一种空气轴承、转子系统及微型燃气轮机技术方案

本实用新型专利技术提供一种空气轴承、转子系统及微型燃气轮机，包括：轴承本体，所述轴承本体套设于转轴，并与转轴之间保持间隙，所述轴承本体为环状圆柱体，轴承本体上径向设置有节流孔；其中，所述节流孔为变径孔，轴承本体的外壁节流孔口孔径大于内壁节流孔口孔径；所述轴承本体内壁周向设置环形槽，所述环形槽与内壁节流孔口部分或整体相交。本实用新型专利技术能够在保证整体轴承刚度的同时，有效的避免了由于高温而产生的节流孔氧化。

【技术实现步骤摘要】
一种空气轴承、转子系统及微型燃气轮机
本技术涉及轴承
，尤其涉及一种空气轴承、转子系统及微型燃气轮机。
技术介绍
空气轴承的轴承间隙很小，使用空气轴承的转轴和空气轴承的内圈必须具有很高的加工精度和装配精度，且动压轴承比静压轴承要求更高，通常间隙为数微米至数十微米数量级，加工难度极高。另外由于空气轴承在正常运转过程中，当轴上有负载作用时，轴承和转轴之间会形成楔状间隙，气体被压入楔状间隙，产生压力从而支撑轴承负载，而轴承内圈和转轴之间的最小间隙更小，很容易产生碰轴现象，对轴承造成磨损和损坏。此外，空气轴承的定子和转子之间的间隙狭小，要求定子和转子必须具有很高的加工精度和装配精度，以防止定子和转子之间产生碰撞和磨损。现有技术中空气轴承存在如下缺陷：1、由于节流效应影响，为了保持较高的轴承刚度，需要减小节流孔的孔径与气膜间隙，较小的孔径与间隙不仅在加工制造上难度非常大，带来较高的加工制造成本。2、在轴承高速旋转过程中，随着转子转速的提高，气膜内温度较高，节流孔在高温空气中易被氧化，产生黑穴，堵塞气眼。较小的轴承间隙容易使得转子与定子的磨损而产生金属屑，从而造成节流孔的堵塞，使得轴承整体可靠性降低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种空气轴承转子系统及微型燃气轮机，其能够在保证整体轴承刚度的同时，有效的避免了由于高温而产生的节流孔氧化。本技术的技术方案如下：根据本技术的一个方面，提供一种空气轴承，包括：轴承本体，所述轴承本体套设于转轴，并与转轴之间保持间隙，所述轴承本体为环状圆柱体，轴承本体上径向设置有节流孔；其中，所述节流孔为变径孔，轴承本体的外壁节流孔口孔径大于内壁节流孔口孔径；所述轴承本体内壁周向设置环形槽，所述环形槽与内壁节流孔口部分或整体相交。进一步的，所述节流孔变径部位截面为漏斗状或圆锥状。进一步的，所述节流孔为多个，沿轴承本体周向均布为一圈或者多圈。进一步的，所述环形槽宽度W>内壁节流孔口直径D，节流孔位于环形槽内，或者节流孔与环形槽一侧相切，或者节流孔与环形槽部分相交。进一步的，所述环形槽宽度W＝内壁节流孔口直径D，节流孔与环形槽两侧相切。进一步的，所述环形槽宽度W<内壁节流孔口直径D，节流孔与环形槽部分相交。进一步的，所述环形槽深度H≥内壁节流孔口直径D。进一步的，所述轴承本体与所述转轴之间的轴承间隙宽度为w，所述内壁节流孔口直径为D；其中，D<w<3D。根据本技术的另一方面，提供一种转子系统，其特征在于，包括上述的空气轴承。根据本技术的另一方面，提供一种微型燃气轮机，包括上述的转子系统。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：在本技术中，由于节流孔部分或者全部沉入环形槽内，轴与径向轴承内壁产生摩擦时，不会被磨损到环形槽内的节流孔，防止节流孔堵塞，从而提高气动润滑效果；环形槽会增大节流孔位置间隙，在保证整体轴承刚度的同时，有效的避免了由于高温而产生的节流孔氧化。附图说明图1为本技术空气轴承结构的主视图。图2为图1中沿A-A的剖面图。图3为本技术中轴承节流孔的局部放大图。图4为本技术径向轴承防转构件结构图一。图5为图4中沿A-A剖视图。图6为本技术径向轴承防转构件结构图二。图7为图6中沿A-A剖视图。图8为本技术径向轴承防转构件结构图三。图9为图8中沿A-A剖视图。图10为本技术径向轴承防转构件结构图四。图11为图10中沿A-A剖视图。图12为本技术径向轴承防转构件结构图五。图13为图12中沿A-A剖视图。图14为本技术径向轴承防转构件结构图六。图15为图14中沿A-A剖视图。图16为本技术转子系统结构图一。图17为本技术转子系统结构图二。图18为本技术推力轴承组合结构示意图。图19为本技术第一空气槽结构示意图。图20为本技术径向轴承组合结构示意图。图21为本技术第二空气槽结构示意图。图22为本技术多类第二空气槽组合结构图。图23为本技术推力轴承防转构件结构图一。图24为图23中沿A-A剖视图。图25为本技术推力轴承防转构件结构图二。图26为图25中沿A-A剖视图。图27为本技术推力轴承防转构件结构图三。图28为图27中沿A-A剖视图。图29为本技术推力轴承防转构件结构图四。图30为图29中沿A-A剖视图。图31为本技术推力轴承防转构件结构图五。图32为图31中沿A-A剖视图。图33为本技术推力轴承防转构件结构图六。图34为图33中沿A-A剖视图。具体实施方式为了更好的了解本技术的技术方案，下面结合具体实施例、说明书附图对本技术作进一步说明。根据本技术的一个方面，提供一种空气轴承。如图1、2、3所示，空气轴承包括由外向内依次嵌套设置的第二轴承壳体230、轴承本体220，轴承本体220内设置有转轴110，所述轴承本体220为环状圆柱体，轴承本体220上径向设置有节流孔270，节流孔270为变径孔，轴承本体220的外壁节流孔270口大于内壁节流孔270口，轴承本体220内壁周向设置环形槽260，内壁节流孔270口与环形槽260部分或者整体相交。作为优选，空气轴承可以是静压轴承、动压轴承或者动静压混合轴承中的一种。作为优选，节流孔270变径部位截面为漏斗状或者圆锥状。作为优选，所述节流孔270为多个，沿轴承本体220周向均布为一圈或者多圈。作为优选，所述节流孔270设置在轴向载荷处，使得轴承间隙内沿轴向的气膜压力均匀分布。作为优选，所述环形槽260宽度W>内壁节流孔口直径D，节流孔270位于环形槽260内，或者节流孔270与环形槽260一侧相切，或者节流孔270与环形槽260部分相交。作为优选，所述环形槽260宽度W＝内壁节流孔口直径D，节流孔6与环形槽4两侧相切。作为优选，所述环形槽260宽度W<内壁节流孔口直径D，节流孔270与环形槽260部分相交。作为优选，所述环形槽260深度H≥内壁节流孔口直径D。作为优选，所述轴承本体220与所述转轴110之间的轴承间隙宽度为w，D<w<3D，优选的，w＝1.5D。本技术所提供的空气轴承结构中，由于节流孔270部分或者全部沉入环形槽260内，轴与径向轴承内壁产生摩擦时，不会被磨损到环形槽内的节流孔270，防止节流孔堵塞，从而提高气动润滑效果；环形槽260会增大节流孔270位置间隙，在保证整体轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气轴承，其特征在于，包括：轴承本体，所述轴承本体套设于转轴，并与转轴之间保持间隙，所述轴承本体为环状圆柱体，轴承本体上径向设置有节流孔；/n其中，所述节流孔为变径孔，轴承本体的外壁节流孔口孔径大于内壁节流孔口孔径；/n所述轴承本体内壁周向设置环形槽，所述环形槽与内壁节流孔口部分或整体相交。/n

【技术特征摘要】
1.一种空气轴承，其特征在于，包括：轴承本体，所述轴承本体套设于转轴，并与转轴之间保持间隙，所述轴承本体为环状圆柱体，轴承本体上径向设置有节流孔；
其中，所述节流孔为变径孔，轴承本体的外壁节流孔口孔径大于内壁节流孔口孔径；
所述轴承本体内壁周向设置环形槽，所述环形槽与内壁节流孔口部分或整体相交。


2.根据权利要求1所述的空气轴承，其特征在于，所述节流孔变径部位截面为漏斗状或圆锥状。


3.根据权利要求1所述的空气轴承，其特征在于，所述节流孔为多个，沿轴承本体周向均布为一圈或者多圈。


4.根据权利要求1所述的空气轴承，其特征在于，所述环形槽宽度W>内壁节流孔口直径D，节流孔位于环形槽内，
或者节流孔与环形槽一侧相切，
或者节流孔与环形槽部分相交...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳普，刘慕华，
申请(专利权)人：至玥腾风科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11