CN218863079U - 一种推力箔片气体轴承结构 - Google Patents
一种推力箔片气体轴承结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种推力箔片气体轴承结构，包括顶层平箔、垫板、底层拱箔和底板；所述顶层平箔沿周向均布固定安装在垫板上形成顶层平箔组件，所述底层拱箔沿周向均布固定安装在底板上形成底层拱箔组件，所述顶层平箔与底层拱箔的个数相同且一一对应，对应设置的顶层平箔和底层拱箔的固定端在相反方向；所述垫板和底板正对设置有安装口和定位口，所述安装口沿周向均布设置，所述定位口呈中心对称设置，所述底层拱箔具有若干拱形凸起，所述垫板正对拱形凸起贯穿设置有让位口，所述拱形凸起穿过让位口与顶层平箔的背面抵接。顶层平箔组件、底层拱箔组件可单独切换，可以节约成本，调整箔片性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体轴承技术领域，特别是涉及一种推力箔片气体轴承结构。
背景技术
动压气体轴承利用气体动压效应，依靠高速旋转的转子与轴承内表面之间形成的高压气膜使转子悬浮，具备摩擦小、无油润滑、免维护、转速高、功耗低、适用温度范围广、结构紧凑、寿命长、高可靠性等特征优势。弹性箔片气体轴承作为动压气体轴承主要形式之一，除了具备上述的优点外，其箔片带来的柔性使弹性箔片气体轴承还具有良好的自适应性。常规的推力箔片气体轴承由6～8片顶层平箔、6～8片顶底层拱箔以及轴承底板组成，顶层平箔与底层拱箔通过焊接方式固定在同一个底板上。
推力箔片轴承所有箔片焊接在同一个底板上的形式能够降低轴承零件数量，一定程度上可降低材料成本。但是这种方式存在的问题包括：所有箔片焊接在同一个底板上，无法拆解，若一片焊坏则整个轴承报废，损失较大；在轴承的实际使用过程中，即使只是某一片箔片损坏，但整个轴承都需要要更换，代价巨大；轴承焊接完成后，它的结构参数无法调整，在轴承研发阶段不便于快速适当调整结构参数来优化性能，需要重新加工新轴承。
针对上述问题，开发具有模块化形式的推力箔片轴承结构，实现部分零件可更换、灵活调节轴承结构参数的功能是意义重大的。
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能够节约成本，调整箔片性能，便于更换的推力箔片气体轴承结构。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种推力箔片气体轴承结构，包括顶层平箔、垫板、底层拱箔和底板；
所述顶层平箔沿周向均布固定安装在垫板上形成顶层平箔组件，所述底层拱箔沿周向均布固定安装在底板上形成底层拱箔组件，所述顶层平箔与底层拱箔的个数相同且一一对应，对应设置的顶层平箔和底层拱箔的固定端在相反方向；所述垫板和底板正对设置有安装口和定位口，所述安装口沿周向均布设置，所述定位口呈中心对称设置，所述底层拱箔具有若干拱形凸起，所述垫板正对拱形凸起贯穿设置有让位口，所述拱形凸起穿过让位口与顶层平箔的背面抵接。
其中，所述顶层平箔组件与底层拱箔组件之间设置有垫片，所述垫片与垫板的形状相同。
其中，所述垫板上设置有与顶层平箔数量相同的条状焊接区，相邻条状焊接区之间为让位口，所述顶层平箔的固定端与垫板焊接；所述底层拱箔的固定端与底板焊接。
其中，所述顶层平箔和底层拱箔的个数为双数，所述顶层平箔沿垫板中心呈对称设置，所述底层拱箔沿底板中心呈对称设置。
其中，所述顶层平箔和底层拱箔均采用镍基高温合金、铍青铜或不锈钢材料制得。
其中，所述顶层平箔的厚度为0.15mm-0.4mm，所述底层拱箔的厚度为0.1mm-0.2mm。
其中，所述顶层平箔的正面喷涂聚四氟乙烯或聚酰亚胺涂层。
其中，所述涂层厚度为20μm-30μm。
其中，相邻所述拱形凸起之间具有平段。
综上，本推力箔片气体轴承结构，通过顶层平箔焊接在垫板上形成顶层平箔组件，底层拱箔焊接在底板上形成底层拱箔组件，两者通过定位缺口实现定位，通过螺栓固定在设备上，实现顶层平箔组件、底层拱箔组件可单独切换，在顶层平箔组件与底层拱箔组件之间增加或减少与垫板形状相同的垫片，或者增加、减小垫片的厚度，或者增大、减小垫板的高度，可实现推力轴承楔形区入口高度的调节。与现有技术相比，可以单独更换顶层平箔组件或底层拱箔组件，能够在一定程度上节约成本，同时能提供不同的垫片个数组合，也能够根据需要改变顶层箔片楔形区域入口高度，从而调整箔片性能。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种推力箔片气体轴承结构的结构示意图。
图2为图1的分解图。
图3为顶层平箔组件的示意图。
图4为图3的背面图。
图5为底层拱箔组件的示意图。
图6为图1的俯视图。
图7为图6的A-A的放大图，其中a为楔形区。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制；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结构，包括顶层平箔1、垫板2、底层拱箔3和底板4；所述顶层平箔1沿周向均布固定安装在垫板2上形成顶层平箔组件，所述底层拱箔3沿周向均布固定安装在底板4上形成底层拱箔组件，所述顶层平箔1与底层拱箔3的个数相同且一一对应，对应设置的顶层平箔1和底层拱箔3的固定端在相反方向；所述垫板2和底板4正对设置有安装口6和定位口7，所述安装口6沿周向均布设置，安装口6的数量一般为4个以上双数，所述定位口7呈中心对称设置，一般为2个，所述底层拱箔3具有若干拱形凸起，所述垫板2正对拱形凸起贯穿设置有让位口，所述拱形凸起穿过让位口与顶层平箔1的背面抵接。
本实施例中，所述顶层平箔组件与底层拱箔组件之间设置有垫片5，所述垫片5与垫板2的形状相同。
使用过程中，顶层平箔组件安装在底层拱箔组件之上，垫片设置在顶层平箔组件与底层拱箔组件之间。在中间可增加与垫板同样形状的垫片，改变顶层平箔安装之后的楔形区入口高度，也可通过改变垫板的厚度来改变顶层平箔安装之后的楔形区a入口高度。
本实施例中，所述垫板2上设置有与顶层平箔数量相同的条状焊接区，相邻条状焊接区之间为让位口，所述顶层平箔的固定端与垫板焊接焊接时，采用激光焊、电阻焊等方式焊接，固定端焊接，另一端悬空，每片顶层平箔上的焊点8沿垫板径向进行均布，焊点范围均布置在垫板的条状焊接区以内。所述底层拱箔的固定端与底板焊接，采用激光焊、电阻焊等方式焊接，固定端焊接，另一端自由搭在底板上。每片底层拱箔上的焊点8呈直线均布在底层拱箔的固定端一侧，与固定端边沿平行。同时底板上的焊接点沿底板径向进行均布。安装后，拱形凸起朝上，底层拱箔的拱形凸起将穿过垫板条状焊接区域的中间区域，直接与顶层平箔背面接触。
本实施例中，所述顶层平箔1和底层拱箔3的个数为双数，一般选用4片、6片或8片，所述顶层平箔1沿垫板2中心呈对称设置，所述底层拱箔3沿底板4中心呈对称设置。
本实施例中，所述顶层平箔1和底层拱箔3均采用镍基高温合金、铍青铜或不锈钢材料制得。
本实施例中，所述顶层平箔1的厚度为0.15mm-0.4mm，所述底层拱箔3的厚度为0.1mm-0.2mm。
本实施例中，所述顶层平箔1的正面喷涂聚四氟乙烯或聚酰亚胺涂层，起到润滑作用。
本实施例中，所述涂层厚度为20μm-30μm。
本实施例中，相邻所述拱形凸起之间具有平段，拱箔可以是整体式，或沿周向分成多条。
具体的，垫板2与垫片5之间具有相同的形状，只是厚度不同，垫片可单独装拆。底板4具有与垫板2和垫片5相同的安装口6、定位口7，推力轴承安装过程中，三者由下向上按照底板4、垫片5、垫板2的顺序叠加在一起。
由于顶层平箔1一端与垫板2焊接在一起，另一端部分区域被底层拱箔3的拱形凸起所顶起，因此在焊接端与被顶起端之间就形成了楔形区域a，轴承工作过程中，润滑介质通过楔形区域a大间隙方向即入口区流向小间隙方向，最终由于润滑介质粘性作用形成高压气膜。通过改变垫板2的厚度或者在垫板2与底板4之间增加或减少垫片5的厚度，能够调节顶层平箔1焊接端的高度，从而能够调节楔形区域a入口端的高度。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等统计数的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。
Claims (9)
1.一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，包括顶层平箔、垫板、底层拱箔和底板；
所述顶层平箔沿周向均布固定安装在垫板上形成顶层平箔组件，所述底层拱箔沿周向均布固定安装在底板上形成底层拱箔组件，所述顶层平箔与底层拱箔的个数相同且一一对应，对应设置的顶层平箔和底层拱箔的固定端在相反方向；所述垫板和底板正对设置有安装口和定位口，所述安装口沿周向均布设置，所述定位口呈中心对称设置，所述底层拱箔具有若干拱形凸起，所述垫板正对拱形凸起贯穿设置有让位口，所述拱形凸起穿过让位口与顶层平箔的背面抵接。
2.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述顶层平箔组件与底层拱箔组件之间设置有垫片，所述垫片与垫板的形状相同。
3.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述垫板上设置有与顶层平箔数量相同的条状焊接区，相邻条状焊接区之间为让位口，所述顶层平箔的固定端与垫板焊接；所述底层拱箔的固定端与底板焊接。
4.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述顶层平箔和底层拱箔的个数为双数，所述顶层平箔沿垫板中心呈对称设置，所述底层拱箔沿底板中心呈对称设置。
5.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述顶层平箔和底层拱箔均采用镍基高温合金、铍青铜或不锈钢材料制得。
6.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述顶层平箔的厚度为0.15mm-0.4mm，所述底层拱箔的厚度为0.1mm-0.2mm。
7.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述顶层平箔的正面喷涂聚四氟乙烯或聚酰亚胺涂层。
8.根据权利要求7所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，所述涂层厚度为20μm-30μm。
9.根据权利要求1所述的一种推力箔片气体轴承结构，其特征在于，相邻所述拱形凸起之间具有平段。
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2023
- 2023-02-09 CN CN202320167407.8U patent/CN218863079U/zh active Active
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