[發明專利]一種用于向高壓圓盤氣體軸承供氣的等流量氣流分配器

有效

• 申請號: 201910248227.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109990156B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 郭良斌;余振東;張雄威
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: F16L41/03
• 分類號: F16L41/03;F16L55/02
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 溫珊姍

本發明公開了一種用于向高壓圓盤氣體軸承供氣的等流量氣流分配器，包括中心對稱的圓柱形氣流腔體(7)，圓柱形氣流腔體(7)內部設置有中心對稱的柱錐過渡狀氣體腔(3)，圓柱形氣流腔體(7)右端設置有連接圓盤(4)；圓柱形氣流腔體(7)與柱錐過渡狀氣體腔(3)的中心軸位于同一直線上；所述圓柱形氣流腔體(7)左端銑有兩個以上與中心軸夾角為α的斜面(5)，所述斜面(5)沿中心軸均布；每個斜面(5)上開有螺紋孔(6)，螺紋孔(6)與中心軸夾角為β。本發明結構簡單，加工方便：柱面、錐面、斜面均是機械加工中常見的幾何型面，易于加工和裝配，成本低，適合于向高壓圓盤氣體軸承的多個工作圓盤提供流量均勻相等的氣流。

技術領域

本發明涉及高供氣壓力下靜壓氣體軸承供氣系統內的氣流分配裝置，具體地說涉及一種用于向高壓圓盤氣體軸承供氣的等流量氣流分配器。

背景技術

申請號為201710051054.4的發明專利“一種向高壓圓盤氣體軸承供氣的柱對稱內環向射流穩壓腔”，通過將氣體引入對稱設置在工作圓盤兩側的上穩壓腔腔體與下穩壓腔腔體內部形成內環向射流，進而形成柱對稱流場；再輔以合理的穩壓腔尺寸設計，使得高壓圓盤氣體軸承供氣孔入口截面上的入口氣流速度均勻。但這種設計需要保證上下穩壓腔的進氣量要相等，故需要設計一種既能將氣流等量地分為兩股或多股，又能保證其流動平穩性的氣流分配裝置，即氣流分配器。

申請號為200410101171.X的發明專利“帶有使流向有誤的氣流循環運動的裝置的基于柯恩達效應的氣流分配器”，提到通過改變上游管道中活動元件的位置以在下游管道中產生科恩達效應進而改變氣流方向。這種分配器主要用于改變氣流的流動方向，不滿足高壓圓盤氣體軸承供氣系統中將一股氣流平穩等量地分為兩股或多股氣流的要求。

申請號為201621195249.3的實用新型專利中提到一種靜壓分配器，其本體內部為中空結構，且為梯形形狀；上底面開有一個進氣口，下底面開有若干個出氣口；內壁上設有導流片且設于所述出氣口的兩側；氣流在導流片的作用下被均勻導向各個出氣口，且能保持氣流量基本一致，防止出現各出氣口出氣量差距較大的情況。但該種用于送風管道的氣流分配器的進氣壓力僅稍高于大氣壓，使用壓力低，不適合高壓圓盤氣體軸承供氣系統中的高壓環境。

申請號為201611065628.5的發明專利“一種分級燃氣低氮燃燒器”所提到的分配器主要用于給燃氣和空氣提供流動路徑，實現將燃氣分級噴出與三層助燃空氣的高效混合，以進行充分燃燒，其末級燃氣壓力低，不能實現高壓圓盤氣體軸承供氣系統中將高壓氣流從主管路分流并等量地導出至兩個或多個分支管路的要求。

綜上，現有的氣流分配器，無法為高壓圓盤氣體軸承供氣系統提供平穩且流量相等的兩股或多股高壓氣流，不能滿足高壓圓盤氣體軸承供氣系統中將高壓氣流平穩等量地分流為兩束或多束高壓氣流并導出的要求，亟待研發一種等流量氣流分配器滿足技術需求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種用于向高壓圓盤氣體軸承多個工作圓盤供氣的等流量氣流分配器，使前端管道輸出的一股高壓氣流，流經分配器后，變為流量相等、狀態較為穩定的兩股或多股高壓氣流，以保證分配器后端的上、下穩壓腔有穩定且流量相等的工作氣流。可與一種向高壓圓盤氣體軸承供氣的柱對稱內環向射流穩壓腔配套使用。

本發明的工作原理為：使氣源管道輸出的高壓氣體流經分配器內部氣體腔的圓柱部分，繼而向氣體腔的圓錐部分過渡，最后由與氣體腔圓錐部分相連的兩個或多個對稱螺紋孔所連接的分支管道流出氣流分配器。在此過程中，由圓柱形氣體腔到圓錐形氣體腔，再到與圓錐型氣體腔相連的螺紋孔，其流道變化平緩，流線突變小，高壓氣流的局部壓力損失小，氣流穩定性較好。對稱分布的兩個或多個螺紋孔及分支管道能將高壓氣體等量地分流，保證流出分配器的多束氣流流量相等。滿足與高壓圓盤氣體軸承配套的柱對稱內環向射流穩壓腔的使用要求。