CN104847791A - 一种使用双重凹凸弹圈旋转体的动压气体轴承 - Google Patents

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徐福军
朴昌金
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Abstract

本发明涉及一种双重凹凸弹圈及其使用双重凹凸弹圈旋转体的动压气体轴承，旋转体包括两个凹凸弹圈，分别为弹圈一、弹圈二，两个凹凸弹圈的厚度相同，且弹圈一的凸出向内凹，弹圈二的凸出向外凸，其中弹圈二适配的安装在弹圈一的内径内，同时弹圈一的凸出与弹圈二的凸出对应的相抵接，使两个凹凸弹圈的平台之间形成几何空间，本实用利用双重凹凸弹圈的反弹力保护轴套，减少了轴套与轴之间的摩擦，延长了轴与轴套的使用寿命。

Description

一种使用双重凹凸弹圈旋转体的动压气体轴承
技术领域
本发明涉及一种使用双重凹凸弹圈旋转体的动压气体轴承。
背景技术
    目前为止旋转体在停止时,旋转体因为重力会下沉在轴套下端，这种状态下启动旋转体时为了使旋转体轴脱离轴套，开始非接触悬浮旋转，需要一定时间的摩擦，同样启动停止时直至旋转体完全停止，也需要一定时间的摩擦。为了高速输出增加轴重的旋转体也是同样的方式，所以对于轴套以及凹凸弹圈的影响很大，启动停止时的摩擦与磨损决定了轴承的使用寿命。
    但是减少摩擦以及磨损的设置可能会引起旋转体不稳定，使轴承寿命更加缩短。
    另外轴在旋转时引入空气，轴套与凹凸弹圈变形，形成流体膜，由轴套的几何性弹性变形为起因，但是随着转速的加快发生轴套与凹凸弹圈推向外部的现象，这种现象会造成启动后设备调整时间增加的现象。这种现象不仅缩短轴寿命，而且产生了增加维护时间的结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种使用寿命长的旋转体，实现上述目的的技术方案如下：
双重凹凸弹圈，其特征在于：包括两个凹凸弹圈，分别为弹圈一、弹圈二，两个凹凸弹圈的厚度相同，且弹圈一的凸出向内凹，弹圈二的凸出向外凸，其中弹圈二适配的安装在弹圈一的内径内，同时弹圈一的凸出与弹圈二的凸出对应的相抵接，使两个凹凸弹圈的平台之间形成几何空间。
优选的，两个凹凸弹圈的凸出内径相同。
    优选的，两个凹凸弹圈的凸出通过焊接的方式连接在一起。
    使用双重凹凸弹圈的旋转体，其特征在于：包括轴套、轴，轴壳，其中轴壳适配的套接在轴上，轴套套接在轴壳上，轴套与轴壳之间适配的安装双重凹凸弹圈。
优选的，所述轴壳包括管状结构的圆套，圆套具有一开口，开口的两端向上各延伸出一挡片；同时在轴套的内径设置一插槽，挡片放置在插槽内，所述插槽沿轴向方向设置。
优选的，所述轴套内设置凹槽，凹槽内放置双重凹凸弹圈。
优选的，双重凹凸弹圈与凹槽之间具有间隙。
优选的，所述挡片分别为挡片一、挡片二，其中挡片一的自由端设置有槽盖，所述槽盖与挡片一垂直连接，当轴壳在不受力的情况，挡片一与挡片二之间紧密贴合，挡片二的自由端与槽盖之间紧密贴合，槽盖与插槽之间具有间隙。
本发明利用双重凹凸弹圈的反弹力保护轴套，减少了轴套与轴之间的摩擦，延长了轴与轴套的使用寿命。
附图说明
图1为本发明分解示意图
图2为本发明主视图
图3为图2A-A方向示意图
图4为轴壳示意图
图5为双重凹凸弹圈部分示意图
图6为轴套主视图
图7为图6侧视图
附图序号说明：轴1、轴壳2、轴套3、双重凹凸弹圈4、内凹弧5、外凸弧6、平台7、空间8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明。本发明在结构上具有改变，但是使用方法与现有技术相同，因此其具体的安装与使用在此不再赘述。
图中，使用双重凹凸弹圈的旋转体包括轴1、轴壳2、轴套3，其中轴壳2适配的套接在轴1上，轴套3套接在轴壳2上，轴套3与轴壳2之间适配的安装双重凹凸弹圈4。
轴壳2包括管状结构的圆套2-1，圆套具有一开口2-2，开口的两端向上各延伸出一挡片，所述挡片分别为挡片一2-3、挡片二2-4，其中挡片一的自由端设置有槽盖2-5，所述槽盖2-5与挡片一垂直连接，在不受力情况下，挡片一与挡片二贴合在一起，挡片二的自由端与槽盖紧密贴合，槽盖与插槽3-1之间具有间隙，设置槽盖是为了维持轴壳2的形状。轴套3的内径设置一插槽3-1，挡片放置在插槽内，其中插槽长度沿轴向方向延伸。插槽3-1的顶部与槽盖之间具有间隙，提供给轴在旋转时产生的温度上升引起轴套与凹凸弹圈膨胀时需要的变形空间。
槽盖、挡片与凹槽的配合减少轴与轴套的摩擦时间，使旋转体迅速实现悬空旋转，同时能够延长轴的寿命，提高工作时的精密性，实现高速输出的效果。
轴套3内设置凹槽3-2，所述凹槽为双重凹凸弹圈引导槽，设置凹槽的目的是便于安装定位双重凹凸弹圈4，挖制凹槽时应当考虑双重凹凸弹圈的热膨胀系数，并留有双重凹凸弹圈热膨胀时的膨胀空间，使膨胀的空间形成凹槽的余量,因此凹槽的尺寸略微大于双重凹凸弹圈的弹圈壁厚和宽度,使双重凹凸弹圈放置在凹槽内时可以略微活动 ,旋转体正常启动后发生热膨胀时不会影响双重凹凸弹圈正常顺利的膨胀，双重凹凸弹圈引导槽的深度小于或等于2mm，凹槽的余量防止高速及高温条件下造成轴壳变形脱离，使双重凹凸弹圈在弹性变形情况下能够以双重凹凸弹圈引导槽作为变形空间。
    其中双重凹凸弹圈4是由两个凹凸弹圈组成，分别为弹圈一4-1、弹圈二4-2，两个凹凸弹圈的厚度相同，且弹圈一的凸出向内凹，形成内凹弧5,弹圈二的凸出向外凸，形成外凸弧6，其中弹圈二适配的安装在弹圈一的内径内，同时弹圈一的内凹弧5与弹圈二的外凸弧6对应的相抵接且连接在一起，使两个凹凸弹圈的平台7之间形成一个立体几何的空间8。形成的几何空间分散了轴的反弹力，其中两个凹凸弹圈的凸出内径相同，两个凹凸弹圈的凸出通过焊接的方式连接在一起，当然还可以是其他的连接方式。双重凹凸弹圈4的反弹力给予轴套3的影响最小。
双重凹凸弹圈与轴套之间的反弹力在旋转体启动后即可复原维持原状态，不妨碍轴的旋转。
本发明中旋转体依靠轴套与双重凹凸弹圈的相对运动获得高速输出，适用大重量的旋转体，本发明能够承受旋转体重量，提高旋转体的耐磨性和工作时的精密度。
旋转体的启动在停止的状态下，根据重力会停止在轴套3下端部分的上面，这些由旋转体本身的重量决定，为了获得高输出，有时增加旋转体重量，当增加旋转体重量的情况下启动旋转体，轴和轴套之间的高摩擦以及在重力影响下的旋转体会下垂，会使启动旋转体的 starter超负荷，成为旋转体悬空旋转最大的变数（重要因素），而凹槽内留有的空间间隙，防止旋转体给轴套与凹凸弹圈过大的压力，从停止状态到启动状态可以保持接近于圆形的状态,使摩擦最小化，并在最短时间内完成悬浮，有利于旋转体快速的高输出。
以上仅为本发明实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明实施例，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围内。

Claims (8)

1.双重凹凸弹圈，其特征在于：包括两个凹凸弹圈，分别为弹圈一、弹圈二，两个凹凸弹圈的厚度相同，且弹圈一的凸出向内凹，弹圈二的凸出向外凸，其中弹圈二适配的安装在弹圈一的内径内，同时弹圈一的凸出与弹圈二的凸出对应的相抵接，使两个凹凸弹圈的平台之间形成几何空间。
2.根据权利要求1所述的双重凹凸弹圈，其特征在于：两个凹凸弹圈的凸出内径相同。
3. 根据权利要求1所述的双重凹凸弹圈，其特征在于：两个凹凸弹圈的凸出通过焊接的方式连接在一起。
4. 使用双重凹凸弹圈的旋转体，其特征在于：包括轴套、轴，轴壳，其中轴壳适配的套接在轴上，轴套套接在轴壳上，轴套与轴壳之间适配的安装双重凹凸弹圈。
5. 根据权利要求4所述的使用双重凹凸弹圈的旋转体，其特征在于：所述轴壳包括管状结构的圆套，圆套具有一开口，开口的两端向上各延伸出一挡片；同时在轴套的内径设置一插槽，挡片放置在插槽内，所述插槽沿轴向方向设置。
6. 根据权利要求4所述的使用双重凹凸弹圈的旋转体，其特征在于：所述轴套内设置凹槽，凹槽内放置双重凹凸弹圈。
7. 根据权利要求4所述的使用双重凹凸弹圈的旋转体，其特征在于：双重凹凸弹圈与凹槽之间具有间隙。
8. 根据权利要求5所述的使用双重凹凸弹圈的旋转体，其特征在于：所述挡片分别为挡片一、挡片二，其中挡片一的自由端设置有槽盖，所述槽盖与挡片一垂直连接，当轴壳在不受力的情况，挡片一与挡片二之间紧密贴合，挡片二的自由端与槽盖之间紧密贴合，槽盖与插槽之间具有间隙。
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