CN207036403U - 一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构，包括从上到下依次连接的上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承；上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承上均设置有供气嘴，上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承之间构成浮子气浮腔，浮子气浮腔内浮动设置T型浮子，T型浮子包括一体成型的输入轴和浮子，输入轴伸出浮子气浮腔并通过其轴端的螺纹连接花键。本实用新型的T型浮子与上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承之间均形成具有一定刚性的气膜，可以提供较强的角刚度和抗倾斜力矩，从而实现T型浮子与浮子气浮腔之间间隙稳定，无摩擦的效果，不需要润滑油，提高了气浮旋转结构的运动精度和响应速度。

Description

一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构

技术领域

本实用新型属于航空工业测试技术领域，具体涉及一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构。

背景技术

离心配重传感器广泛地被应用于航空发动机供油泵及调节器中，用以自动调节发动机的工作转速，航空发达国家及知名直升机公司相继投入大量人力物力展开转速测试的基础研究和新技术预研。在航空发动机中，离心配重零组件要成对使用，所以如果直接装配使用会因离心力不同造成产品运转的不平衡，为此装配前要进行离心配重试验。离心试验技术的目的是让同一零件号的零组件转速趋于相同，该转速是能够满足设计图要求的离心力，因此，为提高转速测量的准确性，这就需要一种无摩擦，高精度的装置，具体来说，有必要研制一种高精度的气浮旋转装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构，应用于离心配重试验器中，模拟离心配重零组件的实际工作状态。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构，包括从上到下依次连接的上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承；上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承上均设置有供气嘴，上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承之间构成浮子气浮腔，浮子气浮腔内浮动设置T型浮子，T型浮子包括一体成型的输入轴和浮子，输入轴伸出浮子气浮腔并通过其轴端的螺纹连接花键。

所述的上气浮轴承1通过螺纹与中间径向气浮轴承连接，上气浮轴承的下端面开设有十字形均压槽和环形均压槽，十字形均压槽为十字交叉结构，其交点在上气浮轴承的下端面的中心位置，环形均压槽绕十字形均压槽交点开设，在环形均压槽和十字形均压槽交汇的四个点均设置有一个节流孔，四个节流孔内均设置有节流嘴，四个节流孔与上气浮轴承侧壁外设置的供气嘴连通，上气浮轴承与浮子上端面之间构成充满气体的气膜间隙。

在所述的下气浮轴承的中心位置设置有通孔，输入轴由上向下穿过通孔；下气浮轴承通过螺纹与中间径向气浮轴承连接，下气浮轴承的上端面开设有十字形均压槽和环形均压槽，十字形均压槽为十字交叉结构，其延长线的交点在下气浮轴承通孔的中心位置，环形均压槽绕十字形均压槽延长线的交点开设，在环形均压槽和十字形均压槽交汇的四个点处均设置有一个节流孔，四个节流孔内均设置有节流嘴，四个节流孔与下气浮轴承侧壁外设置的供气嘴连通，下气浮轴承与浮子下端面之间构成充满气体的气膜间隙。

所述的中间径向气浮轴承包括轴承内圈和套设在轴承内圈外的轴承外圈，在轴承内圈内壁的上、下段开设有一对环形均压槽，两个环形均压槽内均等间隔环状设置有多个节流孔，多个节流孔内均设置有节流嘴，多个节流孔与中间径向气浮轴承侧壁外设置的供气嘴连通，轴承内圈与浮子侧壁之间构成充满气体的气膜间隙。

在所述的上气浮轴承外圆位置环状等间隔设置有四个沉头孔，轴承外圈上端设置有四个对应的螺纹孔，上气浮轴承通过四个螺栓与中间径向气浮轴承连接。

在所述的下气浮轴承外圆位置环状等间隔设置有四个沉头孔，轴承外圈下端设置有四个对应的螺纹孔，下气浮轴承通过四个螺栓与中间径向气浮轴承连接。

在所述的上气浮轴承的上端面均匀设置有若干个负载连接螺纹孔。

在所述的轴承内圈和轴承外圈之间设置有封气槽。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的T型浮子与上气浮轴承、中间径向气浮轴承和下气浮轴承之间均形成具有一定刚性的气膜，可以提供较强的角刚度和抗倾斜力矩，从而实现T型浮子与浮子气浮腔之间间隙稳定，无摩擦的效果，不需要润滑油，提高了气浮旋转结构的运动精度和响应速度。

2.本实用新型的气浮旋转结构，可以应用于离心配重试验器中，精确的模拟离心配重零组件的实际工作状态，为航空发动机转速测试的基础研究和新技术预研提供重要数据支撑。

附图说明

图1为本实用新型的三维分解示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4（a）为本实用新型上气浮轴承的俯视图;

图4（b）为图4（a）的B-B侧剖视图；

图5（a）为本实用新型中间径向气浮轴承的俯视图;

图5（b）为图5（a）的D-D侧剖视图；

图6（a）为本实用新型下气浮轴承的俯视图；

图6（b）为图6（a）的C-C侧剖视图；

1-上气浮轴承，2-中间径向气浮轴承，3-下气浮轴承，4-供气嘴，5-T型浮子，6-花键，7-节流嘴，8-轴承内圈，9-轴承外圈，10-螺栓，11-十字形均压槽，12-环形均压槽，13-封气槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明，参见图1-图3所示的一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构，包括从上到下依次连接的上气浮轴承1、中间径向气浮轴承2和下气浮轴承3；上气浮轴承1、中间径向气浮轴承2和下气浮轴承3上均设置有供气嘴4，上气浮轴承1、中间径向气浮轴承2和下气浮轴承3之间构成浮子气浮腔，浮子气浮腔内浮动设置T型浮子5，T型浮子5与上气浮轴承1、中间径向气浮轴承2和下气浮轴承3之间形成具有一定刚性的气膜，T型浮子5包括一体成型的输入轴和浮子，输入轴伸出浮子气浮腔并通过其轴端的螺纹连接花键6，花键6的另一端可以连接高速旋转机构。

参见图4（a）和图4（b），上气浮轴承1通过螺纹与中间径向气浮轴承2连接，上气浮轴承1的下端面开设有十字形均压槽和环形均压槽，十字形均压槽11为十字交叉结构，其交点在上气浮轴承1的下端面的中心位置，环形均压槽12绕十字形均压槽11交点开设，在环形均压槽12和十字形均压槽11交汇的四个点均设置有一个节流孔，四个节流孔内均设置有节流嘴7，四个节流孔与上气浮轴承1侧壁外设置的供气嘴4连通，采用小孔节流形式，上气浮轴承1与浮子上端面之间构成充满气体的气膜间隙。

参见图6（a）和图6（b），下气浮轴承3的中心位置设置有通孔，输入轴由上向下穿过通孔；下气浮轴承3通过螺纹与中间径向气浮轴承2连接，下气浮轴承3的上端面开设有十字形均压槽11和环形均压槽12，十字形均压槽11为十字交叉结构，其延长线的交点在下气浮轴承3通孔的中心位置，环形均压槽12绕十字形均压槽11延长线的交点开设，在环形均压槽12和十字形均压槽11交汇的四个点处均设置有一个节流孔，四个节流孔内均设置有节流嘴7，四个节流孔与下气浮轴承3侧壁外设置的供气嘴4连通，采用小孔节流形式，下气浮轴承3与浮子下端面之间构成充满气体的气膜间隙。

参见图5（a）和图5（b），所述的中间径向气浮轴承2包括轴承内圈8和套设在轴承内圈8外的轴承外圈9，在轴承内圈8内壁的上、下段开设、沿轴承内圈8轴向方向镜像设置有一对环形均压槽12，两个环形均压槽12内均等间隔环状设置有多个节流孔，多个节流孔内均设置有节流嘴7，多个节流孔与中间径向气浮轴承侧壁外设置的供气嘴4连通，采用小孔节流形式，轴承内圈8与浮子侧壁之间构成充满气体的气膜间隙。

在所述的上气浮轴承1外圆位置环状等间隔设置有四个沉头孔，轴承外圈上端设置有四个对应的螺纹孔，上气浮轴承1通过四个螺栓10与中间径向气浮轴承2连接。

在所述的下气浮轴承3外圆位置环状等间隔设置有四个沉头孔，轴承外圈9下端设置有四个对应的螺纹孔，下气浮轴承3通过四个螺栓10与中间径向气浮轴承2连接。

在所述的上气浮轴承1的上端面均匀设置有若干个负载连接螺纹孔，用以与负载进行连接。

在所述的轴承内圈8和轴承外圈9之间设置有封气槽13。

下面介绍本实用新型的工作过程：

本实用新型的气浮式离心飞重测试装置是模拟离心飞重零组件的实际工作状况。所述的离心飞重测试装置的花键6的另一端连接高速旋转机构，高速旋转机构的平面加工一硬质合金层，当L型离心飞重零组件在一定转速下运动时，硬质合金层将于L型离心飞重零组件接触，随着转速的增大，离心力也将增大，离心飞重测试装置的转子速度也将随之增加，因此在这种无摩擦的环境下，可以准确测量出离心飞重的转速，从而推算出相对应的离心力。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：包括从上到下依次连接的上气浮轴承（1）、中间径向气浮轴承（2）和下气浮轴承（3）；上气浮轴承（1）、中间径向气浮轴承（2）和下气浮轴承（3）上均设置有供气嘴（4），上气浮轴承（1）、中间径向气浮轴承（2）和下气浮轴承（3）之间构成浮子气浮腔，浮子气浮腔内浮动设置T型浮子（5），T型浮子（5）包括一体成型的输入轴和浮子，输入轴伸出浮子气浮腔并通过其轴端的螺纹连接花键（6）。

2.根据权利要求1所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：所述的上气浮轴承（1）通过螺纹与中间径向气浮轴承（2）连接，上气浮轴承（1）的下端面开设有十字形均压槽（11）和环形均压槽（12），十字形均压槽（11）为十字交叉结构，其交点在上气浮轴承（1）的下端面的中心位置，环形均压槽（12）绕十字形均压槽（11）交点开设，在环形均压槽（12）和十字形均压槽（11）交汇的四个点均设置有一个节流孔，四个节流孔内均设置有节流嘴（7），四个节流孔与上气浮轴承（1）侧壁外设置的供气嘴（4）连通，上气浮轴承（1）与浮子上端面之间构成充满气体的气膜间隙。

3.根据权利要求1或2所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：在所述的下气浮轴承（3）的中心位置设置有通孔，输入轴由上向下穿过通孔；下气浮轴承（3）通过螺纹与中间径向气浮轴承（2）连接，下气浮轴承（3）的上端面开设有十字形均压槽（11）和环形均压槽（12），十字形均压槽（11）为十字交叉结构，其延长线的交点在下气浮轴承（3）通孔的中心位置，环形均压槽（12）绕十字形均压槽延长线的交点开设，在环形均压槽（12）和十字形均压槽（11）交汇的四个点处均设置有一个节流孔，四个节流孔内均设置有节流嘴（7），四个节流孔与下气浮轴承（3）侧壁外设置的供气嘴（4）连通，下气浮轴承（3）与浮子下端面之间构成充满气体的气膜间隙。

4.根据权利要求3所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：所述的中间径向气浮轴承（2）包括轴承内圈（8）和套设在轴承内圈（8）外的轴承外圈（9），在轴承内圈（8）内壁的上、下段开设有一对环形均压槽（12），两个环形均压槽（12）内均等间隔环状设置有多个节流孔，多个节流孔内均设置有节流嘴（7），多个节流孔与中间径向气浮轴承侧壁外设置的供气嘴（4）连通，轴承内圈（8）与浮子侧壁之间构成充满气体的气膜间隙。

5.根据权利要求4所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：在所述的上气浮轴承（1）外圆位置环状等间隔设置有四个沉头孔，轴承外圈上端设置有四个对应的螺纹孔，上气浮轴承（1）通过四个螺栓（10）与中间径向气浮轴承（2）连接。

6.根据权利要求5所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：在所述的下气浮轴承（3）外圆位置环状等间隔设置有四个沉头孔，轴承外圈（9）下端设置有四个对应的螺纹孔，下气浮轴承（3）通过四个螺栓（10）与中间径向气浮轴承（2）连接。

7.根据权利要求6所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：在所述的上气浮轴承（1）的上端面均匀设置有若干个负载连接螺纹孔。

8.根据权利要求7所述的离心测量装置上使用的气浮旋转机构，其特征在于：在所述的轴承内圈（8）和轴承外圈（9）之间设置有封气槽（13）。