿命，为提高涡轮分子泵的寿命，首先解决滚动轴承的振动磨损和发热问题。减振一般采用弹性体，如厄利孔莱博尔德真空技术有限责任公司的专利《泵轴承装置》（中国专利公开号：CN101809292A），采用弹性O型环；成都无极真空科技有限公司的专利《脂润滑轴承散热的涡轮分子泵》（中国专利公开号：CN201496293U），采用防震胶圈。如果采用橡胶材料可有效减少滚动轴承的振动，但滚动轴承产生的热量不能通过橡胶材料传递到轴承座上，使得滚动轴承发热严重，降低了滚动轴承的寿命；如果采用在弹性体中加入一定量导热材料，滚动轴承的减振效果变差，而且导热材料的不均匀性导致局部热量传递不出或热传递较慢，使得滚动轴承振动加剧、发热严重、磨损加快，降低滚动轴承的使用寿命，从而降低了涡轮分子泵的使用寿命。
发明内容
为了解决现有涡轮分子泵中滚动轴承的减振和散热问题，本发明提供一种滚动轴承的减振和散热装置。本发明的滚动轴承减振和散热装置在实现减振的同时，可满足涡轮分子泵滚动轴承高速旋转产生热量的传递要求。
本发明的滚动轴承的减振和散热装置，其特点是，所述的减振和散热装置包括轴承座、轴承压盖、转轴、减振橡胶圈、波浪弹簧、滚动轴承。其连接关系是，所述的轴承座和轴承压盖中嵌入安装有减振橡胶圈。滚动轴承安装在转轴上，转轴通过滚动轴承支承在轴承座中。滚动轴承侧面与轴承座的间隙中设置有波浪弹簧，滚动轴承上下端面与轴承座和轴承压盖中的减振橡胶圈接触；轴承压盖在轴承座的上方，压紧滚动轴承。
所述的波浪弹簧用于减振，其刚度为5～20N/μm。
所述的波浪弹簧用于导热，其导热率大于30W/mK。
所述的波浪弹簧采用铍青铜材料。
所述的波浪弹簧采用半圆形拱形结构。
所述的减振橡胶圈设置的数量为二个。
所述的波浪弹簧，为滚动轴承提供了径向减振和热传导作用。采用铍青铜材料，导热率较大，能对高转速滚动轴承产生的热量及时传递；采用半圆拱形结构提高波浪弹簧的弹性，降低滚动轴承的径向接触刚度，减小滚动轴承的振动冲击。
本发明的滚动轴承的减振和散热装置有益效果是：采用波浪弹簧提高了热传导效率，降低了振动冲击，从而延长了滚动轴承的使用寿命，进而提高了涡轮分子泵的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的滚动轴承的减振和散热装置示意图；
图2为图1中的波浪弹簧示意图；
图中：1.轴承座2.轴承压盖3.转轴4.减振橡胶圈5.波浪弹簧6.滚动轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的详细描述：
图1为本发明的涡轮分子泵中支承轴承的减振和散热装置示意图，图2为图1中的波浪弹簧示意图。
在图1、2中，本发明的涡轮分子泵中滚动轴承的散热和减振结构，包括轴承座1、轴承压盖2、转轴3、减振橡胶圈4、波浪弹簧5、滚动轴承6；其连接关系是，所述的轴承座1和轴承压盖2中嵌入安装有减振橡胶圈4；滚动轴承6安装在转轴3上，转轴3通过滚动轴承6支承在轴承座1中；滚动轴承6侧面与轴承座1的间隙中设置有波浪弹簧5，滚动轴承6上下端面与轴承座1和轴承压盖2中的减振橡胶圈4接触；轴承压盖2在轴承座1的上方，压紧滚动轴承6。
所述的波浪弹簧5用于减振，其刚度为5～20N/μm。
所述的波浪弹簧5用于导热，其导热率大于30W/mK。
所述的波浪弹簧5采用铍青铜材料。
所述的波浪弹簧5采用半圆形拱形结构。
所述的减振橡胶圈设置有二个，减振橡胶圈4为其中一个。
所述的波浪弹簧5，为滚动轴承6提供了径向减振和热传递作用。采用铍青铜材料，导热率较大，能对高转速滚动轴承6产生的热量及时传导；采用半圆拱形结构提高波浪弹簧的弹性，降低滚动轴承6的径向接触刚度，减小滚动轴承6的振动冲击。
本发明的滚动轴承的减振和散热装置工作状态是这样的：转轴3以数万转的速度旋转，由于转动件存在一定的动不平衡量，使得滚动轴承6产生轴向和径向的振动，轴向振动通过减振橡胶圈4减振，径向振动通过波浪弹簧5减振，降低滚动轴承的磨损；转轴3的高转速同时会产生大量的热量，热量通过高导热率的波浪弹簧5传递到轴承座1和轴承压盖2上，解决了由于滚动轴承6过热引起的磨损加剧。采用波浪弹簧5即解决了径向的振动问题，同时也解决了滚动轴承6的热传递问题，延长了滚动轴承6的使用寿命，进而延长了涡轮分子泵的使用寿命。

Claims (6)

1.一种滚动轴承的减振和散热装置，其特征在于，所述的减振和散热装置包括轴承座（1）、轴承压盖（2）、转轴（3）、减振橡胶圈（4）、波浪弹簧（5）、滚动轴承（6）；其连接关系是，所述的轴承座（1）和轴承压盖（2）中嵌入安装有减振橡胶圈（4）；滚动轴承（6）安装在转轴（3）上，转轴（3）通过滚动轴承（6）支承在轴承座（1）中；滚动轴承（6）侧面与轴承座（1）的间隙中设置有波浪弹簧（5），滚动轴承（6）上下端面与轴承座（1）和轴承压盖（2）中的减振橡胶圈（4）接触；轴承压盖（2）在轴承座（1）的上方，压紧滚动轴承（6）。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承的减振和散热装置，其特征在于：所述的波浪弹簧（5）用于减振，其刚度为5～20N/μm。
3.根据权利要求1所述的滚动轴承的减振和散热装置，其特征在于：所述的波浪弹簧（5）用于导热，其导热率大于30W/mK。
4.根据权利要求1～3中的任一所述的滚动轴承的减振和散热装置，其特征在于：所述的波浪弹簧（5）采用铍青铜材料。
5.根据权利要求4所述的滚动轴承的减振和散热装置，其特征在于：所述的波浪弹簧（5）采用半圆形拱形结构。
6.根据权利要求1所述的滚动轴承的减振和散热装置，其特征在于：所述的减振橡胶圈（4）设置的数量为二个。
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