CN220227526U - 一种带有固定式径向空气轴承的主轴及其安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空气轴承技术领域，尤其涉及一种带有固定式径向空气轴承的主轴及其安装结构。一种带有固定式径向空气轴承的主轴，包括主轴，所述主轴上间隔设有两个固定式径向空气轴承，所述固定式径向空气轴承包括沿圆周均匀设在主轴外表面的凸条，相邻两个凸条之间形成气体通过的导气槽，所述导气槽用于形成气膜产生径向承载力。安装结构包括套设在主轴外侧的径向轴套，径向轴套与主轴之间间隙配合，主轴的驱动端设有电机，电机外侧设有水冷套，径向轴套与水冷套固定连接。结构简单，加工工艺简单，制造成本低，不会与主轴发生摩擦接触，使用寿命长，质量稳定可靠，适用于较为恶劣的工作环境。
Description
技术领域：
本实用新型涉及空气轴承技术领域，尤其涉及一种带有固定式径向空气轴承的主轴及其安装结构。
背景技术：
目前，空气轴承已普遍应用于离心空压机领域，其中，径向空气轴承是利用内层箔片和主轴间楔形间隙气膜的压缩效应支承主轴高速运转的，如公开号为CN214661483U，名称为一种径向箔片空气动压轴承的专利申请，主要由外部的轴承座、中间的弹性波箔和弹性支撑片、内部的内层箔片组成，工作时，通过弹性波箔、弹性支撑片与内层箔片在气膜作用力下为对中心的主轴进行支撑，这种径向空气轴承主要存在以下缺点：
一是结构复杂，组装效率低，加工工艺复杂，波箔和箔片对成型工艺要求很高，制造成本高，导致整个轴承成本很高；
二是内层箔片浮动时容易发生移动或翘曲，从而与主轴接触发生摩擦，不仅导致温升过高，而且会加快内层箔片和主轴的磨损，使用寿命短；
三是弹性波箔和弹性支撑片之间焊接相连，在受到碰撞或振动较大时容易出现脱落的情况，稳定性差，不适用于较为恶劣的工作环境。
综上，径向空气轴承的上述问题，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，提供了一种带有固定式径向空气轴承的主轴及其安装结构，解决了以往的径向空气轴承结构复杂、加工工艺复杂、制造成本高的问题，解决了以往的径向空气轴承稳定性差、使用寿命短的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种带有固定式径向空气轴承的主轴，包括主轴，所述主轴上间隔设有两个固定式径向空气轴承，所述固定式径向空气轴承包括沿圆周均匀设在主轴外表面的凸条，相邻两个凸条之间形成气体通过的导气槽，所述导气槽用于形成气膜产生径向承载力。
所述凸条的形状为V形或弧形。
一种带有固定式径向空气轴承的主轴的安装结构，包括套设在主轴外侧的径向轴套，径向轴套与主轴之间间隙配合，主轴的驱动端设有电机，电机外侧设有水冷套，径向轴套与水冷套固定连接。
所述水冷套上设有锥孔，径向轴套的端部设有与锥孔配合的锥面，锥面与锥孔间隙配合安装固定。
所述水冷套的外表面设有水冷槽。
所述径向轴套侧壁内对应两个固定式径向空气轴承端部的位置分别沿圆周设有若干个排气孔。
本实用新型采用上述方案，具有以下优点：
通过在主轴上间隔设有两个固定式径向空气轴承，固定式径向空气轴承包括沿圆周均匀设在主轴外表面的凸条，相邻两个凸条之间形成气体通过的导气槽，导气槽用于形成气膜对主轴产生径向承载力，结构简单，加工工艺简单，制造成本低，不会与主轴发生摩擦接触，使用寿命长，质量稳定可靠，适用于较为恶劣的工作环境。
附图说明：
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型安装结构的剖视示意图。
图中，1、主轴，2、固定式径向空气轴承，3、凸条，4、导气槽，5、径向轴套，6、电机，7、水冷套，8、水冷槽，9、排气孔。
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所示，一种带有固定式径向空气轴承的主轴，包括主轴1，所述主轴1上间隔设有两个固定式径向空气轴承2，所述固定式径向空气轴承2包括沿圆周均匀设在主轴1外表面的凸条3，相邻两个凸条3之间形成气体通过的导气槽4，所述导气槽4用于形成气膜对主轴1产生径向承载力。
所述凸条3的形状为V形或弧形，可延长气体在导气槽4内的行进距离，利于气膜的形成。
如图2所示，一种带有固定式径向空气轴承的主轴的安装结构，包括套设在主轴1外侧的径向轴套5，径向轴套5与主轴1之间间隙配合，主轴1的驱动端设有电机6，电机6外侧设有水冷套7，径向轴套5与水冷套7固定连接。
所述水冷套7上设有锥孔，径向轴套5的端部设有与锥孔配合的锥面，锥面与锥孔间隙配合安装固定。锥面与锥孔的设计不仅方便对径向轴套5进行轴向定位，确保主轴1高速旋转时保持稳定在轴心，而且便于拆装，方便维修。
所述水冷套7的外表面设有水冷槽8，水冷槽8内通入循环水，可对电机6进行冷却。
所述径向轴套5侧壁内对应两个固定式径向空气轴承2端部的位置分别沿圆周设有若干个排气孔9。一方面利于空气的流通，利于固定式径向空气轴承2气膜的形成，另一方面可带走内部热量，起到风冷降温的作用。
工作原理：
安装时，先将径向轴套5与水冷套7通过锥面与锥孔过盈压装固定连接，并将径向轴套5调整至轴向水平位置，然后将主轴1的驱动端穿过径向轴套5中心并插入电机6内部即可，安装工艺简单，结构稳定可靠。工作时，电机6带动主轴1高速旋转，径向轴套5与两个固定式径向空气轴承2之间间隙配合，从压缩腔过来的气体进入径向轴套5与固定式径向空气轴承2之间间隙，两个固定式径向空气轴承2形成的气膜对主轴1起到径向承载的作用，可提升径向承载能力。径向轴套5与两个固定式径向空气轴承2之间的一部分气体经排气孔9向外侧排放，另一部分气体经电机6与主轴1之间的间隙向后侧排放，可带走内部热量，起到风冷效果。
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 (6)
1.一种带有固定式径向空气轴承的主轴，其特征在于：包括主轴，所述主轴上间隔设有两个固定式径向空气轴承，所述固定式径向空气轴承包括沿圆周均匀设在主轴外表面的凸条，相邻两个凸条之间形成气体通过的导气槽，所述导气槽用于形成气膜产生径向承载力。
2.根据权利要求1所述的一种带有固定式径向空气轴承的主轴，其特征在于：所述凸条的形状为V形或弧形。
3.一种如权利要求1所述的带有固定式径向空气轴承的主轴的安装结构，其特征在于：包括套设在主轴外侧的径向轴套，径向轴套与主轴之间间隙配合，主轴的驱动端设有电机，电机外侧设有水冷套，径向轴套与水冷套固定连接。
4.根据权利要求3所述的带有固定式径向空气轴承的主轴的安装结构，其特征在于：所述水冷套上设有锥孔，径向轴套的端部设有与锥孔配合的锥面，锥面与锥孔间隙配合安装固定。
5.根据权利要求3所述的带有固定式径向空气轴承的主轴的安装结构，其特征在于：所述水冷套的外表面设有水冷槽。
6.根据权利要求3所述的带有固定式径向空气轴承的主轴的安装结构，其特征在于：所述径向轴套侧壁内对应两个固定式径向空气轴承端部的位置分别沿圆周设有若干个排气孔。
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