柔性轴承底座.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102686896A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102686896A(43)申请公布日2012.09.19(21)申请号201080059897.5(51)Int.Cl.(22)申请日2010.11.29F16C27/06(2006.01)F16C35/077(2006.01)(30)优先权数据2,686,8432009.12.02CA(85)PCT申请进入国家阶段日2012.06.29(86)PCT申请的申请数据PCT/CA2010/0018892010.11.29(87)PCT申请的公布数据WO2011/066641EN2011.06.09(71)申请人飞轮能量系统公司地址加拿大安大略省渥太华市(72)发明人乔纳森·G.R.·麦克阿瑟马修·M.·威尔金斯迈克尔·C.·李(74)专利代理机构北京中博世达专利商标代理有限公司11274代理人申健权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图77页按照条约第19条修改的权利要求书按照条约第19条修改的权利要求书11页页(54)发明名称柔性轴承底座(57)摘要一种用于相对于支撑结构安装轴承的柔性轴承底座。本发明的轴承底座组件适应于吸收施加在轴承底座上的力。力转移元件将所施加的力的剪切分量转移给切力吸收器，所述切力吸收器吸收所施加的力的剪切分量并将轴承底座恢复回到原始位置。CN102689ACN102686896A权利要求书1/1页1.一种用于相对于支撑结构安装轴承的轴承底座组件，所述轴承底座组件包括：轴承底座，所述轴承底座包括：力转移元件，以及切力吸收器；其中，当力被施加到所述轴承底座组件以将所述轴承底座从第一位置移到第二位置时，所述力转移元件将所述力的切向分量转移到所述切力吸收器，所述切力吸收器吸收所述力的所述切向分量并进行动作以将所述轴承底座恢复到所述第一位置。2.根据权利要求1所述的轴承底座组件，其中，所述力转移元件包括突出的法兰，所述切力吸收器安装在所述突出的法兰和支撑结构之间。3.根据权利要求1或2所述的轴承底座组件，进一步包括磁性推力环。4.根据权利要求2或3所述的轴承底座组件，其中，所述突出的法兰为径向的突出的法兰。5.根据权利要求2或3所述的轴承底座组件，其中，所述突出的法兰为球形的突出的法兰。6.根据权利要求5所述的轴承底座组件，其中，所述球形的突出的法兰适应于在单一方向吸收所述力。7.根据权利要求5所述的轴承底座组件，其中，所述球形的突出的法兰适应于在多个方向吸收所述力。8.根据权利要求2或3所述的轴承底座组件，其中，所述突出的法兰为圆锥形的突出的法兰。9.根据权利要求8所述的轴承底座组件，其中，所述圆锥形的突出的法兰适应于在单一方向吸收所述力。10.根据权利要求8所述的轴承底座组件，其中，所述圆锥形的突出的法兰适应于在多个方向吸收所述力。11.根据权利要求1至10任一项所述的轴承底座组件，其中，所述切力吸收器包括一系列同心环。12.根据权利要求1至10任一项所述的轴承底座组件，其中，所述切力吸收器包括一系列弧形元件。13.根据权利要求1至10任一项所述的轴承底座组件，其中，所述切力吸收器包括一系列梯形元件。14.根据权利要求1至13任一项所述的轴承底座组件，其中，所述切力吸收器由弹性材料制造。15.根据权利要求14所述的轴承底座组件，其中，所述弹性材料由金属碎片浸渍以提高所述弹性垫的热传导质量。2CN102686896A说明书1/6页柔性轴承底座技术领域[0001]本发明涉及用于高性能旋转机械的柔性轴承底座。背景技术[0002]高性能旋转机械应用于多种工业应用中，例如用于发电和航天器推进的涡轮机组，太空船姿态控制装置和飞轮能量储存装置。[0003]旋转机械一般包括可旋转地安装在固定机壳内的轴承上的旋转元件(例如，轴，涡轮或飞轮)。[0004]在机械本身是移动的这些应用中，安装旋转部件引起特殊的问题，这是因为旋转机械的离轴力矩和动态冲击能降低运行效率和损坏昂贵的部件。这能导致大的经济损失和在最坏的情况下旋转机械的灾难性故障。另外，高性能旋转机械承受重大的轴向和径向负载，该负载必须由轴承恰当地支撑。[0005]为处理这个问题，开发了柔性轴承，其允许旋转机械吸收动态冲击和振动。一类公知的柔性轴承提供装载有弹簧的箔片轴颈，所述箔片轴颈支撑着轴，其中，当机械以运行速度旋转时，在箔片轴颈和轴之间用工作流体润滑。[0006]开发的另一类柔性轴承是利用策略性放置的弹性体来吸收动态冲击。然而，弹性体一般具有高热阻，现有技术中可用的弹性体的构造不允许轴承的热量消散，这能导致轴承的过热和完全故障。[0007]还开发了主动磁悬浮轴承。然而，主动磁悬浮轴承典型地需要复杂的软件、执行器、位置传感器和控制硬件来确保机械壳内