CN114992232A - 一种推力箔片气体轴承及其装配方法 - Google Patents

一种推力箔片气体轴承及其装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种推力箔片气体轴承，包括轴承座、箔片和安装结构；所述轴承座为圆形平板结构；所述箔片包括底层箔片和顶层箔片，所述底层箔片沿周向布置有多个拱形结构，所述顶层箔片包括楔形结构段和平直结构段，所述楔形结构段靠近底层箔片设置；所述底层箔片和顶层箔片的连接处设置有用于与安装结构连接的箔片槽，所述底层箔片、箔片槽和顶层箔片为一体式的结构；所述箔片通过安装结构与轴承座连接。本发明还公开了一种推力箔片气体轴承的装配方法。本发明能够简化气体轴承的装配工艺，同时能够精准定位箔片位置，有效提高气体轴承的成型一致性及使用性能。

Description

一种推力箔片气体轴承及其装配方法
技术领域
本发明涉及箔片动压气体轴承技术领域，特别是涉及一种推力箔片气体轴承及其装配方法。
背景技术
推力箔片气体轴承由顶层箔片、底层箔片和底板组成，底板主要起到固定支承箔片以及便于在设备上安装的作用，底层箔片主要起到为气体轴承提供刚度和阻尼的作用，顶层箔片的作用则是产生工作气膜压力，从而实现有效支承。
现有的推力箔片气体轴承的顶层箔片和底层箔片为单片式的结构，轴承的装配过程为先后将多片底层箔片和多片顶层箔片依次焊接到底板上。装配过程需依次焊接多片底层箔片后对应焊接多片顶层箔片，多次焊接的装配工艺较为复杂、易导致轴承座变形并且无法保证扇形底层箔片、扇形顶层箔片以及轴承座的圆心在一点上，最终导致工程应用中箔片位置一致性难以保证，严重影响了推力气体轴承的成品率和使用性能。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种推力箔片气体轴承及其装配方法，简化气体轴承的装配工艺，同时能够精准定位箔片位置，有效提高气体轴承的成型一致性及使用性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种推力箔片气体轴承，包括轴承座、箔片和安装结构；所述轴承座为圆形平板结构；所述箔片包括底层箔片和顶层箔片，所述底层箔片沿周向布置有多个拱形结构，所述顶层箔片包括楔形结构段和平直结构段，所述楔形结构段靠近底层箔片设置；所述底层箔片和顶层箔片的连接处设置有用于与安装结构连接的箔片槽，所述底层箔片、箔片槽和顶层箔片为一体式的结构；所述箔片通过安装结构与轴承座连接。
其中，所述安装结构包括安装螺栓，所述安装螺栓的数量与箔片的数量相同；所述安装结构还包括设置在箔片槽的内端的卡固结构和设置在箔片槽的外端的螺栓固定结构，所述轴承座的周向设置有用于与箔片槽卡接的卡槽，所述轴承座上设置有用于与安装螺栓螺纹连接的安装孔，所述安装孔位于卡槽的外端，所述卡槽的内端表面内凹形成与卡固结构插接配合的卡固结构槽。
其中，还包括端盖，所述端盖对应轴承座上的安装孔设置有螺栓让位孔。
其中，所述端盖周向设置有能够与外界气体连通的通孔，所述卡槽和箔片槽的槽型结构为供气冷却气道。
其中，所述箔片设置有四片及以上。
一种推力箔片气体轴承的装配方法，包括以下步骤：
S1：将轴承座置于平面，且轴承座上的卡槽向上设置；
S2：将箔片的箔片槽卡入卡槽内，使得箔片槽与卡槽贴合，沿着卡槽将箔片整体向轴承座的圆心处推入，使得箔片槽的卡固结构插入卡固结构槽，实现对箔片的装配定位以及对箔片槽的端部的锁紧；
S3：箔片槽的螺栓固定结构和轴承座上的安装孔通过安装螺栓固定，对箔片槽的另一端进行锁紧，从而将箔片安装在轴承座上；
S3：其余箔片按照步骤S2和S3安装在轴承座上，沿轴承座周向，相邻箔片的顶层箔片覆盖在前一个箔片的底层箔片上，完成多片箔片的安装固定，即完成推力箔片气体轴承整体的装配。
综上，本申请能够简化气体轴承的装配工艺，同时能够精准定位箔片位置，有效提高气体轴承的成型一致性及使用性能。
附图说明
图1为本发明所述的一种推力箔片气体轴承的结构示意图。
图2为图1与端盖的连接示意图。
图3为图1的分解图。
图4为图1的俯视图，其中只表示出一个箔片。
图5为轴承座的示意图。
图6为箔片的示意图。
图7为轴承座、箔片以及安装结构的局部方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1-7所示，一种推力箔片气体轴承10，实际使用过程中安装固定在端盖4上，推力箔片气体轴承包括轴承座1、箔片2和安装结构；所述轴承座1为圆形平板结构；所述箔片2包括底层箔片21和顶层箔片22，所述底层箔片21沿周向布置有多个拱形结构，所述顶层箔片22包括楔形结构段221和平直结构段222，所述楔形结构段221靠近底层箔片21设置；所述底层箔片21和顶层箔片22的连接处设置有用于与安装结构连接的箔片槽23，箔片槽23用于箔片2的安装定位，所述底层箔片21、箔片槽23和顶层箔片22为一体式的结构；所述箔片2通过安装结构与轴承座1连接。箔片安装时顶层箔片和底层箔片一体式安装，安装过程简单。
其中，所述安装结构包括安装螺栓3，所述安装螺栓3的数量与箔片2的数量相同；所述安装结构还包括设置在箔片槽23的内端的卡固结构231和设置在箔片槽23的外端的螺栓固定结构232，所述轴承座1的周向设置有用于与箔片槽23卡接的卡槽11，安装时将箔片2的箔片槽23对应卡入轴承座1的卡槽11即可实现底层箔片21和顶层箔片22的一体式精准定位，所述轴承座1上设置有用于与安装螺栓3螺纹连接的安装孔12，所述安装孔12位于卡槽11的外端，所述卡槽11的内端表面内凹形成与卡固结构231插接配合的卡固结构槽13。安装时将箔片槽的卡固结构配合安装于卡固结构槽中即可将箔片一端锁紧，箔片另一端的螺栓固定结构与轴承座上的安装孔通过安装螺栓配合安装，将箔片卡槽的另一端锁紧，从而将箔片固定在轴承座上。
其中，还包括端盖4，所述端盖对应轴承座上的安装孔设置有螺栓让位孔。安装螺栓穿过端盖上对应的螺栓让位孔，在固定箔片的同时还可以实现将整个推力箔片气体轴承固定在使用的设备上。
其中，所述端盖周向设置有能够与外界气体连通的通孔，所述卡槽和箔片槽的槽型结构为供气冷却气道。在实际工作过程中，外界气体通过端盖周向的通孔进入推力箔片气体轴承所在工作区域，槽型结构的设置利于外界气体的进入和流通，能够更好的对推力气体轴承供气和冷却，极大提高了气体轴承的工作性能和使用寿命。
其中，所述箔片设置有四片及以上，通过压制和线切割成为设计的形状。
一种推力箔片气体轴承的装配方法，包括以下步骤：
S1：将轴承座置于平面，且轴承座上的卡槽向上设置；
S2：将箔片的箔片槽卡入卡槽内，使得箔片槽与卡槽贴合，沿着卡槽将箔片整体向轴承座的圆心处推入，使得箔片槽的卡固结构插入卡固结构槽，实现对箔片的装配定位以及对箔片槽的端部的锁紧；由于底层箔片和顶层箔片一体式成型，所以底层箔片和顶层箔片的扇形圆心重合，当箔片达到装配定位位置后，即可实现箔片结构同时与轴承座的圆形重合，实现箔片的准确定位；
S3：箔片位置定位好之后，需要将其固定，箔片槽的螺栓固定结构和轴承座上的安装孔通过安装螺栓固定，对箔片槽的另一端进行锁紧，从而将箔片安装在轴承座上；
S3：其余箔片按照步骤S2和S3安装在轴承座上，沿轴承座周向，相邻箔片的顶层箔片覆盖在前一个箔片的底层箔片上，实现了准确的箔片安装位置定位，完成多片箔片的安装固定，即完成推力箔片气体轴承整体的装配。
此种方法装配得到的推力箔片气体轴承成型一致性强，箔片的顶层箔片的高度一致性高，装配过程简单且无需焊接操作，不会出现焊接导致轴承座变形的问题。此外顶层箔片和底层箔片一体式的结构使得整个装配过程简化，在提高装配效率和成品率的前提下，保证了推力气体轴承的性能。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等统计数的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (6)

1.一种推力箔片气体轴承，其特征在于，包括轴承座、箔片和安装结构；
所述轴承座为圆形平板结构；
所述箔片包括底层箔片和顶层箔片，所述底层箔片沿周向布置有多个拱形结构，所述顶层箔片包括楔形结构段和平直结构段，所述楔形结构段靠近底层箔片设置；所述底层箔片和顶层箔片的连接处设置有用于与安装结构连接的箔片槽，所述底层箔片、箔片槽和顶层箔片为一体式的结构；所述箔片通过安装结构与轴承座连接。
2.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承，其特征在于，所述安装结构包括安装螺栓，所述安装螺栓的数量与箔片的数量相同；
所述安装结构还包括设置在箔片槽的内端的卡固结构和设置在箔片槽的外端的螺栓固定结构，所述轴承座的周向设置有用于与箔片槽卡接的卡槽，所述轴承座上设置有用于与安装螺栓螺纹连接的安装孔，所述安装孔位于卡槽的外端，所述卡槽的内端表面内凹形成与卡固结构插接配合的卡固结构槽。
3.根据权利要求2所述的一种推力箔片气体轴承，其特征在于，还包括端盖，所述端盖对应轴承座上的安装孔设置有螺栓让位孔。
4.根据权利要求3所述的一种推力箔片气体轴承，其特征在于，所述端盖周向设置有能够与外界气体连通的通孔，所述卡槽和箔片槽的槽型结构为供气冷却气道。
5.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承，其特征在于，所述箔片设置有四片及以上。
6.一种如权利要求2-4任一项所述的推力箔片气体轴承的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将轴承座置于平面，且轴承座上的卡槽向上设置；
S2：将箔片的箔片槽卡入卡槽内，使得箔片槽与卡槽贴合，沿着卡槽将箔片整体向轴承座的圆心处推入，使得箔片槽的卡固结构插入卡固结构槽，实现对箔片的装配定位以及对箔片槽的端部的锁紧；
S3：箔片槽的螺栓固定结构和轴承座上的安装孔通过安装螺栓固定，对箔片槽的另一端进行锁紧，从而将箔片安装在轴承座上；
S3：其余箔片按照步骤S2和S3安装在轴承座上，沿轴承座周向，相邻箔片的顶层箔片覆盖在前一个箔片的底层箔片上，完成多片箔片的安装固定，即完成推力箔片气体轴承整体的装配。
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