[實(shí)用新型]一種空氣軸承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020120504.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN211778513U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉慕華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 至玥騰風(fēng)科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F16C17/00
• 分類號(hào): F16C17/00;F16C32/06
• 代理公司: 北京嘉途睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11793
• 代理人: 李鵬

本實(shí)用新型提供一種空氣軸承，用于安裝于轉(zhuǎn)軸上，包括圓筒狀本體，所述本體端部外周一體成型有多個(gè)同心的環(huán)狀阻尼座，所述阻尼座徑向安裝有阻尼器，所述阻尼座徑向設(shè)置有與所述阻尼器匹配的安裝槽，所述阻尼器為具有彈性的O型環(huán)形式，所述O型環(huán)環(huán)向套于安裝槽內(nèi)，且高于所述安裝槽，所述阻尼座之間設(shè)置沿徑向貫通所述本體的節(jié)流孔。本實(shí)用新型通過數(shù)量極少的小直徑節(jié)流孔，同樣能夠使空氣軸承保持良好的靜壓載荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及軸承技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣軸承。

背景技術(shù)

微型燃?xì)廨啓C(jī)是一類新近發(fā)展起來的小型熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其單機(jī)功率范圍為25～300kW，基本技術(shù)特征是采用徑流式葉輪機(jī)械以及回?zé)嵫h(huán)。微型微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組通常是包括同軸安裝的發(fā)電機(jī)和微型燃?xì)廨啓C(jī)。具體地，微型燃?xì)廨啓C(jī)主要包括壓氣機(jī)、燃燒室及透平三大部件。空氣進(jìn)入壓氣機(jī)后被壓縮成高溫高壓的空氣，然后供給燃燒室與燃料混合燃燒，其產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庠谕钙街信蛎涀龉Γ苿?dòng)透平轉(zhuǎn)動(dòng)，透平進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速超過40000RPM(轉(zhuǎn)/分鐘)時(shí)，普通機(jī)械軸承已不能滿足工作轉(zhuǎn)速的需求，因此，現(xiàn)有技術(shù)提出了采用非接觸性軸承替代原有的機(jī)械軸承，其中，最有代表性的為空氣軸承。

但現(xiàn)有技術(shù)中空氣軸承存在如下缺陷：在空氣軸承剛啟動(dòng)時(shí)，軸承和轉(zhuǎn)子之間的空氣是被壓縮狀態(tài)，存在壓力，當(dāng)轉(zhuǎn)子不平衡力產(chǎn)生的激振頻率與轉(zhuǎn)子及其支承系統(tǒng)的固有頻率一致時(shí)會(huì)引起共振，共振輕則造成系統(tǒng)噪音、振動(dòng)嚴(yán)重，重則零部件報(bào)廢。

現(xiàn)有的靜壓空氣軸承在關(guān)閉靜壓時(shí)，無法工作，需要一直將高壓氣源保持打開狀態(tài)，而且需要通過較大的供氣壓力使軸承間隙內(nèi)的氣膜產(chǎn)生較大的剛度和阻尼來維持轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定，因此需要多的節(jié)流孔和較大的孔徑，靜壓氣體軸承一直保持靜壓供氣狀態(tài)時(shí)消耗的功率也較大。

同時(shí)，在關(guān)閉靜壓的時(shí)候，節(jié)流孔會(huì)阻礙軸承氣膜的產(chǎn)生。在關(guān)掉靜壓供氣或者直接拔掉供氣管的時(shí)候，節(jié)流孔部分就是直接連通大氣，可以認(rèn)為此處壓力始終與大氣壓力相當(dāng)。假如動(dòng)壓氣膜在此處形成的壓力高于大氣壓力時(shí)，節(jié)流孔處，氣體會(huì)從軸承內(nèi)部由節(jié)流孔流到外面；假如動(dòng)壓氣膜在此處形成的壓力低于大氣壓力時(shí)，節(jié)流孔處，外界氣體就會(huì)由節(jié)流孔處進(jìn)入到軸承內(nèi)。因此，在關(guān)閉靜壓供氣或者直接拔掉靜壓供氣氣管時(shí)，節(jié)流孔部位會(huì)出現(xiàn)氣膜壓力突變，氣膜不連續(xù)，氣體更傾向于通過節(jié)流孔部位將壓力卸掉，而不是在軸承間隙內(nèi)被擠壓，因此導(dǎo)致軸承承載力降低，轉(zhuǎn)子在軸承內(nèi)的位置下降，轉(zhuǎn)子的下邊緣會(huì)更貼近軸承內(nèi)邊緣，容易發(fā)生碰撞。

并且，節(jié)流孔部位因?yàn)闅怏w的進(jìn)出會(huì)產(chǎn)生額外的干擾力，干擾軸承內(nèi)部氣膜的穩(wěn)定性，容易導(dǎo)致軸承失穩(wěn)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和軸承發(fā)生碰撞，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降甚至直接停機(jī)。而高速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和軸承相接觸是很危險(xiǎn)的，可以導(dǎo)致軸承轉(zhuǎn)子當(dāng)場(chǎng)報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種空氣軸承，其通過數(shù)量極少的小直徑節(jié)流孔，同樣能夠使空氣軸承保持良好的靜壓載荷。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種空氣軸承，用于安裝于轉(zhuǎn)軸上，包括圓筒狀本體，所述本體端部外周一體成型有多個(gè)同心的環(huán)狀阻尼座，所述阻尼座徑向安裝有阻尼器，所述阻尼座徑向設(shè)置有與所述阻尼器匹配的安裝槽，所述阻尼器為具有彈性的O型環(huán)形式，所述O型環(huán)環(huán)向套于安裝槽內(nèi)，且高于所述安裝槽，所述阻尼座之間設(shè)置沿徑向貫通所述本體的節(jié)流孔；

所述本體設(shè)置阻尼座與節(jié)流孔的部分為空氣軸承靜壓部分，所述本體未設(shè)置阻尼座與節(jié)流孔的部分為空氣軸承動(dòng)壓部分。

進(jìn)一步的，所述本體的一端外周一體成型有所述多個(gè)同心的環(huán)狀阻尼座。

進(jìn)一步的，所述本體的兩端外周均一體成型有所述多個(gè)同心的環(huán)狀阻尼座，兩端的阻尼座之間分別設(shè)置沿徑向貫通所述本體的節(jié)流孔。

進(jìn)一步的，所述本體一端的阻尼座與節(jié)流孔相對(duì)于另一端的阻尼座與節(jié)流孔對(duì)稱設(shè)置。