本發(fā)明屬于傳動設備，更具體地說，涉及一種高轉(zhuǎn)速超長傳動部件、傳動設備及水泵。

背景技術(shù)：

1、某些工況下，驅(qū)動端和執(zhí)行端距離很遠。需要通過超長的傳動軸實現(xiàn)動力和運動的傳遞。在傳動系統(tǒng)設計中，當傳動軸的工作長度較長時，其動態(tài)特性會受到顯著影響。特別是，在不采用任何中間支撐的情況下，傳動軸將受到臨界轉(zhuǎn)速的限制。這是因為隨著軸長的增加，軸的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動現(xiàn)象變得更加明顯，導致傳動軸的許用轉(zhuǎn)速大大降低。此外，對于長傳動軸，制造和安裝過程中需要達到極高的精度要求，以確保其在高速運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性和可靠性。

2、為了解決上述的問題，經(jīng)檢索，目前公開的技術(shù)中存在以下三種方式：

3、1)采用花鍵軸連接傳動，例如中國專利cn104088921a公開了一種傳動軸，包括第一軸、第二軸、中間支撐、第一連接軸和第二連接軸，所述第一連接軸的一端與所述第一軸固定連接，另一端穿過所述中間支撐中的軸承與所述第二連接軸的一端滑動花鍵配合,所述第二連接軸的另一端設置有第一凸緣叉，所述第二軸的一端設置有第二凸緣叉，所述第一凸緣叉和所述第二凸緣叉通過十字軸連接。

4、2)采用長軸結(jié)構(gòu)傳動，例如中國專利cn112013096a公開了一種高速長軸中間支撐裝置，包括外軸套、中間軸段、輸入軸段、輸出軸段以及支撐對接機構(gòu)，所述外軸套的兩端內(nèi)壁分別通過對應的軸承與輸入軸段、輸出軸段的外側(cè)端轉(zhuǎn)動配合連接，所述中間軸段的兩端分別通過對應的支撐對接機構(gòu)與輸入軸段、輸出軸段的內(nèi)側(cè)端驅(qū)動連接；所述支撐對接機構(gòu)包括對接軸承、軸承外套、多個限位銷、軸承限位擋圈以及套筒連接件，所述對接軸承的內(nèi)圈套裝在中間軸段端部延伸的臺階軸段，對接軸承的外圈插裝在軸承外套的內(nèi)壁中。

5、再如中國專利cn116398548a公開了一種高速超長軸及其支撐結(jié)構(gòu)，第一超長軸系水平穿設在試驗齒輪箱內(nèi)，法蘭安裝在第一超長軸系的左端部上，第一軸承和第一可傾瓦軸承分別套裝在第一超長軸系上；第二超長軸系水平穿設在陪試齒輪箱內(nèi)，第二可傾瓦軸承套裝在第二超長軸系上；第二超長軸系的左端部與第一超長軸系的右端部之間同軸連接；第一超長軸系包括夾持槽體、夾緊組件和多根軸段，多根軸段之間由左至右依次通過夾持槽體和夾緊組件脹緊連接。

6、再如中國專利cn218152238u公開了一種高速動力傳動長軸結(jié)構(gòu)，一種高速動力傳動長軸結(jié)構(gòu)，包括中間傳動組件、端部傳動組件和底座，中間傳動組件包括中間傳動軸和軸承箱，軸承箱與底座可拆卸連接，中間傳動軸貫穿軸承箱，并與軸承箱通過第一軸承轉(zhuǎn)動連接；端部傳動組件包括第一傳動軸、第二傳動軸、第一端部支架和第二端部支架，中間傳動軸分別與第一傳動軸和第二傳動軸傳動連接，第一傳動軸和第二傳動軸與發(fā)動機和外接動力源連接，第一端部支架和第二端部支架設有第二軸承與第一傳動軸和第二傳動軸轉(zhuǎn)動連接。

7、3)采用萬向軸傳動，例如中國專利cn205260658u公開了一種超長高精度球籠萬向傳動軸，包括：球籠旋轉(zhuǎn)體以及與之相連的連接套筒；所述球籠旋轉(zhuǎn)體為一對，分別連接在所述連接套筒的兩端；其中，所述連接套筒的長度范圍是5000～7040mm；所述球籠旋轉(zhuǎn)體及連接套筒的動平衡精度達到g3.2級以上；所述球籠旋轉(zhuǎn)體以及與之相連的連接套筒通過動平衡調(diào)試后焊接在一起。

8、然而，對于高轉(zhuǎn)速(大于700r/min)、超長(超過15m)的傳動部件來說，不僅設計難度大，而且對傳動部件的性能要求較高，因此，需要改善現(xiàn)有的傳動部件以滿足使用的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、1.要解決的問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，降低制造和安裝難度，有效地提升傳動部件的許用轉(zhuǎn)速。

3、本發(fā)明的另一目的是提供一種具有上述高轉(zhuǎn)速超長傳動部件的傳動設備。

4、本發(fā)明的另一目的是提供一種具有上述傳動設備的水泵。

5、2.技術(shù)方案

6、為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

7、本發(fā)明第一方面提供一種高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，由上至下用于將驅(qū)動端的動力輸出至執(zhí)行端，包括：支撐機構(gòu)，其包括至少一個軸承座以及置于所述軸承座中的軸承；

8、傳動機構(gòu)，其包括至少一根與所述軸承座配合的剛性中間軸，以及連接在所述剛性中間軸兩側(cè)的撓性聯(lián)軸器，所述兩撓性聯(lián)軸器能夠補償驅(qū)動端、執(zhí)行端和軸承座的安裝偏差，降低安裝難度；

9、所述撓性聯(lián)軸器的臨界轉(zhuǎn)速：

10、

11、其中：

12、k的取值范圍為1.15-1.21；

13、d1——剛性中間軸外徑，單位mm；

14、d2——剛性中間軸內(nèi)徑，單位mm；

15、l——撓性聯(lián)軸器的兩端節(jié)距，單位mm；

16、在高轉(zhuǎn)速超長情況下，所述撓性聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速：[n]＝(0.65-0.7)×ne。

17、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述傳動機構(gòu)包括一根與所述軸承座配合的剛性中間軸，以及連接在所述剛性中間軸兩側(cè)的撓性聯(lián)軸器，所述軸承座內(nèi)安裝有一套軸承，所述軸承兩端設置第一密封組件和第二密封組件；優(yōu)選的，所述撓性聯(lián)軸器為鼓形齒聯(lián)軸器。

18、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述撓性聯(lián)軸器具有伸縮結(jié)構(gòu)，從而可以滿足安裝以及熱脹冷縮的長度補償要求。

19、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述軸承包括上軸承和下軸承，所述上軸承型號為6040m深溝球軸承，所述下軸承為有軸向承載能力的軸承，如圓錐滾子軸承或角接觸球軸承等，具體的型號為32040圓錐滾子軸承或7240角接觸球軸承，且上軸承和下軸承安裝于軸承座中；第一密封組件包括端蓋a、壓蓋a、密封圈a、圓螺母a、卡環(huán)、環(huán)、止動墊圈a、螺塞a和密封圈b，所述卡環(huán)、環(huán)和密封圈b置于上軸承的下方，所述圓螺母a和止動墊圈a置于上軸承的上方，所述端蓋a抵靠在止動墊圈a上且與軸承座固定；所述壓蓋a配合密封圈a固定在端蓋a上，所述螺塞a設置在軸承座上，且與上軸承相匹配；

20、第二密封組件包括端蓋b、壓蓋b、圓螺母b、定距環(huán)、止動墊圈b、螺塞b和密封圈c，所述圓螺母b、止動墊圈b和定距環(huán)置于下軸承的下方，所述壓蓋b配合密封圈b固定在端蓋b上，所述螺塞b設置在端蓋b上，且與下軸承相匹配。

21、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述傳動機構(gòu)包括三根與所述軸承座配合的剛性中間軸，以及連接在所述剛性中間軸兩側(cè)的萬向軸，所述三根剛性中間軸串聯(lián)，且每一個剛性中間軸配置一個軸承座；軸承座兩端設置有第三密封組件，將軸承座內(nèi)空腔分隔成多個獨立空間，并設置有獨立的加油和出油位置，實現(xiàn)每個空間獨立潤滑。

22、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述軸承為圓錐滾子軸承或調(diào)心滾子軸承，且安裝于軸承座中；所述第三密封組件包括第三端蓋、第三壓蓋和第三密封圈，所述第三端蓋抵靠在軸承的外圈上且與軸承座固定；所述第三壓蓋配合第三密封圈固定在第三端蓋上。

23、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述撓性聯(lián)軸器具有便于調(diào)整的動平衡組件，可以位于撓性聯(lián)軸器的內(nèi)部或者外沿，采用焊接固定。

24、根據(jù)本發(fā)明目的的第一方面的任一實施方案，所述軸承座上設置有用于安裝傳感器的安裝孔，實現(xiàn)對剛性中間軸的狀態(tài)監(jiān)控。

25、本發(fā)明第二方面提供一種傳動設備，包括：動力輸出的驅(qū)動端以及執(zhí)行端，在所述驅(qū)動端與執(zhí)行端之間設置有用于將驅(qū)動端的動力輸出至執(zhí)行端的傳動部件；所述傳動設備為第一方面所述高轉(zhuǎn)速超長傳動部件的。

26、本發(fā)明第三方面提供一種水泵，由第二方面提供高轉(zhuǎn)速超長傳動部件的傳動設備驅(qū)動泵軸轉(zhuǎn)動。

27、3.有益效果

28、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

29、(1)本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，通過引入支撐機構(gòu)，降低撓性聯(lián)軸器和剛性中間軸的制造和安裝難度，而且通過減少每段傳動軸的長度，為實現(xiàn)傳動部件高工作轉(zhuǎn)速，有效地提升了其許用轉(zhuǎn)速；

30、(2)本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，支撐軸承座用于連接和支撐撓性聯(lián)軸器和剛性中間軸，其設計應考慮到撓性聯(lián)軸器和剛性中間軸的受力情況、轉(zhuǎn)速要求以及安裝空間等因素；支撐軸承座具有良好的剛性和穩(wěn)定性，以確保傳動軸在高速運轉(zhuǎn)時不會產(chǎn)生過大的振動和變形；

31、(3)本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，采用撓性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，從而可以補償驅(qū)動端、執(zhí)行端和支撐軸承座的安裝偏差，降低安裝難度；

32、(4)本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，其中一處或多處撓性聯(lián)軸器具有伸縮結(jié)構(gòu)，從而可以滿足安裝以及熱脹冷縮的長度補償要求；

33、(5)本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，其中一處或多處撓性聯(lián)軸器具有可便于調(diào)整的動平衡結(jié)構(gòu)，盡管每個撓性聯(lián)軸器經(jīng)過動平衡，但連接成整體后，不平衡量可能超出運行要求；撓性聯(lián)軸器的兩端設置有周向動平衡調(diào)整結(jié)構(gòu)，可以增加、減少動平衡塊，或者調(diào)整動平衡塊的相位，從而滿足整體的動平衡要求；

34、(6)本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速超長傳動部件，軸承座內(nèi)安裝有一套或多套軸承，安裝一套軸承時，軸承兩端設置密封，安裝多套軸承時，軸承座除兩端設置有密封外，內(nèi)腔也設置密封，將軸承座內(nèi)空腔分隔成多個獨立空間，并設置有獨立的加油和出油位置，實現(xiàn)每個空間獨立潤滑。