CN112943790A - 一种免焊接空气动压止推轴承 - Google Patents

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张超
邢子义
徐树伍
王升科
谢元豪
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Abstract

一种免焊接空气动压止推轴承，所述底层结构包括底部外环，底部外环的内侧沿圆周设有若干个底部支撑片，相邻两底部支撑片之间的空间内设有弹性箔片；所述中间支撑结构包括中间外环，中间外环的内侧对应每个底部支撑片的位置设有中间支撑箔片；所述顶层箔片结构包括顶部外环，顶部外环的内侧对应每个中间支撑箔片的位置设有顶部支撑片；所述底层结构、中间支撑结构、顶层箔片结构通过连接件固定连接。通过铆钉或螺钉将三者固定连接，代替了以往的点焊工艺，不会对各部件造成破坏，组装工艺简单，加工效率大大提高，能够满足市场需求，避免了焊接时焊点温度很高导致中间支撑件、顶层箔片发生翘曲变形、形成次品的情况，节省了加工材料。

Description

一种免焊接空气动压止推轴承
技术领域：
本发明涉及一种免焊接空气动压止推轴承。
背景技术：
空气轴承是一种采用空气作为润滑介质的自作用式动压空气轴承，空气轴承与传统高速轴承相比，具有结构简单、转速高、摩擦功耗低、耐高低温、稳定性好和维护方便等优点，在高速旋转机械领域具有广阔的应用前景，目前空气轴承已普遍应用于氢燃料电池用离心空压机领域。
空气止推轴承是利用顶层箔片和止推盘间楔形气膜的压缩效应来产生轴向承载力的，主要包括底板、中间支撑件、顶层箔片三部分，其中，底板一般为整体式结构，中间支撑件、顶层箔片一般为分体式结构，中间支撑件、顶层箔片与底板之间的连接都是通过点焊的方式进行连接，其缺点是：一、焊接工艺要求很高且比较复杂，焊点过多，容易对各部件造成破坏，且加工效率低，很难满足市场需求；二、焊接时焊点温度很高，高温很容易导致中间支撑件、顶层箔片发生翘曲变形，形成次品，造成加工材料浪费；三、轴承长时间工作时焊点容易脱落，造成顶层箔片沿轴向发生移动或翘曲，从而与止推盘接触，导致顶层箔片自由端和止推盘磨损，使用寿命短，且不易维修。
综上，空气止推轴承中底板、中间支撑件、顶层箔片三部分的连接问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种免焊接空气动压止推轴承，解决了以往的焊接工艺要求很高、加工效率低的问题，解决了以往焊接时焊点温度很高导致中间支撑件、顶层箔片发生翘曲变形形成次品的问题，解决了以往的焊点容易脱落的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种免焊接空气动压止推轴承，包括：
底层结构，所述底层结构包括底部外环，底部外环的内侧沿圆周设有若干个底部支撑片，相邻两底部支撑片之间的空间内设有弹性箔片，弹性箔片的一端与其中一底部支撑片一体相连，另一端为自由端，底部外环的外边缘设有若干个底部安装孔；
中间支撑结构，所述中间支撑结构包括中间外环，中间外环的内侧对应每个底部支撑片的位置设有中间支撑箔片，中间外环的外边缘对应每个底部安装孔的位置设有中间安装孔；
顶层箔片结构，所述顶层箔片结构包括顶部外环，顶部外环的内侧对应每个中间支撑箔片的位置设有顶部支撑片，相邻两顶部支撑片之间的空间内对应中间支撑箔片和弹性箔片的位置设有顶层箔片，顶层箔片的一端与其中一顶部支撑片固连，另一端为自由端或与另一顶部支撑片固连，顶部外环的外边缘对应每个中间安装孔的位置设有顶部安装孔；
所述底层结构、中间支撑结构、顶层箔片结构在底部安装孔、中间安装孔、顶部安装孔处通过连接件固定连接。
所述连接件包括铆钉或螺钉或销钉。
所述底层结构、中间支撑结构、顶层箔片结构均为一体冲压成型制成。
所述顶层箔片包括与中间支撑箔片位置对应的倾斜箔片和与弹性箔片位置对应的水平箔片。
所述顶层箔片结构的外表面喷涂有耐磨涂层。
所述耐磨涂层包括二硫化钼涂层或聚四氟乙烯涂层。
所述弹性箔片与底部外环之间设有底部弧形槽口，所述顶层箔片与顶部外环之间设有与底部弧形槽口位置对应的顶部弧形槽口。
本发明采用上述方案，具有以下优点：
将底层结构、中间支撑结构、顶层箔片结构均设计为整体式结构，通过铆钉或螺钉或销钉将三者固定连接，代替了以往的点焊工艺，不会对各部件造成破坏，组装工艺简单，加工效率大大提高，能够满足市场需求，避免了焊接时焊点温度很高导致中间支撑件、顶层箔片发生翘曲变形、形成次品的情况，节省了加工材料，铆钉或螺钉或销钉连接结构稳定，不易脱落，避免了顶层箔片沿轴向发生移动或翘曲与止推盘接触磨损的情况，使用寿命长，且即使铆钉或螺钉或销钉出现松动也很容易进行维修。
附图说明：
图1为本发明的爆炸结构示意图。
图2为本发明底层结构的示意图。
图3为本发明中间支撑结构的示意图。
图4为本发明顶层箔片结构的示意图。
图中，1、底层结构，2、底部外环，3、底部支撑片，4、弹性箔片，5、底部安装孔，6、中间支撑结构，7、中间外环，8、中间支撑箔片，9、中间安装孔，10、顶层箔片结构，11、顶部外环，12、顶部支撑片，13、顶层箔片，14、顶部安装孔，15、底部弧形槽口，16、顶部弧形槽口。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-4所示，一种免焊接空气动压止推轴承，包括：
底层结构1，所述底层结构1包括底部外环2，底部外环2的内侧沿圆周设有若干个底部支撑片3，相邻两底部支撑片3之间的空间内设有弹性箔片4，弹性箔片4的一端与其中一底部支撑片3一体相连，另一端为自由端，底部外环2的外边缘设有若干个底部安装孔5；
中间支撑结构6，所述中间支撑结构6包括中间外环7，中间外环7的内侧对应每个底部支撑片3的位置设有中间支撑箔片8，中间外环7的外边缘对应每个底部安装孔的位置设有中间安装孔9；
顶层箔片结构10，所述顶层箔片结构10包括顶部外环11，顶部外环11的内侧对应每个中间支撑箔片8的位置设有顶部支撑片12，相邻两顶部支撑片12之间的空间内对应中间支撑箔片8和弹性箔片4的位置设有顶层箔片13，顶层箔片13的一端与其中一顶部支撑片12固连，另一端为自由端或与另一顶部支撑片固连，顶部外环11的外边缘对应每个中间安装孔9的位置设有顶部安装孔14；
底部外环2、中间外环7、顶部外环11大小相同，所述底层结构1、中间支撑结构6、顶层箔片结构10在底部安装孔5、中间安装孔9、顶部安装孔14处通过连接件固定连接。
所述连接件包括铆钉或螺钉或销钉。本领域内可实现固定连接的其他常规结构形式，都在本发明保护范围之内。
所述底层结构1、中间支撑结构6、顶层箔片结构10均为一体冲压成型制成。
所述顶层箔片13包括与中间支撑箔片9位置对应的倾斜箔片和与弹性箔片4位置对应的水平箔片。
所述顶层箔片结构10的外表面喷涂有耐磨涂层，所述耐磨涂层包括二硫化钼涂层或聚四氟乙烯涂层，可降低磨损，提高使用寿命。
所述弹性箔片4与底部外环2之间设有底部弧形槽口15，所述顶层箔片13与顶部外环11之间设有与底部弧形槽口15位置对应的顶部弧形槽口16，利于空气进入轴承内部。
本发明在组装时，将底层结构1、中间支撑结构6、顶层箔片结构10三者叠加在一起，底部外环2、中间外环7、顶部外环11三者位置对应，底部支撑片3、中间支撑箔片9、顶部支撑片12三者位置对应，中间支撑箔片9与倾斜箔片15位置对应，弹性箔片4与水平箔片16位置对应，底部安装孔5、中间安装孔9、顶部安装孔14位置对应，通过铆钉或螺钉或销钉穿过底部安装孔5、中间安装孔9、顶部安装孔14将底层结构1、中间支撑结构6、顶层箔片结构10三者固定连接，代替了以往的点焊工艺，不会对各部件造成破坏，组装工艺简单，加工效率大大提高，能够满足市场需求，避免了焊接时焊点温度很高导致中间支撑结构6、顶层箔片结构10发生翘曲变形、形成次品的情况，节省了加工材料，铆钉或螺钉或销钉连接结构稳定，不易脱落，避免了顶层箔片沿轴向发生移动或翘曲与止推盘接触磨损的情况，使用寿命长，且即使铆钉或螺钉或销钉出现松动也很容易进行维修。当空气轴承工作时，弹性箔片在气膜作用力下会发生微小弹性变形，与顶层箔片的内表面发生微滑动，为轴承高速运转提供足够的阻尼，产生的气膜对止推盘起到止推作用。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：包括：
底层结构，所述底层结构包括底部外环，底部外环的内侧沿圆周设有若干个底部支撑片，相邻两底部支撑片之间的空间内设有弹性箔片，弹性箔片的一端与其中一底部支撑片一体相连，另一端为自由端，底部外环的外边缘设有若干个底部安装孔；
中间支撑结构，所述中间支撑结构包括中间外环，中间外环的内侧对应每个底部支撑片的位置设有中间支撑箔片，中间外环的外边缘对应每个底部安装孔的位置设有中间安装孔；
顶层箔片结构，所述顶层箔片结构包括顶部外环，顶部外环的内侧对应每个中间支撑箔片的位置设有顶部支撑片，相邻两顶部支撑片之间的空间内对应中间支撑箔片和弹性箔片的位置设有顶层箔片，顶层箔片的一端与其中一顶部支撑片固连，另一端为自由端或与另一顶部支撑片固连，顶部外环的外边缘对应每个中间安装孔的位置设有顶部安装孔；
所述底层结构、中间支撑结构、顶层箔片结构在底部安装孔、中间安装孔、顶部安装孔处通过连接件固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：所述连接件包括铆钉或螺钉或销钉。
3.根据权利要求1所述的一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：所述底层结构、中间支撑结构、顶层箔片结构均为一体冲压成型制成。
4.根据权利要求1所述的一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：所述顶层箔片包括与中间支撑箔片位置对应的倾斜箔片和与弹性箔片位置对应的水平箔片。
5.根据权利要求1所述的一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：所述顶层箔片结构的外表面喷涂有耐磨涂层。
6.根据权利要求5所述的一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：所述耐磨涂层包括二硫化钼涂层或聚四氟乙烯涂层。
7.根据权利要求1所述的一种免焊接空气动压止推轴承，其特征在于：所述弹性箔片与底部外环之间设有底部弧形槽口，所述顶层箔片与顶部外环之间设有与底部弧形槽口位置对应的顶部弧形槽口。
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CN113669363A (zh) * 2021-08-26 2021-11-19 北京动力机械研究所 一种圆角弹性箔片支撑结构的推力动压气体轴承

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