CN201258910Y - 径向动压气浮轴承 - Google Patents

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Abstract

一种径向动压气浮轴承，其结构包括转子轴套、轴承机匣和轴承外套，在转子轴套和轴承机匣之间的环槽中设置有一个上轴瓦块和两个下轴瓦块，这3个轴瓦块均呈圆弧形，围绕转子轴套的圆周布置，每个轴瓦块都有各自的偏轴瓦块圆弧中心的定位支杆支撑，使轴瓦块的一侧与轴套之间形成沿转套旋转方向逐渐收敛的进气楔形开口，各个轴瓦块的定位支杆穿越并支承于轴承机匣上，由设置于轴承机匣和轴承外套之间的支架环上的支杆槽位定位并固定。本径向动压气浮轴承在转子轴及轴套高速旋转时，通过三个轴瓦块与轴套的各自形成的楔形开口间隙收敛作用，在轴套的外径表面形成动压气膜，使转子轴进行无机械摩擦的高速旋转。

Description

径向动压气浮轴承
技术领域
本实用新型属于一种轴承装置，具体涉及一种用于高速旋转的转子轴支撑的径向动压气浮轴承装置。
背景技术
目前国内各种高速回转的转子支撑大多数均采用油膜轴承或气体静压轴承，其中有膨胀制冷机和数控设备旋转主轴及微型燃机等，它们的主要结构是高速旋转的转子轴支撑轴承都需配置外加附设的供油或供气设备，带来很多复杂不确定事故和停机维护的影响。现有的动压气浮轴承由于结构上的原因也存在绪多缺点，如使用环境范围不宽，寿命较短等。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种性能可靠，使转子轴能耐高低温高速旋转且保持长寿命的径向动压气浮轴承装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：所设计的径向动压气浮轴承包括转子轴套、轴承机匣和轴承外套，其特征在于在转子轴套和轴承机匣之间的环槽中设置有一个上轴瓦块和两个下轴瓦块，这3个轴瓦块均呈圆弧形，围绕转子轴套的圆周布置，每个轴瓦块都有各自的偏轴瓦块圆弧中心的定位支杆支撑，使轴瓦块的一侧与轴套之间形成沿转套旋转方向逐渐收敛的进气楔形开口，各个轴瓦块的定位支杆穿越并支承于轴承机匣上，由设置于轴承机匣和轴承外套之间的支架环上的支杆槽位定位并固定。
本径向动压气浮轴承可设置支撑于转子轴的二端，在转子轴及轴套进行高速旋转时，轴套的外径表面形成气体附面层，该气体附面层靠贴敷力的作用被高速旋转的轴套牵连带入三个轴瓦块与轴套的各自形成的楔形开口间隙中，由于楔形开口的收敛作用，这样气体附面层瞬间经过快速的挤压过程，使此处的附面层气体压力快速升高，形成很高压力的气膜，这样转子轴就在三个圆周布局的瓦块的动压气膜上进行无机械摩擦的高速旋转。
上述的上轴瓦块的定位支杆(即上支杆)采用以下的定位支撑结构：在所述的轴承机匣和轴承外套之间的支架环上的支杆槽位中装配一弹簧片及其压紧套，将上支杆的顶部连接并顶在弹簧片的底面，弹簧片的另一面被压紧套定位，这样，弹簧片经过上支杆对上轴瓦块实施预加压力作用在轴套上，而二个下瓦块通过各自的定位支杆(即下支杆)承受转子轴的径向静动力载荷和预加压力载荷的共同叠加载荷，径向动压气浮轴承所承受转子轴的所有静动力载荷都由相应的定位支杆将力传到轴承机匣上，从而保证转子轴及轴套高速旋转时，在三个圆周布局的轴瓦块与轴套之间形成动压气膜。
所述的轴瓦块与轴套之间形成的进气楔形开口适宜的间隙距离为0.001～0.08mm。
本实用新型的有益技术效果是：该径向动压气浮轴承，无需配置外加附设的供气设备，靠自身的装配结构形成可产生动压气膜的楔形开口，可使转子在低温和高温下以无机械接触磨擦的方式在瓦块与轴套之间的动压气膜气膜作用下进行长期高速旋转运行。对于高速旋转的转子在其强度和振动方面得到高可靠性及长寿命性的稳定工作保证。
附图说明
图1是本径向动压气浮轴承的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例的结构细节作进一步的详细说明：
如附图所示，本实施例的径向动压气浮轴承具有轴承外套12、支架环11、轴承机匣(轴承内套)7和转子轴套8，其转子轴套8套装在其支撑的转子轴13上，支架环11安装在轴承机匣7和轴承外套12之间，对轴承机匣7和轴承外套12加以定位和固定。在轴承机匣7和转子轴套8之间装配有上轴瓦块3和二个下轴瓦块1a和1b，三个瓦块围绕转子轴套8以圆周分布姿态设置，三个轴瓦块由各自的偏轴瓦块圆弧中心的定位支杆支撑，使轴瓦块的一侧与轴套之间形成沿转套旋转方向逐渐收敛的进气楔形开口，三根定位支杆各自穿过轴承机匣7后支承于轴承机匣上，并定位固定于轴承机匣7和轴承外套12之间的支架环11上的支杆槽位之中，其中上轴瓦块3由上支杆4支撑，上支杆4的顶部连接并顶在安装于所述的支架环11上的支杆槽位之中的弹簧片5的底面，该弹簧片的另一面被压紧套6定位，压紧套6的另一端被外套箍住固定，从而使上轴瓦块3靠弹簧片5经过上支杆4对该瓦块实施预加载荷力作用在转子轴套8上，二个下轴瓦块1a和1b分别通过各自的下支杆2a和2b支撑，下支杆2a和2b的上部分别通过固定销9固定在各自的支杆槽位中，支杆的顶部由压盖10定位固定，由此使二个下轴瓦块通过各自的下支杆承受转子轴13的径向静动力载荷和预加压力载荷的共同叠加载荷，径向动压气浮轴承所承受转子轴13的所有静动力载荷都由相应的定位支杆将力传到轴承机匣7上。图2中，14和15分别是安装在转子轴上的轴向压紧蓖齿和蓖齿，两种蓖齿主要起气体密封作用。

Claims (3)

1.一种径向动压气浮轴承，包括转子轴套(8)、轴承机匣(7)和轴承外套(12)，其特征在于在转子轴套(8)和轴承机匣(7)之间的环槽中设置有一个上轴瓦块(3)和两个下轴瓦块(1a、1b)，这3个轴瓦块均呈圆弧形，围绕转子轴套(8)的圆周布置，每个轴瓦块都有各自的偏轴瓦块圆弧中心的定位支杆支撑，使轴瓦块的一侧与轴套之间形成沿转套旋转方向逐渐收敛的进气楔形开口，各个轴瓦块的定位支杆穿越并支承于轴承机匣(7)上，由设置于轴承机匣(7)和轴承外套(12)之间的支架环(11)上的支杆槽位定位并固定。
2.根据权利要求1所述的径向动压气浮轴承，其特征在于所述的上轴瓦块(3)的定位支杆(4)的顶部与弹簧片(5)连接，弹簧片的另一面被压紧套(6)定位，所述的弹簧片(5)和压紧套(6)的装配在支架环(11)上的支杆槽位中。
3.根据权利要求1所述的径向动压气浮轴承，其特征在于所述的轴瓦块与轴套之间形成的进气楔形开口间隙为0.001～0.08mm。
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