一种用于透平直连高速电机的小孔节流气浮轴承的制作方法

本实用新型涉及一种传动领域应用的一种用于透平直连高速电机的小孔节流气浮轴承。

背景技术：

为保证传动效率，一般在透平直连高速电机的设备上使用滑动油轴承套设于转轴的两个端部。该装置结构复杂，设备庞大，容易发生润滑油污染工作气体的情况，不利于透平直连高速电机设备工作的稳步进行。同时，该转轴与主轴工作接触过程中，润滑油的填充量不容易控制，当填充量较大时易出现工作气体的污染。当工作时间较长，连接结构出现偏差或润滑油较少时，则会增大轴承与主轴之间的摩擦力，降低传动效率，同时增大连接结构处的磨损，降低了装置使用寿命，增大了生产成本。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种有效保证传动效率的一种用于透平直连高速电机的小孔节流气浮轴承。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于透平直连高速电机的小孔节流气浮轴承，包括轴承和轴承座，所述轴承用于套设于主轴上并靠近主轴的止推盘，所述轴承座套设于轴承外，所述轴承座包括用于高压气体进入的进气口，所述轴承座朝向其中心线垂直设置有限位板，所述限位板位于轴承座远离止推盘的端部，所述轴承包括第一侧面、底面和第二侧面，所述第一侧面、底面和第二侧面包围形成朝向轴承座的环形腔室，所述进气口与环形腔室相连通，所述第一侧面和第二侧面包括朝向轴承座的连接端面，所述连接端面与轴承座之间设置有密封环，所述第一侧面靠近限位板，所述第二侧面朝向止推盘，所述底面和第二侧面设置有若干与环形腔室相连通的出气小孔，当轴承安装于主轴上时，所述出气小孔分别朝向主轴和止推盘。

在工作过程中，该气浮轴承通过出气小孔同时实现与主轴和止推盘之间形成气膜，从而保证该气膜可以在运转过程中顶起主轴的自重，而且可平衡主轴的轴向推力，以保证透平直连高速电机的主轴和轴承无摩擦高速旋转，提高传动效率，增大了能量转化率，同时减少了对主轴结构的磨损，提高了各结构的使用寿命。

进一步的是，所述出气小孔包括朝向环形腔室的气体入口和与外部连通的气体出口，所述气体出口的横截面积小于气体入口的横截面积。

进一步的是，所述连接端面设置有用于放置密封环的环形凹槽。

本实用新型的有益效果是：

1、小孔节流气浮轴承在应用过程中可顶起主轴的自重，同时可平衡主轴的轴向推力，以保证透平直连高速电机主轴和轴承无摩擦高速旋转，减少了能量损耗，提高了传动效率，同时减少了主轴及转轴连接处的结构磨损，提高使用寿命；

2、该密封圈的设置可以有效封闭环形空腔内的高压气体，避免气体从其连接处的泄漏，为气浮效果提供了保障，同时还可以自调节轴承和主轴的同心度，提高了设备运行可靠性以及使用寿命；

3、轴承所使用的高压气体可以使用透平的工作气体或者不影响工作气体的其他气体，有效避免了污染工作气体的现象发生。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于透平直连高速电机的小孔节流气浮轴承的轴承与主轴的连接结构示意图；

图2为图1中a区域的结构放大示意图；

图中标记为：轴承座1，进气口11，限位板2，轴承3，第一侧板31，底板32，第二侧板33，环形腔室34，环形凹槽35，出气小孔36，出气入口361，出气出口362，密封圈4，主轴5，止推盘6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

该气浮轴承的轴承3的第一侧板31和第二侧板33为相同的环形结构，底板32为圆筒结构，第一侧板31和第二侧板33分别套设焊接于底板32的两端。该第一侧板31与第二侧板33的内径与底板32的外径相同，同时第一侧板31与第二侧板33相平行并垂直于底板32的中心轴线，此时第一侧板31、底板32和第二侧板33包围形成环形腔室34。除上述生产方式，第一侧板31、底板32和第二侧板33可直接通过整体金属车加工制备。如图1所示，底板32和第二侧板33设置有若干出气小孔36。该出气小孔36贯穿底板32和第二侧板33，且结构如图2所示，具有较大的出气入口361和较小的出气出口362。第一侧板31和第二侧板33的远离底板32的连接端部开设有环形凹槽35，该环形凹槽35用于连接过程中密封圈4的放置。如图1所示，轴承座1的内径与轴承3的最大外径相吻合，则在后续安装过程中可保证两个连接件的连接密封性。同时该轴承座1的端部连接有一个圆环形的限位板2，并进行垂直于轴承座1中心轴线的连接。

该气浮轴承在进行安装使用时，首先，工作人员将密封圈4套设安装于轴承3的环形凹槽35内。该密封圈4的材质通常为橡胶或聚四氟乙烯，具有一定的弹性，为保证后续密封圈4密封性能的发挥。环形凹槽35的深度小于密封圈4的厚度，即当密封圈4位于该环形凹槽35内时仍有一部分结构高于轴承3的端面。然后，工作人员将安装有密封圈4的轴承3套设于安装于轴承座1内。此时轴承座1的内表面给予橡胶圈4一个朝向轴承3中心轴的作用力，使其产生形变，同时实现了密封圈4对轴承座1与轴承3连接缝隙的填充。当轴承3移动至轴承座1的对应位置后，工作人员将限位板2安装于轴承座1的一端。此时，限位板2靠近并朝向第一侧板31，并实现对轴承3安装第一侧板31的端部位置与轴套座1相对位置的限定。连接结束的气浮轴承沿轴线套设于主轴5上，此时底板32朝向主轴5的外表面，第二侧板33朝向主轴5端部的止推盘6，第一侧板31位于远离止推盘6的一端，则止推盘6对轴承3的第二侧板33的安装端进行限位操作。此时气浮轴承安装完毕，其结构如图1所示。在连接过程中，工作人员也可首先进行轴承3与主轴5的套设连接，然后进行轴承座1的连接。该连接顺序，工作人员可根据实际情况进行选择。该实施例为其中一种连接方式，技术人员可根据实际情况进行结构相对位置的更换。

在使用过程中，外部高压气体通过轴承座1的进气口11进入环形腔室34内，由于第一侧板31和第二侧板2的连接端面与轴套座1之间安装有密封圈4，提高了结构连接密封性，避免了环形腔室34内气体从其连接处的泄漏，使内部气体仅通过出气小孔36溢出。小孔节流气浮轴承可在轴承3与主轴5和止推盘6之间形成气膜，在限位板2的阻挡作用下，保证了轴承3与轴承座1的相对位置，避免了轴承3在于止推盘6之间的气膜作用下沿轴向的移动，则该气浮轴承在工作过程中产生的气膜可以顶起主轴5的自重，同时平衡主推盘6的轴向推力，保证透平直连高速电机的主轴5和轴承3无摩擦高速旋转，减少结构的磨损，提高使用寿命。同时，该轴承3所使用的高压气体可以使用透平机的工作气体或者不影响工作气体的其他气体，有效避免了污染工作气体的现象，保证了工作进度。此外，上述密封圈4一方面可以方便有效的封闭高压气体，另一方面还可以自调节轴承3和主轴5的同心度，提高设备可靠性和使用寿命。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。