一种能提高转子性能的带箔片空气轴承

技术领域

本发明涉及空气轴承技术领域，具体为一种能提高转子性能的带箔片空气轴承。

背景技术

箔片空气轴承比其他种类的轴承更适用于高速轻载鼓风机领域，然而，箔片空气轴承承载力弱、刚度低的特点给转子结构设计带来极大挑战，转子的总质量受限于箔片空气轴承的承载能力，因此，急需一种能提高转子性能的带箔片空气轴承。

现有的空气轴承存在的缺陷是：

1、专利文件CN214345037U，公开了一种带有空气轴承滤清器的燃料电池进气系统，包括空气滤清器、空气压缩机、冷却器、空气轴承，沿气体流动方向，所述空气滤清器、空气压缩机、冷却器及空气轴承通过管路依次连接，其特征在于，所述管路中在所述空气轴承的前端设置有对进入空气轴承的气体进行再次过滤的空气轴承滤清器。该实用新型通过在空气轴承之前增加一个空气轴承过滤器，过滤压缩空气中的颗粒杂质，以保证燃料电池进气清洁性，有效解决空气轴承易损伤问题，但是上述公开文件中的空气轴承主要考虑如何解决空气轴承易损伤的问题，并没有考虑到现有的空气轴承在使用时，通常由于结构不紧凑，以及支撑效果差而影响转子的性能；

2、专利文件CN214578299U，公开了一种螺旋弹簧基底的径向空气轴承，所述径向空气轴承同轴设置在主轴体上，所述径向空气轴承包括轴承壳体、弹性支撑机构和顶箔片，所述顶箔片同轴设置在所述轴承壳体内部并与所述轴承壳体连接，所述弹性支撑机构设置在所述轴承壳体与顶箔片之间；其中，所述弹性支撑机构包括多个彼此独立设置的螺旋弹簧。该实用新型实施例提供的一种螺旋弹簧基底的径向空气轴承，以螺旋弹簧作为弹性基底，使径向空气轴承具有更好的阻尼特性，并且能够使载荷分布均匀，载荷传递能力也加倍，即使在空压机发生比较严重的冲击载荷或喘振时，也可以使转轴的载荷和振动在安全范围内，但是上述公开文件中的空气轴承主要考虑如何提高空气轴承的阻尼性，并没有考虑到现有的空气轴承在起飞时，由于快速的转动，轴与周围的箔片相接处，从而产生摩擦，长时间的停启容易造成较大的摩擦损耗；

3、专利文件CN211778558U，提供一种节流孔靠边式空气轴承，用于安装于转轴上，包括圆筒状本体，所述本体端部外周一体成型有多个同心的环状阻尼座，所述阻尼座径向安装有阻尼器，所述阻尼座径向设置有与所述阻尼器匹配的安装槽，所述阻尼座之间设置沿径向贯通所述本体的节流孔；所述本体设置阻尼座与节流孔的部分为空气轴承静压部分，所述本体未设置阻尼座与节流孔的部分为空气轴承动压部分。该实用新型通过数量极少的小直径节流孔，同样能够使空气轴承保持良好的静压载荷，但是上述公开文件中的空气轴承主要考虑如何提高空气轴承的静压载荷，并没有考虑到现有的空气轴承中的箔片并不具有限位功能，容易出现箔片偏移的现象，稳定性较差；

4、专利文件CN214465583U，公开了一种阶梯形从动式组合空气轴承，包括滚珠外轴承座、滚珠内轴承座、空气轴承和若干滚珠，空气轴承包括转轴、外轴承座和连接座，外轴承座内设有箔片环，转轴21依次贯穿箔片环和连接座，连接座固定于滚珠内轴承座内，连接座内径小于外轴承座内径，滚珠内轴承座和外轴承座与空气轴承的转轴的保持同向转动，降低了转轴的实际相对转速，减少了转轴和内轴承座之间的相对摩擦和发热，减少磨损损耗，提高整体产品的使用寿命和质量；滚珠内轴承座安装在直径较小的连接座上，滚珠内轴承的直径小于外轴承座直径，相同转速下滚珠内轴承座的线速度更慢，整体上滚珠内轴承的重量可以降低，消耗的功更少，但是上述公开文件中的空气轴承主要考虑如何降低空气轴承的损耗，并没有考虑到空气中常携带有水汽，在使用空气轴承时，容易影响空气轴承的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高转子性能的带箔片空气轴承，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能提高转子性能的带箔片空气轴承，包括空气轴承主体，所述空气轴承主体的正面贯穿设置有两组对称布置的置物槽，其中三组所述置物槽的内部嵌合安装有插块一；

三组所述插块一相互靠近的表面安装有基箔，所述基箔的外表面贯穿设置有槽口，另一组所述置物槽的内部滑动安装有插块二，所述插块二的正面设置有凹槽，所述插块二的一侧表面安装有围绕波箔，且围绕波箔的外表面与基箔的内表面相贴合，所述凹槽的内部滑动安装有凸块，所述凸块的一端安装有顶箔，且顶箔位于围绕波箔的内侧；

所述顶箔的内部放置有转子主体，且转子主体呈“工”字形。

优选的，所述围绕波箔的内表面喷涂有耐磨涂层，围绕波箔为中空结构，围绕波箔的正面设置有上下布置的连接管口，且连接管口分别位于凸块的上方和下方，连接管口的外表面螺纹安装有盖帽，围绕波箔的内部填充有相变材料。

优选的，所述空气轴承主体的正面和背面均设置有均匀对称布置的插孔一，且插孔一位于置物槽的两侧，插孔一的内部嵌合安装有插杆一，插杆一的正面安装有挡环，且挡环的背面与空气轴承主体的正面相贴合。

优选的，所述转子主体的正面贯穿设置有均匀布置的进气孔二，转子主体的正面设置有均匀对称布置的插孔二，且插孔二位于进气孔二的外侧，插孔二的内部嵌合安装有插杆二，插杆二的正面安装有连接板，连接板的背面安装有置物筒，置物筒的内部嵌合安装有吸湿棉和过滤网二。

优选的，所述槽口与另一组置物槽位于同一水平面上，凸块呈“J”字形，凸块位于另一组置物槽的内部，凸块位于槽口的内侧；

连接板的背面与转子主体的正面相贴合，连接板的直径大于进气孔二的直径，置物筒位于进气孔二的内部。

优选的，所述空气轴承主体的正面贯穿设置有均匀布置的进气孔一，且进气孔一位于置物槽的外侧，进气孔一的内部嵌合安装有过滤网一。

优选的，所述置物筒的内部嵌合安装有置物板，吸湿棉位于置物板和过滤网二的中间，置物板的正面贯穿设置有均匀布置的槽孔，槽孔的内部嵌合安装有吸湿球。

优选的，所述空气轴承主体、基箔、围绕波箔和顶箔的外表面均贯穿设置有均匀布置的出气孔。

优选的，该空气轴承的工作步骤如下：

S1、在使用该空气轴承主体时，首先往围绕波箔的内表面喷涂上耐磨涂层，并将熔化好的相变材料通过连接管口倒入围绕波箔的内部，接着拧上盖帽，从而能够防止相变材料从围绕波箔内漏出的情况发生；

S2、然后将基箔表面的三组插块一插入空气轴承主体上的其中三组置物槽内，接着就能够通过插块一与置物槽的嵌合来将基箔安装在空气轴承主体的内部；

S3、接着将凸块对准插块二上的凹槽，并将凸块插入凹槽的内部，然后推动凸块，从而能够带动顶箔移动，直至使顶箔能够插入围绕波箔的内侧，然后将转子主体插入顶箔的内部；

S4、在使用该空气轴承主体时，空气通过进气孔一和进气孔二进入到顶箔的内表面，从而带动转子主体转动，最后通过出气孔排出。

优选的，在所述步骤S2中，还包括如下步骤：

S21、然后将插块二通过槽口插入另一组置物槽的内部，接着就能够将围绕波箔插入基箔的内部，并使基箔能够与围绕波箔嵌合；

在所述步骤S3中，还包括如下步骤：

S31、在拼装好该空气轴承主体后，将插杆一插入插孔一的内部，接着就能够通过插杆一与插孔一的嵌合来将挡环安装在空气轴承主体的正面，从而起到一定的限位作用；

S32、然后将吸湿球按入槽孔的内部，并根据需要选择能够过滤吸附灰尘等颗粒的过滤网一和过滤网二，并使过滤网一和过滤网二能够分别位于进气孔一的内部和置物筒的内部，接着通过插杆二和插孔二的嵌合来将置物筒插入进气孔二的内部；

在所述步骤S4中，还包括如下步骤：

S41、在此过程中，进入进气孔一和进气孔二内的空气会在过滤网一以及过滤网二的作用下吸附空气中含带的灰尘等颗粒，并通过吸湿球和吸湿棉的设置，能够吸附拦截空气中的水汽，从而降低灰尘等颗粒以及水汽对空气轴承主体使用时的影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过安装有空气轴承主体、置物槽、插块一、基箔、围绕波箔、顶箔和转子主体，在使用该空气轴承主体前，首先将插块一插入其中三组置物槽的内部，接着将插块二插入另一组置物槽的内部，从而使插块二能够将围绕波箔安装在基箔的内部，然后将凸块插入凹槽的内部，从而使凸块能够穿过槽口将顶箔安装在围绕波箔的内侧，最后就可以将转子主体放入顶箔的内部，通过紧凑安装，进而在一定程度上能够提高使用过程中的转子性能。

2、本发明通过安装有耐磨涂层、连接管口和盖帽，首先在围绕波箔的内表面喷涂上耐磨涂层，从而在一定程度上能够降低空气轴承主体起飞时，轴与箔片之间的摩擦损耗，接着通过连接管口往围绕波箔内注入熔化后的相变材料，从而起到散热的作用，进而在一定程度上能够提高该空气轴承主体的性能。

3、本发明通过安装有插孔一、插杆一和挡环，在拼装好空气轴承主体以后，将插杆一插入插孔一的内部，并通过插杆一与插孔一的嵌合来将挡环固定在空气轴承主体上，从而能对挡块一、挡块二以及凸块进行限位。

4、本发明通过安装有进气孔二、插孔二、插杆二、连接板、置物筒、吸湿棉和过滤网二，在使用前，通过插杆二与插孔二的嵌合来将连接板上的置物筒插入进气孔二的内部，通过吸湿棉以及过滤网二的设置，能够吸附拦截进入的空气中的水分与灰尘等颗粒，从而提高空气轴承主体的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的连接板的组装结构示意图；

图3为本发明的挡环的组装结构示意图；

图4为本发明的耐磨涂层和围绕波箔的平面组装结构示意图；

图5为本发明的空气轴承主体的组装结构示意图；

图6为本发明的盖帽的组装结构示意图；

图7为本发明的插孔二的组装结构示意图；

图8为本发明的工作流程图。

图中：1、空气轴承主体；2、置物槽；3、插块一；4、基箔；5、槽口；6、插块二；7、围绕波箔；8、凹槽；9、凸块；10、顶箔；11、转子主体；12、耐磨涂层；13、连接管口；14、盖帽；15、插孔一；16、插杆一；17、挡环；18、进气孔一；19、过滤网一；20、进气孔二；21、插孔二；22、插杆二；23、连接板；24、置物筒；25、置物板；26、槽孔；27、吸湿球；28、吸湿棉；29、过滤网二；30、出气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图5和图8，本发明提供的一种实施例：一种能提高转子性能的带箔片空气轴承，包括空气轴承主体1和转子主体11，空气轴承主体1的正面贯穿设置有两组对称布置的置物槽2，其中三组置物槽2的内部嵌合安装有插块一3，三组插块一3相互靠近的表面安装有基箔4，基箔4的外表面贯穿设置有槽口5，另一组置物槽2的内部滑动安装有插块二6，插块二6的正面设置有凹槽8，插块二6的一侧表面安装有围绕波箔7，且围绕波箔7的外表面与基箔4的内表面相贴合，凹槽8的内部滑动安装有凸块9，凸块9的一端安装有顶箔10，且顶箔10位于围绕波箔7的内侧，顶箔10的内部放置有转子主体11，且转子主体11呈“工”字形，槽口5与另一组置物槽2位于同一水平面上，凸块9呈“J”字形，凸块9位于另一组置物槽2的内部，凸块9位于槽口5的内侧。

进一步，在使用该空气轴承主体1时，首先将插块一3插入其中三组置物槽2内，接着就可以通过插块一3与置物槽2的嵌合来将基箔4安装在空气轴承主体1的内部，然后将插块二6穿过槽口5插入另一组置物槽2的内部，接着就可以使围绕波箔7与基箔4嵌合，从而起到一定的支撑作用，接着将凸块9对准凹槽8，然后将凸块9插入凹槽8的内部，并推动凸块9能够在凹槽8内滑动，接着就可以将顶箔10安装在围绕波箔7的内侧，最后将转子主体11放入顶箔10的内部即可。

请参阅图4和图6，本发明提供的一种实施例：一种能提高转子性能的带箔片空气轴承，包括耐磨涂层12和盖帽14，围绕波箔7的内表面喷涂有耐磨涂层12，围绕波箔7为中空结构，围绕波箔7的正面设置有上下布置的连接管口13，且连接管口13分别位于凸块9的上方和下方，连接管口13的外表面螺纹安装有盖帽14，围绕波箔7的内部填充有相变材料。

进一步，在拼装该空气轴承主体1前，通过连接管口13往围绕波箔7的内部注入熔化后的相变材料，并将盖帽14拧在连接管口13的表面，接着在围绕波箔7的表面喷涂上耐磨涂层12，从而降低空气轴承主体1在起飞时，轴与周围的箔片相接触而磨损的概率，在一定程度上能够提高该空气轴承主体1的实用性。

请参阅图3，本发明提供的一种实施例：一种能提高转子性能的带箔片空气轴承，包括插孔一15和挡环17，空气轴承主体1的正面和背面均

设置有均匀对称布置的插孔一15，且插孔一15位于置物槽2的两侧，插孔一15的内部嵌合安装有插杆一16，插杆一16的正面安装有挡环17，且挡环17的背面与空气轴承主体1的正面相贴合。

进一步，在拼装好该空气轴承主体1后，将插杆一16插入插孔一15的内部，并通过插杆一16和插孔一15的嵌合来将挡环17安装在空气轴承主体1的正面，从而能够对插块一3、插块二6以及凸块9进行限位，从而能够降低基箔4、围绕波箔7以及顶箔10错位的概率，进而在一定程度上能够提高空气轴承主体1使用时的稳定性，有利于延长空气轴承主体1的使用寿命

请参阅图2和图7，本发明提供的一种实施例：一种能提高转子性能的带箔片空气轴承，包括进气孔一18和出气孔30，转子主体11的正面贯穿设置有均匀布置的进气孔二20，转子主体11的正面设置有均匀对称布置的插孔二21，且插孔二21位于进气孔二20的外侧，插孔二21的内部嵌合安装有插杆二22，插杆二22的正面安装有连接板23，连接板23的背面安装有置物筒24，置物筒24的内部嵌合安装有吸湿棉28和过滤网二29，连接板23的背面与转子主体11的正面相贴合，连接板23的直径大于进气孔二20的直径，置物筒24位于进气孔二20的内部，空气轴承主体1的正面贯穿设置有均匀布置的进气孔一18，且进气孔一18位于置物槽2的外侧，进气孔一18的内部嵌合安装有过滤网一19，置物筒24的内部嵌合安装有置物板25，吸湿棉28位于置物板25和过滤网二29的中间，置物板25的正面贯穿设置有均匀布置的槽孔26，槽孔26的内部嵌合安装有吸湿球27，空气轴承主体1、基箔4、围绕波箔7和顶箔10的外表面均贯穿设置有均匀布置的出气孔30。

进一步，将吸湿球27塞入置物板25上的槽孔26内，并通过插杆二22与插孔二21的嵌合来将连接板23上的置物筒24插入进气孔二20的内部，在使用该空气轴承主体1时，空气通过进气孔一18和进气孔二20进入到顶箔10的内表面，从而带动转子主体11转动，最后通过出气孔30排出，在此过程中，进入进气孔一18和进气孔二20内部的空气会被过滤网一19以及过滤网二29将空气中的灰尘颗粒吸附，从而降低灰尘颗粒对转子主体11的影响，通过吸湿球27和吸湿棉28的设置，能够吸附拦截空气中的水汽，从而提高空气轴承主体1的使用寿命。

进一步，该空气轴承的工作步骤如下：

S1、在使用该空气轴承主体1时，首先往围绕波箔7的内表面喷涂上耐磨涂层12，并将熔化好的相变材料通过连接管口13倒入围绕波箔7的内部，接着拧上盖帽14，从而能够防止相变材料从围绕波箔7内漏出的情况发生；

S2、然后将基箔4表面的三组插块一3插入空气轴承主体1上的其中三组置物槽2内，接着就能够通过插块一3与置物槽2的嵌合来将基箔4安装在空气轴承主体1的内部；

S3、接着将凸块9对准插块二6上的凹槽8，并将凸块9插入凹槽8的内部，然后推动凸块9，从而能够带动顶箔10移动，直至使顶箔10能够插入围绕波箔7的内侧，然后将转子主体11插入顶箔10的内部；

S4、在使用该空气轴承主体1时，空气通过进气孔一18和进气孔二20进入到顶箔10的内表面，从而带动转子主体11转动，最后通过出气孔30排出。

在步骤S2中，还包括如下步骤：

S21、然后将插块二6通过槽口5插入另一组置物槽2的内部，接着就能够将围绕波箔7插入基箔4的内部，并使基箔4能够与围绕波箔7嵌合；

在步骤S3中，还包括如下步骤：

S31、在拼装好该空气轴承主体1后，将插杆一16插入插孔一15的内部，接着就能够通过插杆一16与插孔一15的嵌合来将挡环17安装在空气轴承主体1的正面，从而起到一定的限位作用；

S32、然后将吸湿球27按入槽孔26的内部，并根据需要选择能够过滤吸附灰尘等颗粒的过滤网一19和过滤网二29，并使过滤网一19和过滤网二29能够分别位于进气孔一18的内部和置物筒24的内部，接着通过插杆二22和插孔二21的嵌合来将置物筒24插入进气孔二20的内部；

在步骤S4中，还包括如下步骤：

S41、在此过程中，进入进气孔一18和进气孔二20内的空气会在过滤网一19以及过滤网二29的作用下吸附空气中含带的灰尘等颗粒，并通过吸湿球27和吸湿棉28的设置，能够吸附拦截空气中的水汽，从而降低灰尘等颗粒以及水汽对空气轴承主体1使用时的影响。

工作原理：在使用该空气轴承主体1时，首先插块一3插入空气轴承主体1上的其中三组置物槽2内，接着就能够通过插块一3与置物槽2的嵌合来将基箔4安装在空气轴承主体1的内部，然后将插块二6插入另一组置物槽2的内部，接着就可以将围绕波箔7插入基箔4的内部，接着将凸块9对凹槽8，然后推动凸块9，从而能够带动顶箔10移动，直至使顶箔10能够插入围绕波箔7的内侧，然后将转子主体11插入顶箔10的内部即可；

接着在拼装好该空气轴承主体1后，通过插杆一16与插孔一15的嵌合来将挡环17安装在空气轴承主体1的正面，并通过插杆二22和插孔二21的嵌合来将置物筒24插入进气孔二20的内部；

在使用该空气轴承主体1时，空气能够通过进气孔一18进气孔二20进入到顶箔10的内表面，从而带动转子主体11转动，最后通过出气孔30排出，在此过程中，过滤网一19和过滤网二29的设置能够吸附空气中含带的灰尘等颗粒，并通过吸湿球27和吸湿棉28的设置来吸附拦截空气中的水汽，从而在一定程度上能够提高空气轴承主体1的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。