CN220570397U - 一种动压气浮轴承高速电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高速电机技术领域，一种动压气浮轴承高速电机，包括电机壳体、电机转子、电机定子、第一轴承支撑座、第二轴承支撑座、动压径向气浮轴承、轴承挡圈、圆锥销，所述电机定子装于电机壳体内，所述电机壳体两端分别设有与第一轴承支撑座和第二轴承支撑座配合的安装孔，直接将动压径向气浮轴承本体顶箔和波箔安装在轴承支撑座上，结构简单、加工容易、装配方便，轴承支撑座整体的设计结构强度高，零件少受加工误差和装配误差影响小，轴承支撑座与电机壳体组合可用线切割加工设备一次性加工轴承安装孔以及轴承安装孔上的轴承安装槽，简化了加工工序，提高了加工精度高。

Description

一种动压气浮轴承高速电机

技术领域

本实用新型涉及高速电机技术领域，尤其涉及一种动压气浮轴承高速电机。

背景技术

近年来在体积更小，功率更高追求驱动下，电机转速一路攀升，普通的机械滚动轴承不能满足高转速的工况。气浮轴承是利用空气弹性势能来起支撑作用的一种新型轴承，润滑剂为空气，其具有摩擦阻力极低、温升小、允许较高转速、耐高低温、寿命长且无污染的优点。使用气浮轴承的电机具有高转速、高精度、高功率密度、节能环保等特点，被广泛应用于汽车、航空航天、养殖、医疗等领域。

气浮轴承主要分为静压气浮轴承和动压气浮轴承。静压气浮轴承持续供气的外部气源来形成稳定的润滑气膜，结构复杂、加工难度大、使用成本高。由于气体的可压缩性，动压气浮轴承的承载能力较低，为了提高动压气浮轴承的承载能力和气膜刚度通常采用较小的轴承间隙，相应的加工与装配精度要求较高。

目前多数动压径向气浮轴承在设计和制造时将径向气浮轴承本体集成在轴套或轴承座上构成动压径向气浮轴承组件，应用时，将轴承组件与轴承支撑座或电机端盖以过盈配合固定或螺栓固定的方式连接，形成组合体。组合体面临着零件多、结构复杂、加工困难、装配难度大、连接强度低的问题，同时受到加工误差和装配误差的影响较大；如现有技术，公开号CN116379068A公开的一种焊接径向空气轴承的分体式轴承座装配方法，所示轴承座包括铝制底座和不锈钢套筒，两者采用过盈配合固定连接，径向气浮轴承本体顶箔和波箔固连在不锈钢套筒上，装配的时候需要加热铝制底座装配难度大，铝的热膨胀系数大，温度升高铝制底座和不锈钢套筒过盈量减可能出现间隙，连接强度大大降低；又如CN218644643U-一种箔片动压气体轴承，轴承本体波箔片和平箔片设于轴承座通腔内套，轴承座通过螺孔及螺钉与支撑结构(轴承支座)连接，仅靠螺钉固定装配精度低，很难满足合适的轴承间隙，且螺钉容易松动，在力的作用下轴承会发生位移从而破坏轴承间隙，气膜无法形成，失去对转子的支撑作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种动压气浮轴承高速电机。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种动压气浮轴承高速电机，包括电机壳体、电机转子、电机定子、第一轴承支撑座、第二轴承支撑座、动压径向气浮轴承、轴承挡圈、圆锥销，所述电机定子装于电机壳体内，所述电机壳体两端分别设有与第一轴承支撑座和第二轴承支撑座配合的安装孔，所述电机壳体、第一轴承支撑座、第二轴承支撑座均设有圆锥孔，所述电机壳体与第一轴承支撑座、第二轴承支撑座通过紧固螺栓牢靠连接，所述第一轴承支撑座、第二轴承支撑座设有与动压径向气浮轴承配合的轴承安装孔，所述轴承安装孔上有用于轴承安装的波箔安装槽和顶箔安装槽，所述轴承挡圈通过连接螺钉安装于轴承安装孔两端，所述电机转子装于电机定子内，由两端的第一轴承支撑座、第二轴承支撑座轴承安装孔内的动压径向气浮轴承进行支撑。

优选地，所述动压径向气浮轴承为箔片轴承，所述动压径向气浮轴承上安装有顶箔和波箔，所述顶箔和波箔均为箔片轴承。

优选地，所述圆锥销为内螺纹圆锥销，所述第一轴承支撑座、第二轴承支撑座与电机壳体两侧的圆锥孔设置为两个或多个沿周向非均匀布置。

优选地，所述轴承支撑座与电机壳体组合，所述第一轴承支撑座、第二轴承支撑座上的轴承安装孔以及轴承安装孔上的轴承安装槽同时被线切割加工设备进行加工。

优选地，所述第一轴承支撑座和第二轴承支撑座与安装孔为间隙配合,所述圆锥销可同时与电机壳体和第一轴承支撑座、电机壳体和第二轴承支撑座的圆锥孔紧密配合进行定位。

本实用新型具有以下有益效果：

1、直接将动压径向气浮轴承本体顶箔和波箔安装在轴承支撑座上，结构简单、加工容易、装配方便，轴承支撑座整体的设计结构强度高，零件少受加工误差和装配误差影响小，轴承支撑座与电机壳体组合可用线切割加工设备一次性加工轴承安装孔以及轴承安装孔上的轴承安装槽，简化了加工工序，提高了加工精度高。

2、轴承支撑座与电机壳体圆锥销定位螺栓固定连接，装配精度高且牢固可靠，从而保证合适的轴承间隙，避免转子失稳、抱死等故障现象发生，提高了电机运行的稳定性，同时缩减了制造成本。

附图说明

图1为本实用新型提出一种动压气浮轴承高速电机的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出一种动压气浮轴承高速电机的轴承安装孔结构示意图；

图3为本实用新型提出一种动压气浮轴承高速电机的切割设备轴承安装孔加工轨迹结构示意图；

图4为本实用新型提出一种动压气浮轴承高速电机的圆柱销结构示意图；

图中：1、电机壳体；2、第一轴承支撑座；3、电机转子；4、第二轴承支撑座；5、紧固螺栓；6、连接螺钉；7、轴承挡圈；8、动压径向气浮轴承；9、圆锥销；10、波箔；11、顶箔；12、轴承安装孔；13、波箔安装槽；14、顶箔安装槽；15、电机定子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，本动压气浮轴承高速电机中，包括电机壳体1、电机转子3、电机定子15、第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4、动压径向气浮轴承8、轴承挡圈7、圆锥销9，电机定子15装于电机壳体1内，电机壳体1两端分别设有与第一轴承支撑座2和第二轴承支撑座4配合的安装孔，电机壳体1、第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4均设有圆锥孔，电机壳体1与第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4通过紧固螺栓5牢靠连接，第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4设有与动压径向气浮轴承8配合的轴承安装孔12，轴承安装孔12上有用于轴承安装的波箔安装槽13和顶箔安装槽14，轴承挡圈7通过连接螺钉6安装于轴承安装孔12两端，电机转子3装于电机定子15内，由两端的第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4轴承安装孔12内的动压径向气浮轴承8进行支撑。

本实用新型中，动压径向气浮轴承8为箔片轴承，所述动压径向气浮轴承8上安装有顶箔11和波箔10，所述顶箔11和波箔10均为箔片轴承，结构简单、安装方便、可靠性高。

本实用新型中，圆锥销9为内螺纹圆锥销9，第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4与电机壳体1两侧的圆锥孔设置为两个或多个沿周向非均匀布置，使用带有对应外螺纹的工装，安装和拆卸均比较方便，第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4与电机壳体1两侧的圆锥孔设置为两个或多个沿周向非均匀布置，圆锥销9进行定位的同时还能起到定向的作用。

本实用新型中，轴承支撑座与电机壳体1组合，第一轴承支撑座2、第二轴承支撑座4上的轴承安装孔12以及轴承安装孔12上的轴承安装槽同时被线切割加工设备进行加工，一次性同时加工提高了加工精度，简化了加工工序，加工更容易。

本实用新型中，第一轴承支撑座2和第二轴承支撑座4与安装孔为间隙配合,圆锥销9可同时与电机壳体1和第一轴承支撑座2、电机壳体1和第二轴承支撑座4的圆锥孔紧密配合进行定位，配合方式为间隙配合使得更加方便装配，紧密配合使得装配精度大大提高。

本实用新型的使用方法和优点：该种动压气浮轴承高速电机，在使用时，工作过程如下：当加工装配电机零件时，将动压径向气浮轴承8本体顶箔11和波箔10安装在第一轴承支撑座2和第二轴承支撑座4上，实现结构简单，加工容易、装配方便，使用线切割加工设备一次性加工轴承支撑座与电机壳体1上的轴承安装孔12以及轴承安装孔12上的轴承安装槽，实现简化了加工工序，提高了加工精度高，使用定位螺栓将轴承支撑座、电机壳体1和圆锥销9连接起来，实现装配精度高且牢固可靠，从而保证合适的轴承间隙，避免转子失稳、抱死等故障现象发生。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种动压气浮轴承高速电机，其特征在于：包括电机壳体(1)、电机转子(3)、电机定子(15)、第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)、动压径向气浮轴承(8)、轴承挡圈(7)、圆锥销(9)，所述电机定子(15)装于电机壳体(1)内，所述电机壳体(1)两端分别设有与第一轴承支撑座(2)和第二轴承支撑座(4)配合的安装孔，所述电机壳体(1)、第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)均设有圆锥孔，所述电机壳体(1)与第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)通过紧固螺栓(5)牢靠连接，所述第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)设有与动压径向气浮轴承(8)配合的轴承安装孔(12)，所述轴承安装孔(12)上有用于轴承安装的波箔安装槽(13)和顶箔安装槽(14)，所述轴承挡圈(7)通过连接螺钉(6)安装于轴承安装孔(12)两端，所述电机转子(3)装于电机定子(15)内，由两端的第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)和轴承安装孔(12)内的动压径向气浮轴承(8)进行支撑。

2.根据权利要求1所述的一种动压气浮轴承高速电机，其特征在于：所述动压径向气浮轴承(8)为箔片轴承，所述动压径向气浮轴承(8)上安装有顶箔(11)和波箔(10)，所述顶箔(11)和波箔(10)均为箔片轴承。

3.根据权利要求1所述的一种动压气浮轴承高速电机，其特征在于：所述圆锥销(9)为内螺纹圆锥销(9)，所述第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)与电机壳体(1)两侧的圆锥孔设置为两个或多个沿周向非均匀布置。

4.根据权利要求1所述的一种动压气浮轴承高速电机，其特征在于：所述轴承支撑座与电机壳体(1)组合，所述第一轴承支撑座(2)、第二轴承支撑座(4)上的轴承安装孔(12)以及轴承安装孔(12)上的轴承安装槽同时被线切割加工设备进行加工。

5.根据权利要求1所述的一种动压气浮轴承高速电机，其特征在于：所述第一轴承支撑座(2)和第二轴承支撑座(4)与安装孔为间隙配合,所述圆锥销(9)可同时与电机壳体(1)和第一轴承支撑座(2)、电机壳体(1)和第二轴承支撑座(4)的圆锥孔紧密配合进行定位。