CN106089791A - 一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块，采用模块化设计思路将止推箔片动压空气轴承、径向箔片动压空气轴承、轴承座和轴套做成一个整体模块；在轴套的两个端面外侧分别设置止推箔片动压空气轴承，在轴套的外径圆柱面外侧设置径向箔片动压空气轴承。模块化设计安装方便，有利于大批量化生产。本发明采用箔片动压空气轴承代替传统的滚动轴承或油轴承作为汽车净化泵的支承部件，除具备传统气体轴承转速和回转精度高、功耗小、无污染、寿命长以及能在恶劣工作环境下工作等优点外，还具备自适应性好、制造装配精度要求低、抗冲击性能好、稳定性高、无需专门润滑***、维护成本低等优点。

Description

一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块
技术领域
本发明涉及汽车净化泵轴承，更具体地涉及一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块。
背景技术
随着科学技术的快速进步，高转速、高稳定性的小型旋转机械对作为核心支承部件的轴承的要求也越来越高。空气净化泵作为汽车EVAP***(燃油箱蒸汽控制***)的一部分，是一种由电机驱动的、工作转速为40000rpm～100000rpm之间的小型高速旋转机械，其对作为支承部件的轴承的转速、稳定性、噪音、使用寿命等均有特殊的要求。箔片动压空气轴承是一种新型的动压空气轴承，与传统的滚动轴承和油轴承相比，具有转速高、摩擦功耗低、工作温度范围宽、耐冲击、装配对中要求低和使用寿命长等优点。
空气净化泵作为汽车EVAP***中的一部分，其支承轴承不可避免的会接触到油气，如果采用传统的脂润滑滚珠轴承，一方面对轴承的工作温度范围有严格的限制，同时油气的存在会造成润滑脂的变质，降低使用寿命，同时还可能存在工作噪声较大的问题；如果采用油轴承，需要额外的油润滑管路，增加了***的复杂性。箔片动压空气轴承作为一种非接触的高速轴承，在汽车净化泵中的应用具有得天独厚的优势，不仅能够有效满足汽车净化泵的工况要求，同时有利于净化泵的大批量生产，并能有效减小其在汽车中的占用空间，而其中的箔片动压空气轴承在汽车净化泵中的布局方案显得尤为重要。
现有的采用箔片动压空气轴承作为支承的***，通常在其轴套的一端或中部设有止推盘结构。当轴承座的外径尺寸确定后，其径向箔片动压空气轴承的轴颈尺寸明显小于轴套未设止推盘的轴颈尺寸，当叶轮与电机的动不平衡量较大时，其径向轴承承载力无法满足使用要求。另外，其径向箔片动压空气轴承和止推箔片动压空气轴承在性能方面存在着此消彼长的矛盾，即增大径向箔片动压空气轴承轴颈(提高径向轴承性能)，必然增大止推箔片动压空气轴承的内直径( 降低止推轴承性能)；减小止推箔片动压空气轴承的内直径(提高止推轴承性能)，必然减小径向箔片动压空气轴承的轴颈(降低径向轴承性能)。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块，在轴套的两个端面外侧分别设置止推箔片动压空气轴承，轴套上取消了止推盘结构，并采用模块化的设计思路。一方面满足汽车净化泵对高转速、高稳定性以及较长使用寿命的要求，同时又简化了轴系结构，降低了生产加工成本，有利于大批量生产。
一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块，其具体技术方案如下。
该汽车净化泵模块，包括止推箔片动压空气轴承、径向箔片动压空气轴承、左轴承座、右轴承座和轴套；轴套位于左轴承座和右轴承座形成的空腔内。轴套上取消了止推盘结构；在轴套的两个端面外侧分别设置止推箔片动压空气轴承，提供轴向承载力；在轴套外径圆柱面外侧设置径向箔片动压空气轴承，提供径向承载力。以轴套的外径圆柱面作为径向箔片动压空气轴承的工作表面，以轴套的两个端面作为止推箔片动压空气轴承的工作表面。
在上述技术方案中，采用止推箔片动压空气轴承和径向箔片动压空气轴承组合使用的方式，为汽车净化泵提供轴向和径向承载力，能够克服芯轴两端叶轮和电机在高速运转时的动不平衡作用力的影响。
止推箔片动压空气轴承分别固定于所述左轴承座和右轴承座的内壁上；径向箔片动压空气轴承固定于与轴套外径圆柱面相对的轴承座的内壁上。
左轴承座和右轴承座通过止口连接并过盈装配。
进一步的，在上述技术方案中还可以在轴套上设置有芯轴，净化泵工作时，芯轴带动轴套一起高速旋转。
进一步的，在上述技术方案中还可以将左轴承座和右轴承座设置于外壳内。
进一步的，在上述技术方案中还可以在芯轴的两端分别设置叶轮和电机。
在上述技术方案中，轴套上取消了止推盘结构，以轴套的两个端面作为止推箔片动压空气轴承的工作表面，以轴套的外径圆柱面作为径向箔片动压空气轴承的工作表面，提高了该模块的承载力。
本发明的有益效果
1. 本发明采用箔片动压空气轴承代替传统的滚动轴承或油轴承作为汽车净化泵的支承部件，除具备传统气体轴承转速和回转精度高、功耗小、无污染、寿命长以及能在恶劣工作环境下工作等优点外，还具备自适应性好、制造装配精度要求低、抗冲击性能好、稳定性高、无需专门润滑***、维护成本低等优点。
2. 本发明采用模块化设计思路，将止推箔片动压空气轴承和径向箔片动压空气轴承、轴套和轴承座做成一个整体模块，解决了箔片动压空气轴承的装配问题，安装方便，有利于大批量化生产。
3. 本发明的汽车净化泵模块，消除了传统气体轴承设计中的止推盘结构，将轴套的两个端面作为止推面，简化了轴套结构，降低了生产成本；在有限的空间内增大了径向箔片动压空气轴承的尺寸，提高了该模块的承载力，有利于整个转子的高速稳定运行。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图。
图2为本发明的剖面结构A部分的局部放大示意图。
图中：1止推箔片动压空气轴承；2径向箔片动压空气轴承；3左轴承座；4右轴承座；5轴套；6外壳；7芯轴；8叶轮；9电机。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，该汽车净化泵模块包括止推箔片动压空气轴承1、径向箔片动压空气轴承2、左轴承座3、右轴承座4和轴套5，轴套5位于左轴承座3和右轴承座4形成的空腔内。
在轴套5的一个端面与左轴承座3之间以及在轴套5的另一个端面与右轴承座4之间分别设置1个止推箔片动压空气轴承1，提供轴向承载力。在轴套5外径圆柱面与左轴承座3之间设置1个径向箔片动压空气轴承2，提供径向承载力
2个止推箔片动压空气轴承1通过点焊的方式分别固定于左轴承座3和右轴承座4的内壁上；1个径向箔片动压空气轴承2通过点焊的方式固定于与轴套5外径圆柱面相对的左轴承座3的内壁上。
左轴承座3和右轴承座4通过止口连接并过盈装配到一起。在上述技术方案中，在轴套5上取消了止推盘结构；轴套5的两个端面作为两侧止推箔片动压空气轴承1的工作表面；轴套5的外径圆柱面作为径向箔片动压空气轴承2的工作表面。
上述技术方案采用模块化设计思路，将止推箔片动压空气轴承1和径向箔片动压空气轴承2、左轴承座3、右轴承座4和轴套5做成一个整体模块，安装方便，有利于大批量化生产。
在上述技术方案中，止推箔片动压空气轴承1和径向箔片动压空气轴承2还可以通过固定销的方式进行固定。
在上述技术方案中，还可以在轴套5上设置芯轴7，芯轴7通过压装技术过盈装配入轴套5内；净化泵工作时，芯轴7带动轴套5一起高速旋转。
在上述技术方案中，还可以将左轴承座3和右轴承座4通过压装设置于外壳6内。
在上述技术方案中，还可以将左轴承座3和右轴承座4调换位置。
在上述技术方案中，还可以在芯轴7的两端分别通过压装技术过盈装配设置叶轮8和电机9。
本发明的技术方案，一方面消除了传统设计中的止推盘结构，将轴套的两个端面作为止推面，简化了轴套结构，降低了加工成本；另一方面在有限的空间内增大了径向轴承的直径，提高了该模块的承载力，有利于整个转子的稳定运行。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种采用箔片动压空气轴承支承的汽车净化泵模块，包括止推箔片动压空气轴承(1)、径向箔片动压空气轴承(2)、左轴承座(3)、右轴承座(4)和轴套(5)，所述轴套(5)位于所述左轴承座(3)和所述右轴承座(4)形成的空腔内，其特征在于：在所述轴套(5)的两个端面外侧分别设置止推箔片动压空气轴承(1)，在所述轴套(5)的外径圆柱面外侧设置径向箔片动压空气轴承(2)。
2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述止推箔片动压空气轴承(1)分别固定于所述左轴承座(3)和所述右轴承座(4)的内壁上；所述径向箔片动压空气轴承(2)固定于与所述轴套（5）外径圆柱面相对的轴承座的内壁上。
3.根据权利要求2所述的模块，其特征在于：所述止推箔片动压空气轴承(1)和所述径向箔片动压空气轴承(2)通过点焊或固定销的方式固定。
4.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述左轴承座(3)和所述右轴承座(4)通过止口连接并过盈装配。
5.根据权利要求1～4任一所述的模块，其特征在于：在所述轴套(5)上设置芯轴(7)。
6.根据权利要求5所述的模块，其特征在于：所述左轴承座(3)和所述右轴承座(4)设置于外壳(6)内。
7.根据权利要求6所述的模块，其特征在于：在所述芯轴(7)的两端分别设置叶轮(8)和电机(9)。
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Denomination of invention: An automotive purification pump module supported by foil dynamic pressure air bearings

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Granted publication date: 20200121

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Xinji branch

Pledgor: Hebei Kingston Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022130000053

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