CN220302564U - 自适气浮轴承装置及安装该自适气浮轴承装置的气浮辊 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自适气浮轴承装置及安装该自适气浮轴承装置的气浮辊，属于辊动传输技术领域，主要安装在辊(或轴)动机构上，所要解决的技术问题是，希望气浮辊装置的零件加工、装配要求、运行等各方面都得到更大的优化，提升气浮轴承的应用；所述的自适气浮轴承装置，包括了一个气浮轴承和安装气浮轴承的气浮轴套，还在辊(或轴)的端面配置了一个自适止推气浮机构，所述的自适止推气浮机构，由一个轴向的调节螺杆和气浮垫块，特别还为调节螺杆加了一个轴向有压缩量的弹簧，调节螺杆与气浮垫块之间采用球头与球窝的装配关系。

Description

自适气浮轴承装置及安装该自适气浮轴承装置的气浮辊

技术领域

本实用新型属于辊动传输技术领域，尤其涉及自适气浮轴承装置及安装该自适气浮轴承装置的气浮辊。

背景技术

在涂布、纺织、输送等等行业中，目前普遍采用以滚珠轴承为支撑转动的辊子，转动的阻力大小和速度直接影响产品生产线的速度。

20世纪中期出现了气浮轴承(也叫空气轴承)，其原理就是利用气体的粘性，提高间隙中气体的压力，可将轴或辊悬浮起来的轴承，与常规油质润滑轴承相比，气浮轴承依靠气体润滑，是非接触式的，摩擦因数和摩擦力矩很小。而滚珠轴承的转动速度和摩擦阻力相比于空气轴承要低几个数量级。

常规气浮轴承在气浮辊上的应用如图1，其工作原理：将气浮轴承与辊子装配后气浮轴承与辊子之间会有很小的间隙；然后从进气孔通入洁净压缩气体，压缩气体进入轴承内部气室稳压，然后再通过节流孔进入到气浮轴承与辊子之间的小间隙中，形成一层带压力的空气薄膜，空气薄膜具有一定的刚度，可以将辊子悬浮起来，实现转动和轴向止推功能。由于空气粘度系数很低，因此辊子以空气作为润滑剂运动时，摩擦阻力非常小。

在国防、新能源、机床及医疗等行业，对于一些使用了气浮轴承辊的高速回转机械和超精密仪器，都具有高精度、高速、增加刀具寿命、提高表面光度、延长轴承寿命、温度上升缓慢、减少保养、增大负载能力、降低震动以及清洁等众多优点，而我们希望零件的加工要求、装配关系和运行等都更为优化轻松。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：如何让用了气浮轴承的辊动结构在零件加工、装配精度和整机性能方面更为轻松优化。

为此，本实用新型披露了自适气浮轴承装置，包括用以安装辊(或轴)的气浮轴承和安装气浮轴承的气浮轴套，还包括用以控制辊(或轴)轴向串动的自适止推气浮机构，所述的自适止推气浮机构包括一个轴向的调节螺杆和一个与辊(或轴)的端面相靠的气浮垫块，所述的调节螺杆顶着所述的气浮垫块，所述气浮垫块与所述辊子端面是平面对平面之间的空气接触的关系，所述的自适止推气浮机构与气浮轴承一起形成支撑辊转动时(或轴)的空气层。

进一步的优化设计是，所述自适止推气浮机构的调节螺杆的头部设计成球形头，所述的气浮块上设计一个正好放置所述球形头的球窝，用以弥补长辊(或轴)的端面与轴向垂直精度不够的问题，因为球头与球窝能根据具体情况进行自动适配最佳位置。

进一步的优化设计是，所述自适止推气浮机构中，在所述调节螺杆的轴向加设一个有压缩量的弹簧，可以自动调节预紧力大小，方便适应辊子的热装冷缩时轴向应力的变化。

当辊(或轴)安装了上述自适气浮轴承装置后，其工作过程是这样的：压缩气体通过气浮轴套上和气浮顶块上的进气孔，进入气浮轴套和止推气浮轴承内部的稳压腔内，再从稳压腔内经过节流孔进入气浮轴套、止推气浮轴承与辊子之间的间隙中，形成一层带刚度的空气薄膜，空气薄膜会将辊子悬浮起来，并且在辊子转动过程中起到润滑作用。

与之前普通的气浮辊装置相比，由于使用了自适止推气浮机构，辊子的端面也被空气悬浮起来，各个接触面的摩擦力更小，装配关系间的应力自动调适，有效弥补长辊子的端面与轴向垂直精度不足的问题，使得整体机构运行更加顺畅，转速做到更高，寿命更久，而且洁净无油污，能满足更为要求高的场景应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图的启示获得其他的附图。

图1是常规气浮辊用的气浮轴承装置结构示意图；图中标号对应的名称：1气浮轴承；2进气孔(1)；3节流孔；4气室；5辊子；6进气孔(2)图2自适气浮轴承装置的具体实施例之一的示意图，图中标号对应的名称：1气浮轴承；2气浮轴套；3辊子；4自适止推气浮机构；5调节螺杆图3是自适气浮轴承装置结构示意图，图中标号对应的名称：6节流孔(1)；7进气孔(1)；8节流孔(2)；9进气孔(2)；10稳压腔

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图2和图3所示的安装在辊子端部的自适气浮轴承装置，包括了气浮轴承1和安装气浮轴承1的气浮轴套2，用以径向支撑旋转的辊3；还包括用以控制辊3(或轴)轴向串动、满足轴向限位的自适止推气浮机构4，所述的自适止推气浮机构4与气浮轴承1一起形成支撑辊(或轴)3的空气层，利用压缩气体作为润滑介质；所述的自适止推气浮机构4，包括一个轴向的调节螺杆5和一个与辊(或轴)3的端面相靠的气浮垫块，所述的调节螺杆5顶着所述的气浮垫块；在本实施例中，所述的调节螺杆5的头部设计成球形头，所述的气浮垫块上设计一个正好放置所述球形头的球窝，用以弥补长辊(或轴)的端面与轴向垂直精度不够的问题，因为球头与球窝能根据具体情况进行自动适配最佳位置；本实施例中所述的自适止推气浮机构4，在所述调节螺杆5的轴向加设一个有压缩量的弹簧，可以自动调节预紧力大小，方便适用辊子3的热装冷缩时轴向应力的变化。

在本实施例中，如图2所示的，在辊子3的两端各安装一个所述的自适气浮轴承装置4。

如图3所示，辊(或轴)在所述的气浮轴承1、气浮轴套2和所述的自适止推气浮机构4形成的自适气浮轴承装置中的工作原理是：压缩气体通过所述气浮轴套2上的7进气孔(1)和气浮垫块上的9进气孔(2)，进入内设在气浮轴套2和气浮轴承1之间的稳压腔10内，再从稳压腔10内经过节流孔6和节流孔8进入气浮轴承1、气浮垫块与辊子3之间存在的所有间隙中，并形成一层带刚度的空气薄膜，在辊(或轴)转动过程中起到润滑作用，空气薄膜会将辊(或轴)悬浮起来。

本实用新型所述的自适气浮轴承装置，还可以有其他实施案例，比如安装在风机的一端，让风机的性能得到更好的发挥，当然还可应用在其他众多适合的场景，形成本实用新型具有的权利产品。

与之前使用了单纯的气浮轴承装置或滚珠轴承的辊动相比，本实施例的技术效果是：可以使得气浮辊的转动阻力更低，比现有滚珠轴承辊子转速更高，比现有滚珠轴承辊子寿命更久，并可实现半永久寿命，而本实用新型的自适气浮轴承装置，以洁净压缩气体作为润滑介质，不存在污染问题，可用于对环境要求比较高的场景，并且所述的自适止推气浮机构，可以较好地弥补长辊子端面与轴向垂直精度不够的问题，还可以自动调节轴向预紧力大小，方便自动适应辊子的热装冷缩。本实用新型可以将气浮轴承的应用推向又一新的境界。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.自适气浮轴承装置，包括用以安装辊的气浮轴承和安装所述气浮轴承的气浮轴套，其特征在于，还包括用以控制辊轴向串动的自适止推气浮机构，所述的自适止推气浮机构与气浮轴承一起形成支撑辊的空气层；所述的自适止推气浮机构，包括一个轴向的调节螺杆和一个与辊的端面相靠的气浮垫块，所述的调节螺杆顶着所述的气浮垫块。

2.如权利要求1所述的自适气浮轴承装置，其特征在于，所述的气浮垫块与所述的气浮轴承做成一体。

3.如权利要求1所述的自适气浮轴承装置，其特征在于，所述自适止推气浮机构的调节螺杆的头部设计成球形头，所述的气浮垫块上设计一个正好放置所述球形头的球窝。

4.如权利要求1所述的自适气浮轴承装置，其特征在于，所述自适止推气浮机构中，在所述调节螺杆的轴向加设一个有压缩量的弹簧。

5.如权利要求1所述的自适气浮轴承装置，其特征在于，在所述自适止推气浮机构中，所述调节螺杆的头部设计成球形头，所述的气浮垫块上设计一个正好放置所述球形头的球窝；并且在所述调节螺杆的轴向加设一个有压缩量的弹簧。

6.安装如权利要求4所述的自适气浮轴承装置的气浮辊，其特征在于，在所述气浮辊的两端各安装一个所述的自适气浮轴承装置。