絕熱軸承構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕熱軸承構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]作為利用高溫氣體而旋轉(zhuǎn)的渦輪或利用旋轉(zhuǎn)而排出高溫氣體的泵，一般情況下采用如下構(gòu)造，將與高溫氣體直接接觸的葉輪固定在旋轉(zhuǎn)軸的一端，并利用滾動軸承旋轉(zhuǎn)自如地支撐該旋轉(zhuǎn)軸。例如，在日本國專利公開特開2007-9702號中公開了如下內(nèi)容，為防止?jié)L動軸承的高溫化，在旋轉(zhuǎn)軸的周圍形成有水冷套，通過冷卻水循環(huán)來對旋轉(zhuǎn)軸周邊進(jìn)行冷卻。
[0003]但是，在這樣的現(xiàn)有技術(shù)中，雖然做成利用水冷套構(gòu)造對旋轉(zhuǎn)軸周邊進(jìn)行冷卻的構(gòu)造，但是存在由于裝置的構(gòu)造而無法設(shè)置較大面積的水冷套構(gòu)造的情況。
[0004]另外，近年來在太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域中利用太陽聚光制成1000°C以上的高溫氣體，為將該高溫氣體運往需要的地方而需要耐高溫的泵，但在采用這種類型的泵的情況下，若采用水冷套進(jìn)行全部的冷卻則構(gòu)造變得過于復(fù)雜，因此尋求不依賴水冷的新型耐熱構(gòu)造的軸承。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明著眼于這樣的現(xiàn)有技術(shù)而完成，根據(jù)劇本發(fā)明，提供一種絕熱軸承構(gòu)造，其能夠不依賴水冷地將與高溫氣體接觸的葉輪的旋轉(zhuǎn)軸可靠地旋轉(zhuǎn)支撐。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種絕熱軸承構(gòu)造，其支撐將與高溫氣體接觸的葉輪固定在一端的旋轉(zhuǎn)軸，上述絕熱軸承構(gòu)造將外緣分別從三方與上述旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)面抵接的三個一組的圓盤分別以與旋轉(zhuǎn)軸平行的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)自如地支撐，并且在該圓盤上設(shè)置旋轉(zhuǎn)時從外緣向輻射方向噴出環(huán)境氣體的散熱片。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，圓盤是在兩張圓形板之間夾持散熱片的構(gòu)造，在圓形板的一方的中心固定有旋轉(zhuǎn)軸，在另一方的中心形成有旋轉(zhuǎn)時吸引環(huán)境氣體的吸引孔。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第三方案，在旋轉(zhuǎn)軸上形成與圓盤的外緣相應(yīng)的小徑部，通過使圓盤的外緣與該小徑部抵接而進(jìn)行在旋轉(zhuǎn)軸的推力方向上的位置限制。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的絕熱軸承構(gòu)造的整體立體圖。
[0010]圖2是表示絕熱軸承構(gòu)造的沿圖6中SA-SA線的剖視圖。
[0011]圖3是表示絕熱軸周邊的構(gòu)造的分解立體圖。
[0012]圖4是表示風(fēng)門構(gòu)造的局部剖切的立體圖。
[0013]圖5是表示風(fēng)門構(gòu)造的剖視圖。
[0014]圖6是表示三個圓盤的俯視圖。
[0015]圖7是表不圓盤的分解立體圖。
[0016]圖8是表示旋轉(zhuǎn)軸的葉片的立體圖。
[0017]圖9是表示銷卡合構(gòu)造的立體圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1至圖9是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的圖。
[0019]該實施方式的絕熱軸承構(gòu)造為豎式并在上端設(shè)置有葉輪I。葉輪I收納在外殼2內(nèi)。外殼2的周圍被絕熱件3、4覆蓋。絕熱件3為圓錐形狀，并由絕熱件4構(gòu)成其周邊。絕熱件3、4形成為這種兩分割的構(gòu)造是為了在維修保養(yǎng)時將比圓錐形狀的絕熱件3更靠下側(cè)的構(gòu)造連同絕熱件3 —起整體取下。
[0020]葉輪I起到泵的功能，利用旋轉(zhuǎn)從在外殼2中央部形成的吸引管5吸引高溫氣體G并向排出管6側(cè)噴出。此時葉輪I也變得特別高溫。因此葉輪I由耐熱性較高的金屬或陶瓷形成。本實施例的高溫氣體G是利用太陽聚光裝置的接收器加熱到1500°C左右的空氣。按照用途也存在使用惰性氣體(氮或氬等)的情況。
[0021]固定葉輪I的旋轉(zhuǎn)軸7的上端部為圓柱狀且利用陶瓷制的絕熱軸8而形成，中間部利用金屬制的旋轉(zhuǎn)軸主體9而形成，下端部利用金屬制的連結(jié)軸10而形成。在絕熱軸8的上下側(cè)面上沿圓周方向形成有V槽8a、8b。在形成旋轉(zhuǎn)軸7下端的連結(jié)軸10上連結(jié)被支撐于基體11的馬達(dá)M，該馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸7傳遞至葉輪I。而且該耐熱軸承構(gòu)造的特長在于在不使變成高溫的葉輪I的熱經(jīng)過旋轉(zhuǎn)軸7而傳遞至支撐構(gòu)造或馬達(dá)M方面下功夫。
[0022]在旋轉(zhuǎn)軸主體9的上端利用螺釘13固定有適配器12。適配器12在下部具有錐面14，在中間部具有螺紋凸緣15，在上部沿圓周方向形成有V槽12a。
[0023]在葉輪I的下面固定有兩分割凸緣16。兩分割凸緣16在下端具有沿圓周方向延伸的爪16a，通過分別相對于葉輪I固定而將該爪16a卡合于絕熱軸8上部的V槽8a。
[0024]絕熱軸8下端插入適配器12內(nèi)，在其外側(cè)覆蓋兩分割缸17。兩分割缸17的上下形成有爪17a、17b，各爪17a、17b與絕熱軸8和適配器12的各V槽8b、12a卡合。
[0025]在兩分割缸17的外側(cè)蓋有相同筒形狀的帽18。在帽18上形成有與螺紋凸緣15螺紋結(jié)合的螺紋部19。通過被帽18覆蓋而使得兩分割缸17不會從絕熱軸8和適配器12上脫落，維持V槽8b、12a與爪17a、17b的卡合狀態(tài)。絕熱軸8與適配器12在旋轉(zhuǎn)軸主體9的旋轉(zhuǎn)方向上的固定由未圖示的鍵卡合等其他而成。而且對長度方向上的固定除了上述螺釘13，還利用如上所述的兩分割凸緣16、兩分割缸17、帽18機械地進(jìn)行，因此即使整體高溫化，長度方向上的固定也牢固且可靠。此外通過取下兩分割凸緣16或兩分割缸17 (帽18)，長度方向上的脫離也容易。
[0026]在適配器12的周圍以固定在基體21上的狀態(tài)設(shè)置有風(fēng)門構(gòu)造20。風(fēng)門構(gòu)造20由盒22、在中間具有空間23的兩塊一對的碳素板24以及將碳素板24向上方加力的環(huán)簧25形成。環(huán)簧25是將多個圓環(huán)在圓周方向上不同的位置相互連結(jié)的構(gòu)造，由于連結(jié)點以外彎曲，因此通過由從盒22側(cè)延長的部分將下端從下側(cè)支撐，使厚度方向上的作用力作用于碳素板24，將碳素板24向適配器12側(cè)(上側(cè))按壓。
[0027]碳素板24具有中心孔24a、24b，其內(nèi)緣成為與適配器12的錐面14相應(yīng)的斜面(參照圖5)。在碳素板24的下表面還形成有孔26。
[0028]若旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)，則碳素板24的中心孔24a、24b的內(nèi)緣相對于錐面14而相對地高速旋轉(zhuǎn)。上側(cè)的中心孔24a的直徑比下側(cè)的中心孔24b大，因此即使轉(zhuǎn)速相同，中心孔24a相對于錐面14的相對速度和離心力都比中心孔24b大。因此中心孔24a與錐面14的微小間隙的降壓度變大，空間23內(nèi)的空氣A從中心孔24a向葉輪I側(cè)稍稍流動?？諝釧向葉輪I側(cè)流出后從孔26依次向空間23內(nèi)導(dǎo)入空氣。
[0029]即空氣A從風(fēng)門構(gòu)造20的下側(cè)經(jīng)過孔26而導(dǎo)入空間23內(nèi)，并從空間23通過上側(cè)的中心孔24a與錐面14的微小間隙向葉輪I側(cè)流動。這樣在風(fēng)門構(gòu)造20中只產(chǎn)生空氣A從比風(fēng)門構(gòu)造20靠下方向上方的流動，因此來自葉輪I側(cè)的熱不會通過空氣A的流動而向下方移動。
[0030]在比風(fēng)門構(gòu)造20靠下方的與旋轉(zhuǎn)軸主體9對應(yīng)的部分上，上下相反地設(shè)置有兩組外緣分別從三方與旋轉(zhuǎn)軸主體9的側(cè)面抵接的、三個一組的圓盤27、28。圓盤27、28分別被與旋轉(zhuǎn)軸主體9平行的旋轉(zhuǎn)軸29、30支撐。旋轉(zhuǎn)軸29、30相對于基體31被軸承32旋轉(zhuǎn)自如地支撐。另外，下側(cè)的圓盤28與形成于旋轉(zhuǎn)軸主體9的小徑部33抵接。
[0031]圓盤27、28為相同的構(gòu)造，因此以下基于圖7以上側(cè)的圓盤27為例進(jìn)行說明。
[0032]圓盤27是在兩張圓形板34、35之間夾持散熱片36的構(gòu)造。在下側(cè)的圓形板35上形成有中心孔35a，在上側(cè)的圓形板34上形成有在旋轉(zhuǎn)時吸引空氣A的吸引孔34a。吸引孔34a以及中心孔35a形成于在兩張圓形板34、35上形成的凹部37、38。而且散熱片36在下側(cè)圓形板35的凹部38的周圍形成。
[0033]上下的圓形板34、35以在凹部37、38鑲嵌中央部39的狀態(tài)重合。上下圓形板34、35以相互離開散熱片36的厚度的狀態(tài)重