[实用新型]一种止推面浮动气体静压轴承

说明书

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种应用于气体轴承的止推面浮动气体静压轴承。

背景技术

气体轴承具有摩擦力小、耗功小、耗气量小、无污染、噪音低、结构简单以及操作方便等优点，被广泛应用于高转速的透平膨胀机。由于气体连续地从轴承外边缘排入大气，所以气体不具有边界润滑能力。在高速运转中，线速度通常达100米/秒，若气体轴承的负荷超过规定值，立刻会发生固体的直接接触而卡死，所以目前气体轴承只能用于小流量的透平膨胀机，且如图1和图2中所示，一般采用固定止推面10和斜向气体孔11的气体轴承。

专利CN1563732公开了一种高速透平机械弹性支承平箔型止推气体轴承，包括若干有预楔角的扇形轴承座瓦块以及固定在其上的扇形弹性箔片，扇形弹性箔片的背面固定有扇形弹性材料支承片，扇形弹性箔片通过定位销固定在扇形轴承座瓦块上。该实用新型的扇形轴承座瓦块上设置有预楔角，弹性箔片的背面固定有弹性材料支承片且表面刚度均匀，因此具有良好的静、动态性能和稳定性，即使转子与轴承表面发生摩擦也是面接触，降低了转子及轴承表面的损伤。当透平机械运转时，轴承和转子止推面作相对运动，楔形空间气膜间隙对气膜产生挤压，产生动压效应压力场支承载荷；同时压力场反作用于扇形弹性箔片和弹性材料支承片，使之发生变形；该变形又与气膜间隙耦合，最终达到稳定的平衡。但该专利不具有浮动的止推面体。

专利CN203730561U公开了一种静压气体轴承，该静压气体轴承通过使多个由多孔材质部件构成的径向轴承、和由多孔材质部件构成的推力轴承一体地形成，而能够确保良好的同轴度，且使组装以及调整变得容易。但该专利仍不具有浮动的止推面体。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种止推面浮动气体静压轴承。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一种止推面浮动气体静压轴承，包括轴承本体、轴承内衬、浮动止推面体和弹性板，所述轴承本体套设于所述轴承内衬上，所述轴承本体的一端与所述弹性板的一端密封连接，所述弹性板的另一端与所述浮动止推面体密封连接，所述弹性板和浮动止推面体依次与所述轴承本体轴向的一端相连，所述轴承本体、弹性板和浮动止推面体上设有若干相互配合连通的气孔，所述弹性板由弹性材料制成。

优选的，所述轴承本体轴向的一端上设有凹槽，所述弹性板和浮动止推面体均置于所述凹槽中，所述浮动止推面体与所述轴承本体径向间隙配合，所述浮动止推面体与所述轴承本体径向之间还设有密封环。

优选的，所述浮动止推面体与所述轴承本体径向间隙为0.03～0.04mm。

优选的，所述轴承本体轴向一端的凹槽、弹性板和浮动止推面体的形状均为圆环形。

优选的，所述轴承本体、弹性板和浮动止推面体上的相互配合的气孔与所述轴承本体的轴向平行。

优选的，所述浮动止推面体上还设有圆环槽，所述浮动止推面体上的气孔分布于所述圆环槽上。

优选的，所述圆环槽的深度为0.1～0.12mm，宽度为2mm。

优选的，所述弹性板上的气孔为凸台通气直孔。

优选的，所述弹性板的两端分别与所述浮动止推面体和轴承本体通过胶水粘和密封连接。

优选的，所述弹性板由橡胶材料制成。

相对于现有技术，本实用新型的技术方案将止推面改为浮动式结构，使气体轴承与轴体间的气膜间隙更加均匀，降低了轴承偏心力，极大改善了气体轴承轴向承载力，使气体轴承能承载更大的轴向负载，实现了更大流量和高转速。

本实用新型应用的增压透平膨胀机的最大膨胀量已达3500～4000m³/h，而固定止推面气体轴承透平膨胀机最大膨胀量只有2500m³/h左右，本实用新型的技术方案使气体静压轴承膨胀机的应用范围更广，可配套用于3200～4000m³/h制氧空分设备。

此外，由于气膜间隙约为0.02mm,对固定止推面有很高的加工制造要求，以及原有轴承通气孔为斜孔，需用特定工装加工，本实用新型的技术方案采用浮动止推面以及平直孔气孔，降低了制造加工精度、公差以及工装等制造难度要求，使制造成本降低约10％。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1和图2是现有技术的固定止推面和斜向气体孔的气体轴承；

图3是本实用新型实施例的结构示意图。