一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承的制作方法

1.本实用新型涉及动压气体轴承技术领域，特别是涉及一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承。


背景技术：

2.气悬浮离心式鼓风机可广泛应用于污水处理业、食品药品业、石油化工业、皮革印染业、冶金纺织业、水泥建材业和火力发电行业等。相比于传统离心式风机，搭载气体轴承的气悬浮鼓风机在节能高效、无油免维护、长寿命半永久和变频低噪等方面具有优势，是目前业内技术最为先进的离心式风机。
3.现有的气悬浮鼓风机用的径向气体轴承，承载力较低，无法满足大功率、高重量鼓风机转子的支承要求；现有径向气体轴承的刚度整体较低且刚度分布与载荷分布不匹配，无法实现对大载荷工况和载荷分布的适应；现有的径向气体轴承箔片和轴承座的装配方法较为复杂，需要严格的区分气体轴承多层箔片的方向和轴承座安装角度，箔片安装不到位或轴承座安装角度失误会导致径向气体轴承容易出现烧毁的现象，进而影响到整个转子系统甚至整机的安全性；此外在开展设备测试和设备维护检修时经常需要对径向气体轴承更换，现有径向气体轴承的更换比较复杂，拆装过程费时费力且容易导致径向气体轴承和与其配合安装的端盖的垂直度不满足要求，不利于工程实际应用。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本专利申请所要提供一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承，以解决现有径向气体轴承承载力低、刚度低且刚度分布与载荷分布不匹配、装配方法复杂且不利于轴承更换的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承，包括顶层箔片、顶层垫片、底层箔片、底层垫片、轴承座和垫圈；所述顶层箔片沿轴向设置有开缝，所述开缝的两侧沿轴向的两端均设置有限位块，所述轴承座和垫圈上分别设置有用于对顶层箔片进行限位的轴承座限位装置和垫圈限位装置；所述轴承座对应底层箔片设置有用于对底层箔片进行固定的底层箔片固定卡槽，所述底层箔片和底层垫片的瓣数相同，所述底层箔片和底层垫片为整周式的单瓣或用于围成整周的多瓣，所述底层箔片上具有拱形结构；所述底层箔片的上方设置有顶层垫片，所述底层箔片的下方设置有底层垫片，所述顶层箔片位于顶层垫片上方，所述轴承座对应顶层箔片设置有顶层箔片固定卡槽，所述顶层箔片与顶层箔片固定卡槽连接，顶层箔片固定卡槽与其中一个底层箔片固定卡槽重合；所述轴承座的自由端安装有垫圈。
7.其中，所述顶层箔片的厚度为1-3mm。
8.其中，所述底层箔片的拱形结构沿周向切开成多条。
9.其中，顶层箔片固定卡槽下方的底层箔片的拱形结构的刚度大于其余位置的底层箔片的拱形结构的刚度。
10.其中，所述顶层箔片的内表面涂覆有耐磨涂层。
11.其中，所述轴承座限位装置和垫圈限位装置正对设置且分别设置在轴承座和垫圈上，所述轴承座限位装置和垫圈限位装置为用于与限位块插接配合的限位槽。
12.其中，所述轴承座设置有凸台，所述凸台的外圆与轴承座需要固定的端盖的内圆间隙配合，所述轴承座周向设置固定孔，轴承座通过螺栓与端盖连接。
13.其中，所述垫圈通过螺栓与轴承座的自由端连接。
14.综上，本气悬浮鼓风机用径向气体轴承具有较大的承载力，能够满足使用工况的高载荷要求；此外气体轴承底箔刚度较大，并且根据气体轴承承载的承载情况针对性设置了底层箔片的拱形分布，使得气体轴承在转子承受冲击振动时保持较强的稳定性；针对性设计的轴承座使得拆装更换气体轴承箔片更为便捷，并且装配较为简单有效，既能避免因为安装方向问题出现轴承失效的情况，又能便于工程应用中装配调试时对气体轴承箔片的更换。
附图说明
15.图1为本实用新型所述的一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承的结构示意图。
16.图2为图1拆装之后的示意图。
17.图3为图2中底层箔片的示意图。
18.图4为图2中轴承座的示意图。
19.图5为图2中垫片的示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
21.如图1-5所示，一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承，包括顶层箔片1、顶层垫片2、底层箔片3、底层垫片4、轴承座5和垫圈6；所述顶层箔片1沿轴向设置有开缝31，所述开缝31的两侧沿轴向的两端均设置有限位块11，所述轴承座5和垫圈6上分别设置有用于对顶层箔片1进行限位的轴承座限位装置52和垫圈限位装置61；
22.所述轴承座5对应底层箔片3设置有用于对底层箔片3进行固定的底层箔片固定卡槽51，所述底层箔片3和底层垫片4的瓣数相同，所述底层箔片3和底层垫片4为整周式的单瓣或用于围成整周的多瓣，所述底层箔片3上具有拱形结构32；所述底层箔片3沿周向设置有三瓣；所述底层箔片3的上方设置有顶层垫片2，用于提高轴承承载性能；所述底层箔片3的下方设置有底层垫片4，通过底层垫片4与底层箔片3的拱形结构32的库伦摩擦来提高轴承的阻尼性能；所述顶层箔片1位于顶层垫片2上方，所述轴承座5对应顶层箔片1设置有顶层箔片固定卡槽，所述顶层箔片1与顶层箔片固定卡槽连接，顶层箔片固定卡槽与其中一个底层箔片固定卡槽重合；所述轴承座5的自由端54安装有垫圈6，在装配好顶层箔片和底层
箔片后，将箔片沿轴向进行限位，防止箔片沿轴向滑出。在更换气体轴承箔片时无需将整个气体轴承装配体拆下，只需要将自由端限位的垫圈拆开，将气体轴承内部的箔片进行更换即可。
23.本实施例中，所述顶层箔片2的厚度为1-3mm。顶层箔片主要为轴承提供足够的承载力，顶层箔片的厚度大，能够保证径向气体轴承在大载荷工况下的承载能力，同时避免薄的顶层箔片在大载荷下的变形失效问题。
24.本实施例中，所述底层箔片3的拱形结构32沿周向切开成多条，以提高底层箔片的整体刚度并优化底层箔片的刚度分布情况。
25.本实施例中，顶层箔片固定卡槽下方的底层箔片3的拱形结构的刚度大于其余位置的底层箔片3的拱形结构的刚度。
26.本技术中采用三瓣式的底层箔片中，主要承载区为顶层箔片固定卡槽正下方的那瓣底层箔片，为提高径向气体轴承整体的承载和提高在静态下转子系统的承载能力，将这瓣底层箔片区别于另外两片底层箔片，设置了更高刚度的底层箔片拱形结构，有效提高了径向气体轴承整体的承载力和寿命。
27.本实施例中，所述顶层箔片1的内表面涂覆有耐磨涂层。在顶层箔片与顶层箔片内套转子之间产生相对运动时，耐磨涂层能起到很好的减摩耐磨作用，提高轴承与转子系统的寿命。
28.本实施例中，所述轴承座限位装置52和垫圈限位装置61正对设置且分别设置在轴承座5和垫圈6上，所述轴承座限位装置52和垫圈限位装置61为用于与限位块11插接配合的限位槽。便于与限位块配合，防止顶层箔片在运行中随转子旋转。
29.本实施例中，所述轴承座5设置有凸台55，所述凸台55的外圆与轴承座需要固定的端盖的内圆间隙配合，所述轴承座5周向设置固定孔56，轴承座5通过螺栓与端盖连接。
30.本实施例中，所述垫圈通过螺栓与轴承座的自由端连接。
31.一种气悬浮鼓风机用径向气体轴承的具体装配过程如下：
32.s1：轴承座限位装置52对准端盖正上方位置，将轴承座的固定端53的凸台55处装配至端盖上，使用螺栓通过轴承座的固定端52周向的固定孔56将轴承座5固定于端盖上；
33.s2：将三瓣底层箔片3与底层垫片4堆叠在一起，通过轴承座的自由端54将底层箔片3和底层垫片4卡进轴承座5，使得顶层箔片固定卡槽下方的底层箔片3的拱形结构的刚度大于其余位置的底层箔片3的拱形结构的刚度；
34.s3：将顶层垫片2通过顶层箔片固定卡槽安装到轴承座5上；
35.s4：将顶层箔片开缝31处与轴承座5上的顶层箔片固定卡槽对齐后卡进轴承座5；
36.s5：安装轴承座自由端54的垫圈6，垫圈限位装置61与轴承座限位装置52沿轴向对齐，垫圈6和轴承座5的限位装置将顶层箔片1的限位块11处卡住，将垫圈6通过螺栓固定于轴承座的自由端54。
37.最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等统计数的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。