一種止推面浮動氣體靜壓軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于氣體軸承的止推面浮動氣體靜壓軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體軸承具有摩擦力小、耗功小、耗氣量小、無污染、噪音低、結(jié)構(gòu)簡單以及操作方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速的透平膨脹機。由于氣體連續(xù)地從軸承外邊緣排入大氣，所以氣體不具有邊界潤滑能力。在高速運轉(zhuǎn)中，線速度通常達100米/秒，若氣體軸承的負荷超過規(guī)定值，立刻會發(fā)生固體的直接接觸而卡死，所以目前氣體軸承只能用于小流量的透平膨脹機，且如圖1和圖2中所示，一般采用固定止推面10和斜向氣體孔11的氣體軸承。
[0003]專利CN1563732公開了一種高速透平機械彈性支承平箔型止推氣體軸承，包括若干有預(yù)楔角的扇形軸承座瓦塊以及固定在其上的扇形彈性箔片，扇形彈性箔片的背面固定有扇形彈性材料支承片，扇形彈性箔片通過定位銷固定在扇形軸承座瓦塊上。該實用新型的扇形軸承座瓦塊上設(shè)置有預(yù)楔角，彈性箔片的背面固定有彈性材料支承片且表面剛度均勻，因此具有良好的靜、動態(tài)性能和穩(wěn)定性，即使轉(zhuǎn)子與軸承表面發(fā)生摩擦也是面接觸，降低了轉(zhuǎn)子及軸承表面的損傷。當(dāng)透平機械運轉(zhuǎn)時，軸承和轉(zhuǎn)子止推面作相對運動，楔形空間氣膜間隙對氣膜產(chǎn)生擠壓，產(chǎn)生動壓效應(yīng)壓力場支承載荷；同時壓力場反作用于扇形彈性箔片和彈性材料支承片，使之發(fā)生變形；該變形又與氣膜間隙耦合，最終達到穩(wěn)定的平衡。但該專利不具有浮動的止推面體。
[0004]專利CN203730561U公開了一種靜壓氣體軸承，該靜壓氣體軸承通過使多個由多孔材質(zhì)部件構(gòu)成的徑向軸承、和由多孔材質(zhì)部件構(gòu)成的推力軸承一體地形成，而能夠確保良好的同軸度，且使組裝以及調(diào)整變得容易。但該專利仍不具有浮動的止推面體。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種止推面浮動氣體靜壓軸承。
[0006]為達到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0007]一種止推面浮動氣體靜壓軸承，包括軸承本體、軸承內(nèi)襯、浮動止推面體和彈性板，所述軸承本體套設(shè)于所述軸承內(nèi)襯上，所述軸承本體的一端與所述彈性板的一端密封連接，所述彈性板的另一端與所述浮動止推面體密封連接，所述彈性板和浮動止推面體依次與所述軸承本體軸向的一端相連，所述軸承本體、彈性板和浮動止推面體上設(shè)有若干相互配合連通的氣孔，所述彈性板由彈性材料制成。
[0008]優(yōu)選的，所述軸承本體軸向的一端上設(shè)有凹槽，所述彈性板和浮動止推面體均置于所述凹槽中，所述浮動止推面體與所述軸承本體徑向間隙配合，所述浮動止推面體與所述軸承本體徑向之間還設(shè)有密封環(huán)。
[0009]優(yōu)選的，所述浮動止推面體與所述軸承本體徑向間隙為0.03?0.04mm。
[0010]優(yōu)選的，所述軸承本體軸向一端的凹槽、彈性板和浮動止推面體的形狀均為圓環(huán)形。
[0011]優(yōu)選的，所述軸承本體、彈性板和浮動止推面體上的相互配合的氣孔與所述軸承本體的軸向平行。
[0012]優(yōu)選的，所述浮動止推面體上還設(shè)有圓環(huán)槽，所述浮動止推面體上的氣孔分布于所述圓環(huán)槽上。
[0013]優(yōu)選的，所述圓環(huán)槽的深度為0.1?0.12mm，寬度為2mm。
[0014]優(yōu)選的，所述彈性板上的氣孔為凸臺通氣直孔。
[0015]優(yōu)選的，所述彈性板的兩端分別與所述浮動止推面體和軸承本體通過膠水粘和密封連接。
[0016]優(yōu)選的，所述彈性板由橡膠材料制成。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的技術(shù)方案將止推面改為浮動式結(jié)構(gòu)，使氣體軸承與軸體間的氣膜間隙更加均勻，降低了軸承偏心力，極大改善了氣體軸承軸向承載力，使氣體軸承能承載更大的軸向負載，實現(xiàn)了更大流量和高轉(zhuǎn)速。
[0018]本實用新型應(yīng)用的增壓透平膨脹機的最大膨脹量已達3500?4000m3/h，而固定止推面氣體軸承透平膨脹機最大膨脹量只有2500m3/h左右，本實用新型的技術(shù)方案使氣體靜壓軸承膨脹機的應(yīng)用范圍更廣，可配套用于3200?4000m3/h制氧空分設(shè)備。
[0019]此外，由于氣膜間隙約為0.02mm,對固定止推面有很高的加工制造要求，以及原有軸承通氣孔為斜孔，需用特定工裝加工，本實用新型的技術(shù)方案采用浮動止推面以及平直孔氣孔，降低了制造加工精度、公差以及工裝等制造難度要求，使制造成本降低約10%。
【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)的固定止推面和斜向氣體孔的氣體軸承；
[0022]圖3是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做具體闡釋。
[0026]如圖3中所示的本實用新型的實施例的一種止推面浮動氣體靜壓軸承，包括軸承本體4、軸承內(nèi)襯5、浮動止推面體I和彈性板3，優(yōu)先為橡膠板。軸承本體4套設(shè)于軸承內(nèi)襯5上。
[0027]軸承本體4的一端與彈性板3的一端密封連接，彈性板3的另一端與浮動止推面體I密封連接。彈性板3和浮動止推面體I依次與軸承本體4軸向的一端相連。軸承本體4、彈性板3和浮動止推面體I上設(shè)有若干相互配合連通的氣孔6。彈性板3由彈性材料制成。
[0028]并優(yōu)選軸承本體4軸向的一端上設(shè)有凹槽。彈性板3和浮動止推面體I均置于凹槽中。浮動止推面體I與軸承本體4徑向間隙配合，其徑向間隙之間還設(shè)有密封環(huán)2，優(yōu)選為橡膠圈。
[0029]本實用新型的實施例把原有固定止推面改為浮動止推面體結(jié)構(gòu)，由帶橡膠圈的浮動止推面體1、用于緩沖浮動的橡膠板組成，降低了軸承偏心力，極大改善了氣體軸承軸向承載力。
[0030]如圖3中所示，在本實用新型的實施例中，浮動止推面體I與軸承本體4徑向間隙為0.03?0.04mm，起密封作用，防止氣體短路降低軸承承載力。
[0031]優(yōu)選軸承本體4軸向一端的凹槽、彈性板3和浮動止推面體I的形狀均為圓環(huán)形。
[0032]另如圖3中所示，在本實用新型的實施例中，軸承本體4、彈性板3和浮動止推面體I上的相互配合的氣孔6與軸承本體的軸向平行。即在橡膠板和止推板設(shè)有多個通氣孔并聯(lián)通軸承氣孔，并改進原來斜向氣體孔改為平直孔。
[0033]并優(yōu)選浮動止推面體I上還設(shè)有圓環(huán)槽，浮動止推面體I上的氣孔6分布于圓環(huán)槽上，將多個通氣小孔相互連通形成圓形氣腔。優(yōu)選圓環(huán)槽的深度為0.1?0.12mm，寬度為2mm。優(yōu)選彈性板3上的氣孔為與浮動止推面體I和軸承本體4相配合的連通用凸臺通氣直孔。
[0034]在本實用新型的實施例中，彈性板3的兩端分別與浮動止推面體I和軸承本體4通過膠水粘和密封連接，保證浮動止推面1、彈性板3、軸承本體4的氣孔連通對準(zhǔn)以及氣路密封性能。
[0035]在本實用新型實施例的制造工藝中，先分別加工制造浮動止推面體1、彈性板3、軸承本體4、軸承內(nèi)襯5等部件。通過膠粘和浮動止推面體1、彈性板3與軸承本體4，裝配時使用通針保證其上配合氣孔的同心度。
[0036]以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本實用新型進行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，包括軸承本體、軸承內(nèi)襯、浮動止推面體和彈性板，所述軸承本體套設(shè)于所述軸承內(nèi)襯上，所述軸承本體的一端與所述彈性板的一端密封連接，所述彈性板的另一端與所述浮動止推面體密封連接，所述彈性板和浮動止推面體依次與所述軸承本體軸向的一端相連，所述軸承本體、彈性板和浮動止推面體上設(shè)有若干相互配合連通的氣孔，所述彈性板由彈性材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述軸承本體軸向的一端上設(shè)有凹槽，所述彈性板和浮動止推面體均置于所述凹槽中，所述浮動止推面體與所述軸承本體徑向間隙配合，所述浮動止推面體與所述軸承本體徑向之間還設(shè)有密封環(huán)。
3.如權(quán)利要求2所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述浮動止推面體與所述軸承本體徑向間隙為0.03?0.04mm。
4.如權(quán)利要求3所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述軸承本體軸向一端的凹槽、彈性板和浮動止推面體的形狀均為圓環(huán)形。
5.如權(quán)利要求4所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述軸承本體、彈性板和浮動止推面體上的相互配合的氣孔與所述軸承本體的軸向平行。
6.如權(quán)利要求5所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述浮動止推面體上還設(shè)有圓環(huán)槽，所述浮動止推面體上的氣孔分布于所述圓環(huán)槽上。
7.如權(quán)利要求6所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述圓環(huán)槽的深度為0.1 ?0.12mm，寬度為 2mm。
8.如權(quán)利要求7所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述彈性板上的氣孔為凸臺通氣直孔。
9.如權(quán)利要求1所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述彈性板的兩端分別與所述浮動止推面體和軸承本體通過膠水粘和密封連接。
10.如權(quán)利要求1所述的止推面浮動氣體靜壓軸承，其特征在于，所述彈性板由橡膠材料制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種止推面浮動氣體靜壓軸承，包括軸承本體、軸承內(nèi)襯、浮動止推面體和彈性板，所述軸承本體套設(shè)于所述軸承內(nèi)襯上，所述軸承本體的一端與所述彈性板的一端密封連接，所述彈性板的另一端與所述浮動止推面體密封連接，所述彈性板和浮動止推面體依次與所述軸承本體軸向的一端相連，所述軸承本體、彈性板和浮動止推面體上設(shè)有若干相互配合連通的氣孔，所述彈性板由彈性材料制成。本實用新型的技術(shù)方案將止推面改為浮動式結(jié)構(gòu)，使氣體軸承與軸體間的氣膜間隙更加均勻，降低了軸承偏心力，極大改善了氣體軸承軸向承載力，使氣體軸承能承載更大的軸向負載，實現(xiàn)了更大流量和高轉(zhuǎn)速。
【IPC分類】F16C32-06
【公開號】CN204312544
【申請?zhí)枴緾N201420701872
【發(fā)明人】張繼興, 胡正平, 俞建
【申請人】上海啟元空分技術(shù)發(fā)展股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月20日