气体动力空气轴承制造技术

本发明专利技术涉及具有轴套的空气轴承，该轴套被布置在环形箱中，并共同安装可旋转的轴。每个轴套可移动地安装在径向螺钉上，该螺钉可调整地布置在箱中，并突入所述轴套上的对应的凹部中。每个螺钉贯穿片簧，该片簧插入在箱和轴套之间，以消除轴套的运动，并使轴套压靠轴。片簧的弹簧行程由止动体或可调整的螺钉的头部可调整地限定。

【技术实现步骤摘要】
气体动力空气轴承
本专利技术涉及用于径向安装轴的气体动力空气轴承，特别是涡轮机的转轴。
技术介绍
此类空气轴承是CZ20033062A的主题。在该已知的空气轴承中，相对于轴承轴为辐射状的螺钉在外侧被可调节地旋入每个轴套中，所述螺钉以平滑的柄区域轴向可移动地布置在轴承罩的径向孔中。此可能的轴向移置路径一方面由布置在螺钉上的轴环限定，该螺钉被提供在轴套和轴承罩的相对内部，且另一方面由可调节的螺母限定，该螺母可调节地旋入至销的轴套远端上的螺纹部分，并与外部的箱上的止动表面相互作用。设计为片簧的止动弹簧装置被布置或夹持在轴环和轴承箱内侧之间。该方案的缺点在于螺钉可调节地旋至轴套。这仅适于具有较大厚度的轴套，使得螺钉可被容纳在该轴套内。另一个缺点是螺钉与轴承箱的松散连接。在轴套的径向移动期间，螺钉在箱的辐射状的孔中移动，这导致螺钉和/或箱孔的磨损。然后这种磨损导致螺钉和轴承箱之间更大的运动，从而不再能获得轴套穿过螺钉的理想定位。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的因此是制造适宜改善的空气轴承。该目的通过以下实施例解决。本专利技术基于以下总体思想：将轴套定位在箱固定的螺钉上，并通过螺钉在箱上的螺纹调节性调节止动弹簧装置距离轴承轴线的最小间距。在该连接中，根据本专利技术的特别优选的实施方式，提供当轴的轴线与预定的轴承轴线一致时，该止动弹簧装置在轴承轴线的径向方向具有预定的可调节的运动。因此，在轴的转动期间，在极短的发动阶段内，支撑的空气间隙在轴套和轴周围之间实现，其平均宽度最初由运动的幅度来确定，这对轴圆周和相应的止动弹簧装置之间轴承轴线的径向方向上的轴套是可用的。从而，当轴由于外部干扰力而将更大的负载施加至安装轴的空气间隙中的气垫上时，或者当以非常高的旋转速度形成具有较大厚度的气垫时，只有通过本专利技术止动弹簧装置的回弹才变得有效。根据本专利技术的又一优选实施方式，可提供，每个轴套面向轴的一侧的曲率半径略大于轴圆周的半径。由此，将轴安装在轴套和轴圆周之间的气垫的气体动力结构是优选的。在该连接中，特别有利的是，在箱侧轴套被保持在螺钉上运动，使得轴套分别能设想一个在轴旋转期间对推动气垫最佳的位置。特别有可能的是，轴套和相应的轴套末端上的轴之间的空气间隙可在轴的旋转方向上具有比轴套另一端大的宽度，即在旋转方向上空气间隙锥形的宽度，轴套与轴的旋转方向相对。附图说明此外，对于本专利技术的优选特征，参见说明书和以下附图说明，借助于此，更详细地描述了本专利技术的特别优选的实施方式。要理解的是，在上述相应的特征组合以及特征自身中，示出的特征不仅是本专利技术的实质，也是其自身。在图中，示出了：图1：根据本专利技术的空气轴承的径向区；图2：图1中细节II的放大的代表图；图3：设计为片簧的止动弹簧装置的第一实施方式。图4：止动弹簧装置的第二实施方式。图5：止动弹簧装置的第三实施方式。图6：具有特定设计的螺钉的空气轴承的另一实施方式。图7：根据图6的实施方式的变体。其中，1-滑动轴承，2-箱，3-轴套，4-轴，5-片簧，5',5”,5”'-叶片，6-螺钉，6’-头部，6”-钉杆，7-凹部，60-止动部，61-蜗杆，R-旋转方向。具体实施方式根据图1，空气轴承1包括特别具有圆形凹部的轴承箱2，在该圆形凹部中布置有至少三个轴套3，该至少三个轴套3共同包围并装配轴4。在轴承箱2的凹部内圆周和每个轴套3的相对的外侧之间，布置有片簧5形式的止动弹簧装置，该止动弹簧装置以其纵向端部拉紧抵靠轴承箱2中凹部的内圆周，并且在相应的轴承3的相对的外侧方向上以其中部区域拉紧抵靠。轴套3被保持固定在轴承轴线方向，该轴承轴线方向与图平面垂直，或者为轴承箱2的凹部的中心轴线的轴线方向，以及穿过螺钉6的轴4的圆周方向，螺钉6分别以头部6’突入至相应的轴套3的外侧上的凹部中，并以蜗杆状钉杆6”可螺杆调节地旋入轴承箱2的对应的螺纹孔中。每个螺钉6的钉杆6”以优选没有螺纹的部分贯穿片簧5的凹部7(也参见图3～5)，其中凹部7的边缘与在片簧5面向相应的轴套3的一侧上螺钉的头部6’和钉杆6”之间的过渡区上形成的辐射状环形台阶重叠。因此，轴4方向上的螺钉附近的片簧5的中间区域的最大偏转冲程(deflectionstroke)可通过螺钉6的螺杆调整限定。优选地，片簧5的偏转冲程以如下方式通过螺钉6的螺杆调整来限定，在轴4假定轴4的轴线与前述轴承轴线一致的位置时，轴4的圆周和接触螺钉6的环形台阶的片簧5之间相应的轴套3具有小的径向运动。同时，包围轴4的每个轴套3的凹入侧的曲率半径略大于轴4的圆周半径，其中该大小差优选近似对应于前述轴套3在轴和片簧5之间的运动幅度。另外，每个轴套3被装配在相联的螺钉6上，在轴4的圆周方向、轴线方向和径向上，以及以摇摆可移动的方式运动。在轴4的旋转期间，支撑的空气间隙形成在轴圆周和轴套3之间，该支撑的空气间隙的形成一方面通过轴圆周的不同半径来实现，另一方面因为在轴4的轴线与前述轴承轴线一致时，相联的片簧5和轴圆周之间的轴套具有一定的径向运动而实现。与此相反，形成支撑的空气间隙可因为每个轴套3背离旋转方向R的端部，基于相应的轴套3上接纳螺钉6的凹部，在轴的圆周方向壁旋转方向R上相对的另一端部长而实现。在运行期间形成的空气间隙规律地在轴套3背离旋转方向R的一端略长于轴套3的另一端。另外，由于在轴4的轴线和圆周方向上的各螺钉6上具有运动的装配，相应的轴套3可假定地相应的操作条件最佳的位置。在此，要强调的是，在运行期间，紧邻各螺钉6出现片簧5和与轴4的轴线平行的线上的各轴套之间的两线接触，即片簧5具有对应形成的凹部，或者对应地完全通过各螺钉6。本身，迄今为止，片簧和轴套之间的每个一线接触已被考虑为理想的，但两线接触令人惊奇地证明是有利的。这可能是由于以下因素，由外部干扰力产生的轴套3的位置变化通过与两线接触有关的摩擦消除，而不会阻止轴套假定它们对轴4的气体安装最佳的位置，该轴4经历利用它们在螺钉6上的运动。对于轴套在螺钉6上的移动性，特别有利的是螺钉6的头部6’仅具有微小的轴向长度，因此相对少地突入至相联的各轴套3的凹部中。因为头部6’的直径优选略小于接纳在接纳相应的头部6’的相应的轴套3中的凹部的内径，该轴套以它们能遵循在轴的圆周和轴套3之间的空气间隙中的动力学波动的方式具有上文已阐述的移动性。该过程中出现的摇摆移动，与在螺钉6的轴线方向上出现的衬套3的冲程运动以及在轴4的轴线方向上出现的运动一样，通过片簧5消除。因此，片簧5一方面确保了相联的轴套3的理想的移动性，另一方面确保了这些移动的衰减。根据图3至图5，片簧5可各自具有多个叶片5’至5”。在此，优选提供叶片5’至5”在空气轴承1的未安装状态下基本使平的，并且只在空气轴承的组装期间被拉紧至它们的弧状弯曲形状。因此，各片簧的纵向端部在轴承箱1的凹部的内圆周上支撑自身，而螺钉附近的片簧5的中部区域被拉紧抵靠轴套3相对的外侧或者螺钉6的头部6’和钉杆6”之间过渡部分处的相对的环形台阶。在弹簧冲程期间，片簧的纵向端部在轴承箱2的凹部的内圆周上进行微小的移置移动，除此之外，叶片5至5”相对于彼此轻微移动，使得与此有关的摩擦具有衰减作用。通过叶片的数量和它们的长度，可影响衰减作用。另外，上述衰减作用还通过片簧的弧形形状来影响，因为相应的弧形形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体动力空气轴承，用于轴(4)的径向安装，特别是涡轮机的转轴的径向安装，具有布置在箱(1)的凹部中的轴套(3)，所述轴套(3)共同径向地包围所述轴(4)，其中利用螺钉(6)使每个轴套(3)保持为在所述箱(1)上运动，所述螺钉(6)对于预定的轴承轴线是辐射状的，且其中每个所述轴套(3)被分配有支撑在箱侧上的止动弹簧装置(5)，所述止动弹簧装置(5)在所述轴套(3)的过度冲程运动期间径向向外地变得有效，其特征在于，各个所述螺钉(6)可调节地旋入所述箱(1)中；以及所述螺钉(6)在套侧上的端部(6”)界定所述止动弹簧装置(5)径向向内地弹簧行程(朝向轴承轴线)，以及另外使相应的箱(3)定位，在圆周方向和轴承轴线的方向上运动。

【技术特征摘要】
2013.11.15 DE 102013223329.91.一种气体动力空气轴承，用于轴(4)的径向安装，具有布置在箱(1)的凹部中的轴套(3)，所述轴套(3)共同径向地包围所述轴(4)，其中利用螺钉(6)使每个轴套(3)保持为在所述箱(1)上运动，所述螺钉(6)对于预定的轴承轴线是辐射状的，且其中每个所述轴套(3)被分配有支撑在箱侧上的止动弹簧装置(5)，所述止动弹簧装置(5)在所述轴套(3)的过度冲程运动期间径向向外地变得有效，其特征在于，各个所述螺钉(6)可调节地旋入所述箱(1)中；以及所述螺钉(6)在套侧上的头部(6’)界定所述止动弹簧装置(5)径向向内地弹簧行程，以及另外使相应的轴套(3)定位，在圆周方向和轴承轴线的方向上运动。2.根据权利要求1所述的空气轴承，其特征在于，当所述轴(4)的轴线与所述轴承轴线一致时，所述轴(4)的圆周和相应的止动弹簧装置(5)之间的轴套(3)相对于所述轴承轴线在径向方向上具有预定运动。3.根据权利要求2所述的空气轴承，其特征在于，所述相应的止动弹簧装置(5)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马哈尔·克卢萨切克，
申请(专利权)人：博世马勒涡轮系统有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE