[发明专利]高速气浮涡轮装置

说明书

技术领域

本发明涉及气浮涡轮装置，特别是一种高速气浮涡轮装置。

背景技术

自动静电喷涂是中、高档轿车生产中的重要工序。目前，自动静电 喷涂主要采用喷漆涡轮实现，由喷漆涡轮驱动喷杯以35000～40000转/ 分的转速高速旋转，以使涂料在强大的离心力作用下形成极为细小的雾 状颗粒，并借助于高压静电场均匀地附着在车身覆盖件上。可见，喷漆 涡轮的工作状态对汽车覆盖件的外观质量起着至关重要的作用。因此， 为了保证大规模生产条件下自动静电喷涂流水线的连续正常运行和喷 涂质量，要求喷漆涡轮具有运动性能稳定、使用寿命长和可靠性高等特 点。

但是，目前国内所引进的喷漆涡轮在技术上尚不能满足上述要求。 目前喷漆涡轮主要包括弹性支承喷漆涡轮及气浮支承喷漆涡轮。弹性支 承喷漆涡轮存在结构设计不合理，在启停和工作状态下振动幅值超标的 问题。气浮支承喷漆涡轮则存在气体涡动造成转子轴在气浮轴套内产生 不规则振动的失稳现象，引起轿车覆盖件漆膜厚度不均和“橘皮”现象， 并造成涡轮盘及转子轴使用寿命的减短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、运转 平稳、使用寿命长的高速气浮涡轮装置。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种高速气浮涡轮装置，主要由涡轮盘、涡轮盘端盖、空心轴、气 浮轴套、轴承前端盖及轴承后端盖构成，涡轮盘与空心轴同轴固装并共 同转动安装于涡轮盘端盖及气浮轴套内，涡轮盘端盖与气浮轴套相固装 并固定套装于轴承后端盖及轴承前端盖内，轴承后端盖、涡轮盘及空心 轴均制有相互连通的中心进料孔，气浮轴套后端外部与轴承前端盖前端 内部形成气浮气体进气室，气浮轴套制有径向气浮支承进气孔，其特征 在于：空心轴后端制有轴肩，该轴肩间隙配合嵌装于涡轮盘端盖与气浮 轴套之间，涡轮盘端盖的前端圆周均布制有将气浮气体进气室连通至空 心轴轴肩后端面的轴向气浮支承进气孔，气浮轴套的后端圆周均布制有 将气浮气体进气室连通至空心轴轴肩前端面的轴向气浮支承进气孔。

而且，所述涡轮盘端盖前端均布所制的轴向气浮支承进气孔均为由 径向进气段及轴向出气段构成的弯孔。

而且，所述的气浮轴套后端所制的轴向气浮支承进气孔通过气浮轴 套上所制的径向气浮支承进气孔与气浮气体进气室连通。

而且，所述的气浮轴套上所制的径向气浮支承进气孔为轴向间隔设 置的三组，轴向上的每组径向气浮支承进气孔由6-12个圆周均布的径向 气浮支承进气孔构成。

而且，在空心轴的轴肩内部还圆周均布制有径向的排气孔，该排气 孔外端与轴肩外端相通，其内端连通制有轴向通孔，该轴向通孔与涡轮 盘端盖与空心轴及涡轮盘所形成的轴向排气缝相连通。

而且，在涡轮盘的后端面嵌装有一磁钢，在轴承后端盖上相对于所 述磁钢的径向位置安装有一光纤磁敏传感器。

而且，在涡轮盘后端面嵌装有一对称于所述磁钢安装位置的配重 块。

本发明的优点和有益效果为：

1.本高速气浮涡轮装置的涡轮盘端盖前端制有均布的轴向气浮支承 进气孔，与气浮轴套上所制的轴向气浮支承进气孔相配合，将气浮气体 进气室连通至空心轴所制轴肩的两侧，从而实现对空心轴的对称轴向气 浮支承，起到轴向止推的作用，避免空心轴由于转速过高而产生不规则 振动，有效提高空心轴在高速运转情况下的稳定性，并且具有结构简单 紧凑、易于加工制造、成本低的优点。

2.本高速气浮涡轮装置的气浮轴套上所制径向气浮支承进气孔为轴 向间隔设置的三组，使径向气浮支撑气体分布更为均匀，进一步提高空 心轴转动的稳定性。

3.本高速气浮涡轮装置在涡轮盘的轴肩部还均布制有径向的排气 孔，该排气孔外端与轴肩外端相通，其内端连通制有轴向通孔，该轴向 通孔与涡轮盘端盖与中心轴、涡轮盘所形成的轴向排气缝相连通，该排 气孔用于将轴向气浮支承气体顺畅地导出至装置外部。

4.本高速气浮涡轮装置的涡轮盘后端面及轴承后端盖上分别对应安 装由磁钢及光纤磁敏传感器构成的转速检测装置，用于实时检测涡轮盘 的转速，具有检测精度高，不受外界温度、湿度、电场等环境因素的影 响，有助于远距离检测，使用寿命长等优点，并且通过设置配重块，保 证涡轮盘高速运转过程中的动平衡。