本發(fā)明涉及一種浮環(huán)結(jié)構(gòu)，特別涉及一種一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，浮環(huán)軸承由于其高速狀態(tài)下的穩(wěn)定性較好，因此被廣泛應(yīng)用于各種高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，比如渦輪增壓器。

然而，傳統(tǒng)的浮環(huán)由于受到結(jié)構(gòu)的限制，無法將它的寬徑比做到很大，否則會導(dǎo)致軸承摩擦阻力過大，造成失穩(wěn)。因此對于長徑比比較大的轉(zhuǎn)子，采用單個浮環(huán)軸承往往無法平衡其重力產(chǎn)生的力矩，所以常常采用兩個浮環(huán)軸承來支撐。由于浮環(huán)數(shù)量較多，對浮環(huán)進(jìn)行軸向限位的結(jié)構(gòu)就會比較多，加工和裝拆過程也會比較繁瑣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種可解決傳統(tǒng)大寬徑比浮環(huán)由于摩擦阻力過大導(dǎo)致軸承因超溫而失穩(wěn)問題的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供一種一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)，所述一體化浮環(huán)包括第一浮環(huán)、第二浮環(huán)及一體連接于所述第一浮環(huán)和第二浮環(huán)之間的環(huán)形連接部。

在一實施例中，所述環(huán)形連接部的外徑小于所述第一浮環(huán)和第二浮環(huán)的外徑，所述環(huán)形連接部的內(nèi)徑大于所述第一浮環(huán)和第二浮環(huán)的內(nèi)徑。

在一實施例中，所述第一浮環(huán)沿其外周面開設(shè)一環(huán)形第一油槽，所述環(huán)形第一油槽位于所述第一浮環(huán)的中間部位，所述環(huán)形第一油槽內(nèi)沿周向均勻設(shè)有若干貫穿所述第一浮環(huán)外壁的第一油孔。

在一實施例中，所述第二浮環(huán)沿其外周面開設(shè)一環(huán)形第二油槽，所述環(huán)形第二油槽位于所述第二浮環(huán)的中間部位，所述環(huán)形第二油槽內(nèi)沿周向均勻設(shè)有若干貫穿所述第二浮環(huán)外壁的第二油孔。

在一實施例中，所述一體化浮環(huán)安裝在一軸上，所述第一浮環(huán)和第二浮環(huán)的內(nèi)壁面與所述軸的外壁面之間形成內(nèi)層油膜，所述第一浮環(huán)和第二浮環(huán)的外壁面與一軸瓦的外壁面之間形成外層油膜。

在一實施例中，所述軸為階梯軸，所述階梯軸具有一臺階，所述臺階位于所述一體化浮環(huán)的一側(cè)以對其進(jìn)行軸向限位，所述一體化浮環(huán)的另一側(cè)設(shè)置一推力盤，所述推力盤用以對所述一體化浮環(huán)的所述另一側(cè)進(jìn)行軸向限位。

在一實施例中，所述軸瓦固定安裝在一機(jī)匣上。

在一實施例中，所述環(huán)形連接部沿周向均勻設(shè)有若干泄油孔。

綜上所述，本發(fā)明提出的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)。該浮環(huán)結(jié)構(gòu)將兩個傳統(tǒng)浮環(huán)整合成為一個浮環(huán)，并在連接中部設(shè)立泄油區(qū)域。由于連接中部并不是軸承承載區(qū)，所以不會與潤滑油摩擦生熱，因此這種浮環(huán)結(jié)構(gòu)不會像傳統(tǒng)大長徑比的浮環(huán)那樣產(chǎn)生嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，在為長徑比比較大的轉(zhuǎn)子提供支撐時比較穩(wěn)定。本發(fā)明的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)簡化了設(shè)備中用于限制浮環(huán)軸向移動的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備加工與裝配的復(fù)雜程度，提高了效率。解決了傳統(tǒng)大寬徑比浮環(huán)由于摩擦阻力過大導(dǎo)致軸承因超溫而失穩(wěn)以及大長徑比轉(zhuǎn)子中浮環(huán)數(shù)量多，加工、拆裝復(fù)雜的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

在詳細(xì)描述實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實現(xiàn)的實施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當(dāng)描述“一個某元件”時，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個，也可以包括多個。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提出一種一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)，包括一體化浮環(huán)10，該一體化浮環(huán)10包括第一浮環(huán)12、第二浮環(huán)14以及一體連接于第一浮環(huán)12和第二浮環(huán)14之間的環(huán)形連接部16。在所示的實施例中，第一浮環(huán)12與第二浮環(huán)14以環(huán)形連接部16的中心軸向?qū)ΨQ，環(huán)形連接部16的外徑小于第一浮環(huán)12和第二浮環(huán)14的外徑，環(huán)形連接部16的內(nèi)徑大于第一浮環(huán)12和第二浮環(huán)14的內(nèi)徑。

第一浮環(huán)12沿其外周面開設(shè)有一環(huán)形第一油槽18，環(huán)形第一油槽18位于第一浮環(huán)12的中間位置，且環(huán)形第一油槽18內(nèi)沿周向均勻設(shè)有若干第一油孔20，例如，4個第一油孔20，每一第一油孔20貫穿第一浮環(huán)12的外壁。

類似地，第二浮環(huán)14沿其外周面開設(shè)有一環(huán)形第二油槽22，環(huán)形第二油槽22位于第二浮環(huán)14的中間位置，且環(huán)形第二油槽22內(nèi)沿周向均勻設(shè)有若干第二油孔24，例如，4個第二油孔24，每一第二油孔24貫穿第二浮環(huán)14的外壁。

環(huán)形連接部16沿周向均勻設(shè)有若干泄油孔26，例如，3個泄油孔26，泄油孔26貫穿環(huán)形連接部16的外壁設(shè)置，以將一體化浮環(huán)10內(nèi)壁上的油泄出。

如圖3所示，圖3為將一體化浮環(huán)10應(yīng)用至尾氣發(fā)電機(jī)上的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，以此來說明一體化浮環(huán)10的結(jié)構(gòu)特點。一體化浮環(huán)10安裝在一軸28上，第一浮環(huán)12和第二浮環(huán)14的內(nèi)壁面與軸28的外壁面之間形成內(nèi)層油膜，第一浮環(huán)12和第二浮環(huán)14的外壁面與軸瓦30的外壁面之間形成外層油膜。

具體而言，一體化浮環(huán)10安裝在軸28上，在所示的實施例中，軸28為階梯軸28，該階梯軸28具有一臺階32。軸瓦30與機(jī)匣34固定在一起，屬于定子部件，不旋轉(zhuǎn)。一體化浮環(huán)10安裝在軸瓦30中，與軸瓦30之間存在間隙。一體化浮環(huán)10在工作時會以轉(zhuǎn)速ω₁在軸瓦30中旋轉(zhuǎn)。階梯軸28裝在一體化浮環(huán)10中與一推力盤36一起以轉(zhuǎn)速ω₂旋轉(zhuǎn)，ω₂和ω₁同向且ω₂>ω₁。臺階32位于一體化浮環(huán)10的一側(cè)以對其進(jìn)行軸向限位，推力盤36設(shè)置在一體化浮環(huán)10的另一側(cè)，用以對一體化浮環(huán)10的所述另一側(cè)進(jìn)行軸向限位。

請參考圖2，圖中a、b是一體化浮環(huán)10的內(nèi)承載區(qū)域，c是一體化浮環(huán)10的泄流區(qū)，d、e是一體化浮環(huán)10的外承載區(qū)。工作時，外界的潤滑油進(jìn)入到軸瓦30和一體化浮環(huán)10之間，由于一體化浮環(huán)10自身的旋轉(zhuǎn)，潤滑油會在一體化浮環(huán)10的外承載區(qū)d、e產(chǎn)生具有一定厚度的油膜，將第一浮環(huán)12和第二浮環(huán)14與軸瓦30隔離，避免發(fā)生干摩擦。此外，潤滑油還會順著一體化浮環(huán)10上的環(huán)形第一油槽18、環(huán)形第二油槽22、第一油孔20及第二油孔24進(jìn)入一體化浮環(huán)10與階梯軸28之間，在內(nèi)承載區(qū)a、b處生成油膜，隔離階梯軸28與一體化浮環(huán)10，避免兩者之間發(fā)生干摩擦。階梯軸28上的臺階32和推力盤36分別在左右兩側(cè)限制了一體化浮環(huán)10的軸向移動。

如果用單個傳統(tǒng)浮環(huán)來支撐圖3所示的細(xì)長轉(zhuǎn)子，那么浮環(huán)的長度就不能太短，否則無法平衡轉(zhuǎn)子自身重力產(chǎn)生的力矩。對于傳統(tǒng)的浮環(huán)，由于沒有泄流區(qū)c，外承載區(qū)d、e是一體的，同樣內(nèi)承載區(qū)a、b也是一體的，如果浮環(huán)長度較長，潤滑油的泄流量就會相對不足，軸承容易因為超溫而失穩(wěn)。而一體化浮環(huán)軸承由于加工有泄流區(qū)c，潤滑油的流量相對較大，所以軸承不容易因發(fā)熱而失穩(wěn)。

如果采用兩個浮環(huán)來支撐圖3所示的轉(zhuǎn)子，那么單靠階梯軸上的臺階與推力盤的配合是無法限制兩個浮環(huán)的軸向移動的，因此必須額外加工一些結(jié)構(gòu)來限制浮環(huán)的軸向移動。因此，相對于雙浮環(huán)支承，一體化浮環(huán)在設(shè)備的加工以及安裝上更加簡便，提高了生產(chǎn)效率。

應(yīng)當(dāng)注意的是，上述將一體化浮環(huán)應(yīng)用至尾氣發(fā)電機(jī)上僅為本發(fā)明的較佳實施方式，為了詳細(xì)說明一體化浮環(huán)的結(jié)構(gòu)特征，在其他實施例中，一體化浮環(huán)也可以應(yīng)用至其他裝置中，本發(fā)明不對此限定。

綜上所述，本發(fā)明提出的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)。該浮環(huán)結(jié)構(gòu)將兩個傳統(tǒng)浮環(huán)整合成為一個浮環(huán)，并在連接中部設(shè)立泄油區(qū)域。由于連接中部并不是軸承承載區(qū)，所以不會與潤滑油摩擦生熱，因此這種浮環(huán)結(jié)構(gòu)不會像傳統(tǒng)大長徑比的浮環(huán)那樣產(chǎn)生嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，在為長徑比比較大的轉(zhuǎn)子提供支撐時比較穩(wěn)定。本發(fā)明的一體化浮環(huán)結(jié)構(gòu)簡化了設(shè)備中用于限制浮環(huán)軸向移動的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備加工與裝配的復(fù)雜程度，提高了效率。解決了傳統(tǒng)大寬徑比浮環(huán)由于摩擦阻力過大導(dǎo)致軸承因超溫而失穩(wěn)以及大長徑比轉(zhuǎn)子中浮環(huán)數(shù)量多，加工、拆裝復(fù)雜的問題。

本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實施成其它形式。所公開的具體實施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求，而不是根據(jù)之前的這些描述進(jìn)行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同范圍內(nèi)的任何改變都應(yīng)屬于這些權(quán)利要求的范圍。