一体化浮环结构的制作方法

本发明涉及一种浮环结构，特别涉及一种一体化浮环结构。

背景技术：

目前，浮环轴承由于其高速状态下的稳定性较好，因此被广泛应用于各种高速旋转机械中，比如涡轮增压器。

然而，传统的浮环由于受到结构的限制，无法将它的宽径比做到很大，否则会导致轴承摩擦阻力过大，造成失稳。因此对于长径比比较大的转子，采用单个浮环轴承往往无法平衡其重力产生的力矩，所以常常采用两个浮环轴承来支撑。由于浮环数量较多，对浮环进行轴向限位的结构就会比较多，加工和装拆过程也会比较繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种可解决传统大宽径比浮环由于摩擦阻力过大导致轴承因超温而失稳问题的一体化浮环结构。

本发明提供一种一体化浮环结构，所述一体化浮环包括第一浮环、第二浮环及一体连接于所述第一浮环和第二浮环之间的环形连接部。

在一实施例中，所述环形连接部的外径小于所述第一浮环和第二浮环的外径，所述环形连接部的内径大于所述第一浮环和第二浮环的内径。

在一实施例中，所述第一浮环沿其外周面开设一环形第一油槽，所述环形第一油槽位于所述第一浮环的中间部位，所述环形第一油槽内沿周向均匀设有若干贯穿所述第一浮环外壁的第一油孔。

在一实施例中，所述第二浮环沿其外周面开设一环形第二油槽，所述环形第二油槽位于所述第二浮环的中间部位，所述环形第二油槽内沿周向均匀设有若干贯穿所述第二浮环外壁的第二油孔。

在一实施例中，所述一体化浮环安装在一轴上，所述第一浮环和第二浮环的内壁面与所述轴的外壁面之间形成内层油膜，所述第一浮环和第二浮环的外壁面与一轴瓦的外壁面之间形成外层油膜。

在一实施例中，所述轴为阶梯轴，所述阶梯轴具有一台阶，所述台阶位于所述一体化浮环的一侧以对其进行轴向限位，所述一体化浮环的另一侧设置一推力盘，所述推力盘用以对所述一体化浮环的所述另一侧进行轴向限位。

在一实施例中，所述轴瓦固定安装在一机匣上。

在一实施例中，所述环形连接部沿周向均匀设有若干泄油孔。

综上所述，本发明提出的一体化浮环结构。该浮环结构将两个传统浮环整合成为一个浮环，并在连接中部设立泄油区域。由于连接中部并不是轴承承载区，所以不会与润滑油摩擦生热，因此这种浮环结构不会像传统大长径比的浮环那样产生严重的发热现象，在为长径比比较大的转子提供支撑时比较稳定。本发明的一体化浮环结构简化了设备中用于限制浮环轴向移动的结构，降低了设备加工与装配的复杂程度，提高了效率。解决了传统大宽径比浮环由于摩擦阻力过大导致轴承因超温而失稳以及大长径比转子中浮环数量多，加工、拆装复杂的问题。

附图说明

图1为本发明的一体化浮环结构的立体结构示意图。

图2为本发明的一体化浮环结构的剖面结构示意图。

图3为本发明的一体化浮环结构在具体应用中的结构示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1和图2所示，本发明提出一种一体化浮环结构，包括一体化浮环10，该一体化浮环10包括第一浮环12、第二浮环14以及一体连接于第一浮环12和第二浮环14之间的环形连接部16。在所示的实施例中，第一浮环12与第二浮环14以环形连接部16的中心轴向对称，环形连接部16的外径小于第一浮环12和第二浮环14的外径，环形连接部16的内径大于第一浮环12和第二浮环14的内径。

第一浮环12沿其外周面开设有一环形第一油槽18，环形第一油槽18位于第一浮环12的中间位置，且环形第一油槽18内沿周向均匀设有若干第一油孔20，例如，4个第一油孔20，每一第一油孔20贯穿第一浮环12的外壁。

类似地，第二浮环14沿其外周面开设有一环形第二油槽22，环形第二油槽22位于第二浮环14的中间位置，且环形第二油槽22内沿周向均匀设有若干第二油孔24，例如，4个第二油孔24，每一第二油孔24贯穿第二浮环14的外壁。

环形连接部16沿周向均匀设有若干泄油孔26，例如，3个泄油孔26，泄油孔26贯穿环形连接部16的外壁设置，以将一体化浮环10内壁上的油泄出。

如图3所示，图3为将一体化浮环10应用至尾气发电机上的剖面结构示意图，以此来说明一体化浮环10的结构特点。一体化浮环10安装在一轴28上，第一浮环12和第二浮环14的内壁面与轴28的外壁面之间形成内层油膜，第一浮环12和第二浮环14的外壁面与轴瓦30的外壁面之间形成外层油膜。

具体而言，一体化浮环10安装在轴28上，在所示的实施例中，轴28为阶梯轴28，该阶梯轴28具有一台阶32。轴瓦30与机匣34固定在一起，属于定子部件，不旋转。一体化浮环10安装在轴瓦30中，与轴瓦30之间存在间隙。一体化浮环10在工作时会以转速ω₁在轴瓦30中旋转。阶梯轴28装在一体化浮环10中与一推力盘36一起以转速ω₂旋转，ω₂和ω₁同向且ω₂>ω₁。台阶32位于一体化浮环10的一侧以对其进行轴向限位，推力盘36设置在一体化浮环10的另一侧，用以对一体化浮环10的所述另一侧进行轴向限位。

请参考图2，图中a、b是一体化浮环10的内承载区域，c是一体化浮环10的泄流区，d、e是一体化浮环10的外承载区。工作时，外界的润滑油进入到轴瓦30和一体化浮环10之间，由于一体化浮环10自身的旋转，润滑油会在一体化浮环10的外承载区d、e产生具有一定厚度的油膜，将第一浮环12和第二浮环14与轴瓦30隔离，避免发生干摩擦。此外，润滑油还会顺着一体化浮环10上的环形第一油槽18、环形第二油槽22、第一油孔20及第二油孔24进入一体化浮环10与阶梯轴28之间，在内承载区a、b处生成油膜，隔离阶梯轴28与一体化浮环10，避免两者之间发生干摩擦。阶梯轴28上的台阶32和推力盘36分别在左右两侧限制了一体化浮环10的轴向移动。

如果用单个传统浮环来支撑图3所示的细长转子，那么浮环的长度就不能太短，否则无法平衡转子自身重力产生的力矩。对于传统的浮环，由于没有泄流区c，外承载区d、e是一体的，同样内承载区a、b也是一体的，如果浮环长度较长，润滑油的泄流量就会相对不足，轴承容易因为超温而失稳。而一体化浮环轴承由于加工有泄流区c，润滑油的流量相对较大，所以轴承不容易因发热而失稳。

如果采用两个浮环来支撑图3所示的转子，那么单靠阶梯轴上的台阶与推力盘的配合是无法限制两个浮环的轴向移动的，因此必须额外加工一些结构来限制浮环的轴向移动。因此，相对于双浮环支承，一体化浮环在设备的加工以及安装上更加简便，提高了生产效率。

应当注意的是，上述将一体化浮环应用至尾气发电机上仅为本发明的较佳实施方式，为了详细说明一体化浮环的结构特征，在其他实施例中，一体化浮环也可以应用至其他装置中，本发明不对此限定。

综上所述，本发明提出的一体化浮环结构。该浮环结构将两个传统浮环整合成为一个浮环，并在连接中部设立泄油区域。由于连接中部并不是轴承承载区，所以不会与润滑油摩擦生热，因此这种浮环结构不会像传统大长径比的浮环那样产生严重的发热现象，在为长径比比较大的转子提供支撑时比较稳定。本发明的一体化浮环结构简化了设备中用于限制浮环轴向移动的结构，降低了设备加工与装配的复杂程度，提高了效率。解决了传统大宽径比浮环由于摩擦阻力过大导致轴承因超温而失稳以及大长径比转子中浮环数量多，加工、拆装复杂的问题。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。