一种浮环气体动压径向轴承制造技术

本发明专利技术公开了一种浮环气体动压径向轴承，包括轴承座、波箔、浮环、限位环和轴。轴安装在浮环内部，可自由旋转，与浮环内圆面共同构成摩擦副。波箔固定于轴承座与浮环之间，且浮环上均匀设置有浮环豁口。本发明专利技术通过把常规气体动压轴承柔性的顶箔替换为刚性的浮环，并将轴承座、波箔、浮环和限位环等组成一个复合结构。浮环轴承的新型整体结构决定了其天然具有比柔性顶箔轴承更大的承载力，而浮环的材料和涂层决定了耐温的水平，并且通过结构改进和材料适配可在目前技术和材料发展水平的前提下开发出具有高承载力和耐高温的气体波箔轴承，便于气体动压轴承的推广。于气体动压轴承的推广。于气体动压轴承的推广。

【技术实现步骤摘要】
一种浮环气体动压径向轴承


[0001]本专利技术涉及轴承
，具体为一种浮环气体动压径向轴承。

技术介绍

[0002]涡轮机械在能源、航空、交通、冶金、水处理和制冷低温等行业具有广泛应用，涡轮机械的功率密度和效率随着转速的升高而显著增加，体积重量显著降低，这促使涡轮机械朝着高转速的方向发展。随着涡轮机械转速的升高，转子的线速度以及轴承的DN值也在增加，DN值指轴承内径与轴转速的乘积，而DN值过高的话，现有的滚动轴承和普通滑动轴承很难满足要求。为了解决这个问题，就出现了基于流体动压原理的气体箔片轴承，它可以满足更高DN值要求，气体箔片轴承以空气等气体作为润滑介质，相对于传统的滑动轴承和滚动轴承，具有结构轻巧、无油润滑、转动平滑和长寿命等优点，但同时由于气体粘度低的特性导致气体动压轴承的承载力和系统阻尼比液体动压轴承低得多，存在气膜涡动和振荡情况。
[0003]申请号为CN207906295U的一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承，通过加厚顶箔的厚度，由常规的0.1
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0.2mm加大到0.5
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3mm，极大地加大了平箔的刚度，减少了端部的气体泄漏，有利于解决在重载和冲击载荷下顶箔的凹陷问题，可一定程度上提高承载力，但是该专利还存在一些不足，例如，由于厚顶开豁口破坏了圆周方向的整体性，在豁口方向的承载力由于气体泄漏而大幅度降低，而且涂层耐温不能超过300℃，不能适应高温重载的应用场合。因此，有必要设计开发一种浮环气体动压径向轴承，来解决上述所提到的问题，更好地满足使用需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种浮环气体动压径向轴承，以解决上述
技术介绍
中提出的难以满足高DN值、承载力较低和耐温水平不够的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种浮环气体动压径向轴承，包括轴承座、波箔、浮环和轴，所述轴固定于轴承座的内部，所述浮环设置于轴的外部，且所述浮环上均匀设置有浮环豁口，所述波箔设置于浮环的外部，所述轴承座上安装有与波箔和浮环相匹配的限位环。
[0006]优选的，所述轴承座的边缘处均匀设置有螺纹预留孔，便于使用者将轴承座进行装配。
[0007]优选的，所述波箔呈波形，所述波箔为压制成形结构，使得波箔便于加工处理。
[0008]优选的，所述浮环豁口在浮环上呈等角度排布，使其提升了浮环的性能。
[0009]优选的，所述浮环的两侧两端皆伸出轴承座一定长度，所述限位环的内径等于或稍大于轴承座的内径，所述限位环主体的外径小于轴承座的外径，使其可以限制浮环和波箔的轴向窜动。
[0010]优选的，所述轴为高强合金材质，使其保证轴的结构强度和刚度。
[0011]优选的，所述轴的轴颈部位设置有高硬度高耐磨涂层，使其可获得高硬度高耐磨性和摩擦系数较低的表面。
[0012]优选的，所述限位环和轴承座之间均匀安装有紧固螺钉或铆钉，使其便于实现限位环的组装。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014](1)、本专利技术通过把常规气体动压轴承柔性的顶箔替换为刚性的浮环，并将轴承座、波箔、浮环和限位环等组成一个复合结构。浮环轴承的新型整体结构决定了其天然具有比柔性顶箔轴承更大的承载力，而浮环的材料和涂层决定了耐温的水平，并且，通过结构改进和材料适配而在目前技术和材料发展水平的前提下开发出具有高承载力和耐高温的气体波箔轴承，便于气体动压轴承的推广。
[0015](2)、该浮环气体动压径向轴承通过安装有浮环、轴承座和波箔。使用时，由于浮环是整环，容易在启停时发生转动，同时为了限制浮环和波箔的轴向窜动，因此需要配合浮环结构设计限位机构，即限位环。浮环两侧伸出轴承座，长度为浮环外径的1/10
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1/20，一般取2
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6mm，在浮环端部平面接近外径处均布2
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6个半圆的浮环豁口，直径为2
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6mm，深度与浮环伸出长度一致。限位环可以是带突出的整环，突出的形状和数量与浮环豁口对应。限位环也可以是由多个单独的限位块与轴承座紧固而成，限位块的形状和数量与浮环豁口对应。
[0016](3)、该浮环气体动压径向轴承通过安装有浮环和高硬度高耐磨涂层，使得具体操作时，一方面由于将常规的气体箔片轴承的顶箔结构创新地设置为刚性的浮环，周向受力基本没有区别，因此波箔的形状分布不必向第二、三代气体波箔轴承那样的在径向和轴向分区处理形成不同位置对应不同刚度的情况，直接按照统一的波形压制成形即可，便于加工。并且波箔还是沿用常规的材料及热处理方式，如铍青铜和高温镍基合金。另一方面轴采用高强合金材料，可以是实心和空心的，满足结构强度即可，且其表面设置高硬度高耐磨涂层，即做渗碳渗氮渗硼渗流等或镀铬及氧化铬等处理，这可获得高硬度高耐磨性和摩擦系数较低的轴颈表面，配合浮环形成耐磨减磨的摩擦副，增强了实用性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术正视局部剖面结构示意图；
[0018]图2为本专利技术侧视结构示意图；
[0019]图3为本专利技术立体半剖结构示意图；
[0020]图4为本专利技术浮环正视剖面结构示意图；
[0021]图5为本专利技术轴侧壁剖面结构示意图。
[0022]图中：1、紧固螺钉或铆钉；2、轴承座；3、波箔；4、浮环豁口；5、浮环；6、轴；7、限位环；8、螺纹预留孔；9、高硬度高耐磨涂层；10、高强合金材质。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]请参阅图1
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5，本专利技术提供的一种实施例：一种浮环气体动压径向轴承，包括轴承
座2、波箔3、浮环5和轴6，轴6固定于轴承座2的内部；
[0025]浮环5设置于轴6的外部，且浮环5上均匀设置有浮环豁口4；
[0026]波箔3设置于浮环5和轴承座2之间，轴承座2上安装有与波箔3和浮环5相匹配的限位环7；
[0027]轴承座2的边缘处均匀设置有螺纹预留孔8；使其利用螺纹预留孔8，便于使用者将轴承座2进行装配；
[0028]波箔3呈波形，波箔3为压制成形结构；
[0029]使用时，由于将常规的气体箔片轴承的顶箔结构创新地设置为刚性的浮环5，周向受力基本没有区别，因此波箔3的形状分布不必向第二、三代气体波箔轴承那样的在径向和轴向分区处理形成不同位置对应不同刚度的情况，直接按照统一的波形压制成形即可，便于加工，并且波箔3还是沿用常规的材料及热处理方式，如铍青铜和高温镍基合金；
[0030]浮环豁口4设置有2
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6个，相邻的浮环豁口4关于浮环5的中心线构成对称分布；
[0031]使用时，浮环20的材料主要以下两类：第一，采用金属或陶瓷表面加涂层处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮环气体动压径向轴承，其特征在于，包括轴承座(2)、波箔(3)、浮环(5)和轴(6)，所述轴(6)位于浮环(5)的内部，浮环(5)为具有一定厚度的整体刚性的圆环结构，且所述浮环(5)上均匀设置有浮环豁口(4)，所述波箔(3)设置于轴承座(2)和浮环(5)之间，所述轴承座(2)上安装有与波箔(3)和浮环(5)相匹配的限位环(7)。2.根据权利要求1所述的一种浮环气体动压径向轴承，其特征在于：所述轴承座(2)的两侧均匀设置有螺纹预留孔(8)。3.根据权利要求1所述的一种浮环气体动压径向轴承，其特征在于：所述波箔(3)呈波形，所述波箔(3)为压制成形结构。4.根据权利要求1所述的一种浮环气体动压径向轴承，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈应文，
申请(专利权)人：北京华升宜能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：