[发明专利]一种组合式气浮推力轴承和机械设备

说明书

本发明公开了一种组合式气浮推力轴承和机械设备。该组合式气浮推力轴承包括多个气浮箔片推力轴承组件，气浮箔片推力轴承组件包括推力盘、第一推力轴承、第二推力轴承、第一弹性板、第二弹性板、第一轴承座和第二轴承座，多个第一推力轴承的承载能力依次增大，多个第二推力轴承的承载能力依次增大；第一推力轴承和第二推力轴承对称设置；第一弹性板用于支撑第一推力轴承；第二弹性板用于支撑第二推力轴承；第一轴承座用于安装第一弹性板，第二轴承座用于安装第二弹性板。由于各气浮箔片推力轴承组件的承载能力依次增大，各气浮箔片推力轴承组件依次产生作用，高速工况下，多个气浮箔片推力轴承组件同时起作用，增大了轴向承载能力。

技术领域

本发明涉及气浮推力轴承技术领域，尤其涉及一种组合式气浮推力轴承和机械设备。

背景技术

气体悬浮轴承(下文简称气浮轴承)是以高压气体将轴颈悬浮在轴承圈中，用空气作为润滑剂的滑动轴承。由于气浮轴承消除了固体之间的摩擦及由此引起的发热现象，并且空气作为润滑剂较油液作为润滑剂，具有粘滞性小、耐高温和无污染等优点，因而气浮轴承在高转速、高效率和超高温等场合被广泛应用。

箔片式气浮轴承是气浮轴承中成熟度较高的一种。目前，将箔片式气浮轴承应用至涡轮机械时，箔片式径向气浮轴承的承载能力已经提高到可以满足涡轮机械径向载荷的水平，而涡轮机械的叶轮在高转速时会对轴系产生极大的轴向载荷，导致箔片式推力气浮轴承经常无法满足涡轮机械轴向承载需求使得箔片式推力气浮轴承的应用场景受到限制，缩小了气浮轴承的应用范围。

因此，如何拓展气浮轴承的应用范围，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种组合式气浮推力轴承，以拓展气体悬浮轴承的应用范围。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种组合式气浮推力轴承，包括多个依次设置的气浮箔片推力轴承组件，每个所述气浮箔片推力轴承组件包括推力盘、第一推力轴承、第二推力轴承、第一弹性板、第二弹性板、第一轴承座和第二轴承座，并且多个所述第一推力轴承的承载能力依次增大，多个所述第二推力轴承的承载能力依次增大；

所述推力盘包括连接转轴和设置于所述连接转轴的盘体，相邻的所述连接转轴通过轴系内锁结构连接；所述第一推力轴承和所述第二推力轴承对称设置于所述盘体的两侧，所述第一弹性板用于支撑所述第一推力轴承，所述第二弹性板用于支撑所述第二推力轴承；所述第一轴承座用于安装所述第一弹性板，所述第二轴承座用于安装所述第二弹性板。

优选地，在上述组合式气浮推力轴承中，所述第一弹性板和所述第二弹性板的结构相同，并且均采用叠片式结构。

优选地，在上述组合式气浮推力轴承中，所述第一弹性板包括依次设置的轴承垫片、弹性片、弹性支撑垫片和固定底板，所述固定底板用于与所述第一轴承座连接，所述轴承垫片用于安装所述第一推力轴承。

优选地，在上述组合式气浮推力轴承中，所述轴承垫片沿其周向设有第一周向齿，所述弹性支撑垫片沿其周向设有第二周向齿，所述第一周向齿和所述第二周向齿交错布置。

优选地，在上述组合式气浮推力轴承中，所述气浮箔片推力轴承组件的数量为两个，分别为第一气浮箔片推力轴承组件和第二气浮箔片推力轴承组件；

所述第一气浮箔片推力轴承组件包括第一旋转推力盘、第一轻载推力轴承、第二轻载推力轴承、第一轻载弹性板、第二轻载弹性板、轻载轴承座和中间连接轴承座，所述第一轻载推力轴承和所述第二轻载推力轴承对称设置于所述第一旋转推力盘的两侧，所述第一轻载弹性板用于支撑所述第一轻载推力轴承，所述第二轻载弹性板用于支撑所述第二轻载推力轴承，并且所述第一轻载弹性板安装于所述轻载轴承座，所述第二轻载弹性板安装于所述中间连接轴承座；