[发明专利]一种轴向间隙可调的止推轴承

说明书

一种轴向间隙可调的止推轴承，包括端盖、盖板，端盖和盖板之间形成有容纳腔，容纳腔内设有第一、第二轴承座等组件，通过在两个轴承座之间设置调节组件，调节组件用于调节第一轴承座和第二轴承座之间的间距。通过上述间距的调节，进而调节止推盘与第一、第二轴承座上的第一、第二轴承组件之间的间隙。本发明提供的轴向间隙可调的止推轴承，可保证每批轴承轴向间隙的一致性，可实现轴向间隙的准确调节；可提高轴向轴承的同心度，提高轴承性能；降低轴向轴承其余组件的加工所需精度，节省成本。

技术领域

本发明涉及一种止推轴承，具体而言，涉及一种轴向间隙可调的止推轴承。

背景技术

现有电机或压缩机内的气悬浮止推(轴向)轴承，如附图1-3所示，包括：端盖/壳体101(下文简称为端盖)、盖板/蜗壳102(以下简称为盖板)、两个轴承座103、止推盘104、转轴105、两个空气轴承组件106。如附图2所示，其中两个轴承座103通过焊接、过盈或螺纹联接等形式，分别固定在端盖101与盖板102上，分布在止推盘104的两侧。

气悬浮轴承分为静压与动压轴承。其原理分别为：静压轴承，利用外部压缩气源将零件推开，在零件间产生支撑气膜；动压轴承，无外部气源通过零件间的相互运动以及轴承结构产生的楔形效应吸入空气后，产生支撑气膜。

对于气悬浮止推轴承而言，在轴承装配后未开始运行之前，止推盘104与空气轴承组件105之间的初始气隙的大小，为影响止推轴承实际运行性能的关键因数。如附图3所示，其中气隙为δ、轴承组件厚度为t，当两侧气隙δ均大于0时，止推轴承可正常运行。

当δ＝0时，对于静压止推轴承，在压缩气源可提供足够承载力时仍可正常运行，对性能影响不大。但对于动压止推轴承，虽然运行时仍会产生气膜，但在启动阶段止推盘104与轴承组件106间的气膜未形成之前，δ＝0的一端止推盘104会与轴承组件106持续干磨，通常气体轴承应用于高速零件，高速干磨会严重发热，对于启停频繁的零件，会导致一端止推轴承组件老化速度加快、磨损严重，使用寿命快速下降。

当δ＜0时，即止推盘104对一侧轴承组件106产生挤压，当挤压力大于轴承的承载力时，无论静压轴承或动压轴承均无法产生正常工作气膜甚至发生零件干磨，即无法正常工作。

当δ过大超过设计的最大工作间隙时，气体轴承气膜承载力也会急剧下降，当再靠近时承载又突增，导致轴向力变化浮动较大悬浮不稳定产生振动。综上在气悬浮轴承设计并安装后，止推轴承与轴承组件106间的气隙为实际影响轴承性能的关键。

影响轴承气隙的因素主要有两点：第一，零件配合，如附图1所示，现阶段轴承的初始间隙δ只能通过端盖101、盖板102、两个轴承座103、止推盘104、两个轴承组件106等多个零件的轴向公差来保证。当某一零件轴向尺寸超差或整体公差的积累，均可能导致气隙偏离设置值。

第二，外界的轴向力，对于气悬浮高速电机或压缩机，当电机定转子轴向不在一个轴线上时即会产生轴向力，使止推盘104偏向一侧影响气隙大小；对于压缩机，其工作时两侧会产生压差，产生轴向压力，导致轴承运行时气隙的变化。通常轴承设计时会考虑压差产生的轴向力，但定转子产生的轴向力方向大小是受零件公差影响，结合第一点由零件配合产生的影响，导致了轴向间隙的不可控性以及较低的一致性，是影响气悬浮电机或压缩机批量生产的关键且上述结构当零件加工装配后，若想调节轴承间隙需通过返工零件来调节。这样调节的缺点在于零件二次返加工其原形位公差很难保证会导致整体不同心、端面倾斜等，并且对端盖101与盖板102等类型返工会导致零件变形；同时，仅靠上述多个零件的公差，很难保证两侧轴承组件的同心度，影响轴承性能；严重影响装配、生产效率，无法实现气悬浮电机或压缩机的大批量生产。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种止推轴承，优选地为：轴向间隙可调的气悬浮止推轴承，实现轴承间隙的可控，防止因轴承间隙过大或过小影响轴承性能和寿命；同时优化间隙调节方式，当需要调节轴承间隙时提高生产效率。