CN217842366U - 一种带中间传导波箔的空气止推轴承 - Google Patents

Abstract

一种带中间传导波箔的空气止推轴承，包括：底层结构，底层结构包括环形底板，环形底板的内侧沿圆周通过支撑片连接有若干个支撑波箔；中间传导结构，中间传导结构包括环形中间板，环形中间板的内侧对应每个支撑波箔的位置连接有传导波箔；顶层箔片结构，顶层箔片结构包括环形顶板，环形顶板的内侧对应每个传导波箔的位置通过系带连接有顶层箔片；所述环形底板、环形中间板、环形顶板在其上的安装孔处通过连接件固定连接，所述支撑波箔、传导波箔、顶层箔片之间为预紧装配。组装工艺简单，加工效率大大提高，避免了焊接时焊点温度很高导致发生翘曲变形、形成次品的情况，受力更加均匀，增加了承力能力，能够满足更高转速要求，延长了使用寿命。

Description

一种带中间传导波箔的空气止推轴承

技术领域：

本实用新型涉及空气轴承技术领域，尤其涉及一种带中间传导波箔的空气止推轴承。

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、中间支撑波箔、顶层箔片三部分，其中，底板一般为整体式结构，中间支撑波箔、顶层箔片一般为分体式结构，中间支撑波箔、顶层箔片与底板之间一般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产生翘曲变形，且长时间工作时焊点容易脱落；二、中间支撑波箔都是与顶层箔片直接接触，在转速高达15万转时，由于受力增加，两者之间磨损程度增加，会缩短使用寿命；三、顶层箔片一般为分体式结构，每片顶层箔片的一侧固定，另一侧为自由端，其缺点是自由端容易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，严重降低了轴承的稳定性及使用寿命。

综上，动压空气止推轴承中的上述问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

实用新型内容：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种带中间传导波箔的空气止推轴承，解决了以往需要多次焊接发生变形的问题，解决了以往中间支撑波箔都是与顶层箔片直接接触磨损程度增加的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种带中间传导波箔的空气止推轴承，包括：

底层结构，所述底层结构包括环形底板，环形底板的内侧沿圆周通过支撑片连接有若干个支撑波箔；

中间传导结构，所述中间传导结构包括环形中间板，环形中间板的内侧对应每个支撑波箔的位置连接有传导波箔；

顶层箔片结构，所述顶层箔片结构包括环形顶板，环形顶板的内侧对应每个传导波箔的位置通过系带连接有顶层箔片；

所述环形底板、环形中间板、环形顶板在其上的安装孔处通过连接件固定连接，所述支撑波箔、传导波箔、顶层箔片之间为预紧装配。

所述环形底板上设有若干个散热孔。

所述支撑波箔倾斜设置，支撑波箔的中部与支撑片连接，支撑波箔上设有若干个横向设置的透气孔。

所述透气孔的长度和宽度由外向内依次增大设置。

所述传导波箔包括若干根弯折设置的弹性片，相邻两根弹性片之间设有纵向设置的透气孔。

所述环形顶板通过断槽分成若干段，其数量与顶层箔片数量相同。

每段弧形顶板通过两个系带与两个顶层箔片连接，每个顶层箔片通过两个系带与两段弧形顶板连接，相邻两个顶层箔片之间通过系带连接。

所述顶层箔片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。

所述连接件包括铆钉或螺钉或销钉。

所述底层结构、中间传导结构、顶层箔片结构均为一体冲压成型制成。

本实用新型采用上述方案，具有以下优点：

(1)将底层结构、中间传导结构、顶层箔片结构均设计为整体式结构，通过连接件将三者固定连接，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发生翘曲变形、形成次品的情况，节省了加工材料，使用寿命长，且即使连接件出现松动也很容易进行维修；

(2)在支撑波箔与顶层箔片之间增加了传导波箔，受力更加均匀，增加了承力能力，能够满足更高转速要求，延长了使用寿命；

(3)通过系带将各顶层箔片、环形顶板连接形成整体式顶层箔片结构，当单个顶层箔片发生移动或翘曲时，系带可将其自由端拉回复位，避免了与止推盘接触导致磨损，延长了使用寿命，使顶层箔片结构具有一定的拉伸量和形变量，不会影响单个顶层箔片自由端随波形的升高或降低，保证了形成气膜的稳定性。

附图说明：

图1为本实用新型的爆炸结构示意图。

图2为本实用新型底层结构的结构示意图。

图3为本实用新型中间传导结构的结构示意图。

图4为本实用新型顶层箔片结构的结构示意图。

图中，1、环形底板，2、支撑片，3、支撑波箔，4、环形中间板，5、传导波箔，6、环形顶板，7、系带，8、顶层箔片，9、安装孔，10、散热孔，11、透气孔。

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，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-4所示，一种带中间传导波箔的空气止推轴承，包括：

底层结构，所述底层结构包括环形底板1，环形底板1的内侧沿圆周通过支撑片2连接有若干个支撑波箔3；

中间传导结构，所述中间传导结构包括环形中间板4，环形中间板4的内侧对应每个支撑波箔3的位置连接有传导波箔5；

顶层箔片结构，所述顶层箔片结构包括环形顶板6，环形顶板6的内侧对应每个传导波箔5的位置通过系带7连接有顶层箔片8；

所述环形底板1、环形中间板4、环形顶板6在其上的安装孔9处通过连接件固定连接，所述支撑波箔3、传导波箔5、顶层箔片8之间为预紧装配。

所述环形底板1上设有若干个散热孔10，用于散发热量。

所述支撑波箔3倾斜设置，设置不同的倾斜方向可形成左旋和右旋两种不同的空气轴承结构形式，支撑波箔3的中部与支撑片2连接，支撑波箔3上设有若干个横向设置的透气孔11，用于空气穿过形成气膜。

所述透气孔11的长度和宽度由外向内依次增大设置。距离支撑片2越近的透气孔11长度和宽度越小；反之，距离支撑片2越远的透气孔11长度和宽度越大，透气能力越强，受力则减小，可防止发生翘曲变形，而且可对支撑片2起到保护作用。

所述传导波箔5包括若干根弯折设置的弹性片，相邻两根弹性片之间设有纵向设置的透气孔。传导波箔5的透气孔与支撑波箔3的透气孔相对垂直设置，可使气膜更加均匀，承力能力更加均衡，提升整个轴承的承压能力。

所述环形顶板6通过断槽分成若干段，其数量与顶层箔片8数量相同，每段弧形顶板6通过两个系带7与两个顶层箔片8连接，每个顶层箔片8通过两个系带7与两段弧形顶板6连接，相邻两个顶层箔片8之间通过系带7连接。当局部有发生移动或翘曲时，不会影响其他的部位，提升整体的形变能力。

所述顶层箔片8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，可提升耐磨性能。

所述连接件包括铆钉或螺钉或销钉。

所述底层结构、中间传导结构、顶层箔片结构均为一体冲压成型制成。

本实用新型在组装时，将底层结构、中间传导结构、顶层箔片结构三者叠加在一起，环形底板1、环形中间板4、环形顶板6三者位置对应，其上的安装孔位置对应，内侧的支撑波箔3、传导波箔5、顶层箔片8三者位置对应，通过铆钉或螺钉或销钉穿过安装孔将环形底板1、环形中间板4、环形顶板6三者固定连接，支撑波箔3、传导波箔5、顶层箔片8之间为预紧装配。当空气轴承工作时，支撑波箔3在气膜作用力下会发生微小弹性变形，并将弹性变形传递至传导波箔5，传导波箔5与顶层箔片8的内表面发生微滑动，为轴承高速运转提供足够的阻尼，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实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：包括：

底层结构，所述底层结构包括环形底板，环形底板的内侧沿圆周通过支撑片连接有若干个支撑波箔；

中间传导结构，所述中间传导结构包括环形中间板，环形中间板的内侧对应每个支撑波箔的位置连接有传导波箔；

顶层箔片结构，所述顶层箔片结构包括环形顶板，环形顶板的内侧对应每个传导波箔的位置通过系带连接有顶层箔片；

所述环形底板、环形中间板、环形顶板在其上的安装孔处通过连接件固定连接，所述支撑波箔、传导波箔、顶层箔片之间为预紧装配。

2.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述环形底板上设有若干个散热孔。

3.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述支撑波箔倾斜设置，支撑波箔的中部与支撑片连接，支撑波箔上设有若干个横向设置的透气孔。

4.根据权利要求3所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述透气孔的长度和宽度由外向内依次增大设置。

5.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述传导波箔包括若干根弯折设置的弹性片，相邻两根弹性片之间设有纵向设置的透气孔。

6.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述环形顶板通过断槽分成若干段，其数量与顶层箔片数量相同。

7.根据权利要求6所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：每段弧形顶板通过两个系带与两个顶层箔片连接，每个顶层箔片通过两个系带与两段弧形顶板连接，相邻两个顶层箔片之间通过系带连接。

8.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述顶层箔片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。

9.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述连接件包括铆钉或螺钉或销钉。

10.根据权利要求1所述的一种带中间传导波箔的空气止推轴承，其特征在于：所述底层结构、中间传导结构、顶层箔片结构均为一体冲压成型制成。

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