[實(shí)用新型]一種止推面浮動(dòng)氣體靜壓軸承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420701872.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN204312544U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張繼興;胡正平;俞建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海啟元空分技術(shù)發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): F16C32/06
• 分類號(hào): F16C32/06
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 朱俊躍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)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(dòng)氣體靜壓軸承。

背景技術(shù)

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(jiǎn)單以及操作方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速的透平膨脹機(jī)。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(rùn)滑能力。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，線速度通常達(dá)100米/秒，若氣體軸承的負(fù)荷超過規(guī)定值，立刻會(huì)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(jī)，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。

專利CN1563732公開了一種高速透平機(jī)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(shí)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(dòng)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(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承和轉(zhuǎn)子止推面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，楔形空間氣膜間隙對(duì)氣膜產(chǎn)生擠壓，產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)壓力場(chǎng)支承載荷；同時(shí)壓力場(chǎng)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(dá)到穩(wěn)定的平衡。但該專利不具有浮動(dòng)的止推面體。

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(gè)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(dòng)的止推面體。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種止推面浮動(dòng)氣體靜壓軸承。

為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下：

一種止推面浮動(dòng)氣體靜壓軸承，包括軸承本體、軸承內(nèi)襯、浮動(dòng)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(dòng)止推面體密封連接，所述彈性板和浮動(dòng)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(dòng)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。

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(dòng)止推面體均置于所述凹槽中，所述浮動(dòng)止推面體與所述軸承本體徑向間隙配合，所述浮動(dòng)止推面體與所述軸承本體徑向之間還設(shè)有密封環(huán)。

優(yōu)選的，所述浮動(dòng)止推面體與所述軸承本體徑向間隙為0.03～0.04mm。

優(yōu)選的，所述軸承本體軸向一端的凹槽、彈性板和浮動(dòng)止推面體的形狀均為圓環(huán)形。

優(yōu)選的，所述軸承本體、彈性板和浮動(dòng)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。

優(yōu)選的，所述浮動(dòng)止推面體上還設(shè)有圓環(huán)槽，所述浮動(dòng)止推面體上的氣孔分布于所述圓環(huán)槽上。

優(yōu)選的，所述圓環(huán)槽的深度為0.1～0.12mm，寬度為2mm。

優(yōu)選的，所述彈性板上的氣孔為凸臺(tái)通氣直孔。

優(yōu)選的，所述彈性板的兩端分別與所述浮動(dòng)止推面體和軸承本體通過膠水粘和密封連接。

優(yōu)選的，所述彈性板由橡膠材料制成。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案將止推面改為浮動(dòng)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(fù)載，實(shí)現(xiàn)了更大流量和高轉(zhuǎn)速。

本實(shí)用新型應(yīng)用的增壓透平膨脹機(jī)的最大膨脹量已達(dá)3500～4000m³/h，而固定止推面氣體軸承透平膨脹機(jī)最大膨脹量只有2500m³/h左右，本實(shí)用新型的技術(shù)方案使氣體靜壓軸承膨脹機(jī)的應(yīng)用范圍更廣，可配套用于3200～4000m³/h制氧空分設(shè)備。

此外，由于氣膜間隙約為0.02mm,對(duì)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(shí)用新型的技術(shù)方案采用浮動(dòng)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

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

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；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。