一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装的制作方法

allin2023-04-07  153



1.本实用新型涉及气浮箔片轴承的技术领域,具体地说是一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装。


背景技术:

2.气体箔片轴承是一种由弹性结构支撑的自作用式轴承,该种轴承的运转依靠其表面形成的润滑气膜。目前主要有气浮箔片径向轴承和气浮箔片推力轴承,其中径向气浮轴承主要由轴承套、底层支撑波箔及顶层箔片三部分组成。波箔安装在轴承套内表面,顶箔安装在波箔的内侧,形成光滑的轴承表面,并形成楔形收敛间隙,轴与轴承之间气体的粘滞力和该楔形间隙,是动压气膜形成的关键。箔片气浮轴承具有极大的设计自由度、质量小、可靠性高、良好的高温特性、低维护或免维护等优点,目前已被成功应用在飞机空气循环系统、小型航空发动机、微型燃气轮机、燃料电池用无油空压机以及车载涡轮增压器等领域,具有极为广泛的发展前景和应用价值。
3.随着气浮箔片轴承的应用越来越广泛,也对空气轴承的制作工艺要求越来越高,制作的标准化,工艺的稳定性及一致性的重要性逐渐被人们重视。现有工艺中,由于点焊工装结构的缺陷,使得焊点均匀性和稳定性比较差,无法保证焊接位置的准确性,同时生产效率不高,点焊工装结构比较单一,难以适应不同类型径向气浮轴承的焊接装配需求。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种改进的用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,通过焊接限位工装和一组上、下导电电极的组合,可以适用不同类型的径向气浮轴承的焊接装配,同时保证焊点的均匀性和焊接位置的准确性。
5.为了实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,点焊工装与箔片气浮径向轴承的零部件相配合,其特征在于:点焊工装包括一组互相配合的上、下导电电极,上导电电极的一端套设于焊接限位工装内,焊接限位工装呈圆筒状,焊接限位工装的筒壁设有一组限位通孔,上导电电极的导电接触端穿过限位通孔与下导电电极的导电接触端进行配合。
6.优选的,箔片气浮径向轴承的零部件包括轴承套、波箔和顶箔,焊接限位工装的外部依次套设有顶箔、波箔和轴承套;焊接限位工装包括法兰面和设在法兰面中间的圆筒本体,圆筒本体的外侧设有与轴承套配合的凸台。
7.进一步,圆筒本体表面设有至少一条限位凸条,轴承套上设有与限位凸条配合的限位凹槽,限位凸条沿圆筒本体的筒壁轴向设置,限位凸条的一侧设有一组沿限位凸条设置的限位通孔,法兰面上设有与限位通孔位置对应设置的缺口槽。
8.更进一步,圆筒本体表面设有1-3条限位凸条,限位凸条、限位通孔的设置均与凸台位置错开,法兰面上设有若干个均匀布设的固定螺孔。
9.相对于现有技术,本实用新型的技术方案除了整体技术方案的改进,还包括很多
细节方面的改进,具体而言,具有以下有益效果:
10.1、本实用新型所述的改进方案,点焊工装包括一组互相配合的上、下导电电极,上导电电极的一端套设于焊接限位工装内,焊接限位工装呈圆筒状,焊接限位工装的筒壁设有一组限位通孔,上导电电极的导电接触端穿过限位通孔与下导电电极的导电接触端进行配合,通过上、下导电电极位置的调整和配合,可以保证焊点的均匀性、精准性,以及焊接的牢固程度;
11.2、本实用新型的技术方案的中,焊接限位工装的外部依次套设有顶箔、波箔和轴承套;焊接限位工装包括法兰面和设在法兰面中间的圆筒本体,圆筒本体的外侧设有与轴承套配合的凸台,圆筒本体表面设有至少一条限位凸条,轴承套上设有与限位凸条配合的限位凹槽,可以对轴承套进行精准限位,保证波箔和顶箔的焊接位置准确性,提高生产效率;
12.3、本实用新型中焊接限位工装有不同的结构形式,可以适应不同类型的径向气浮轴承的焊接装配需要,适用范围广;
13.4、本实用新型结构简单、各部件之间装配布局合理,能有效提供焊接效率,降低劳动力,便于推广和使用。
附图说明
14.图1为本实用新型使用时的分散结构示意图。
15.图2为本实用新型一实施例的焊接限位工装结构示意图。
16.图3为本实用新型的上、下导电电极的配合结构示意图。
17.图4为本实用新型轴承套的结构示意图。
18.图5为本实用新型波箔的结构示意图。
19.图6为本实用新型顶箔的结构示意图。
20.图7为本实用新型轴承套与焊接限位工装的配合结构示意图。
21.图8为本实用新型轴承套、波箔与焊接限位工装的结构示意图。
22.图9为本实用新型的使用状态参考图。
23.图10为本实用新型的轴承套、波箔、顶箔与焊接限位工装结构示意图。
24.图11为本实用新型双瓣式径向空气轴承的轴承套的结构示意图。
25.图12为本实用新型双瓣式径向空气轴承的轴承套与焊接限位工装的配合结构示意图。
26.图13为本实用新型三瓣式径向空气轴承的轴承套的结构示意图。
27.图14为本实用新型三瓣式径向空气轴承的轴承套与焊接限位工装的配合结构示意图。
28.附图标记:
29.1焊接限位工装、2上导电电极、3下导电电极、4轴承套、5波箔、6顶箔;
30.21凸台、22法兰面、23固定螺孔、24缺口槽、25限位凸条、26限位通孔;
31.31第二电极圆柱本体、32上导电电极的导电接触端、33下导电电极的导电接触端、34下导电圆柱本体;
32.41外圆柱面、42轴承套的端面、43限位凹槽;
33.51波浪形弹性箔片、52波箔上设有预留焊接区域;
34.62顶箔预留焊接区。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
36.本实用新型提供了一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,具体参见图1,一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,点焊工装与箔片气浮径向轴承的零部件相配合,其与现有技术的区别在于:点焊工装包括一组互相配合的上、下导电电极,上导电电极的一端套设于焊接限位工装内,焊接限位工装呈圆筒状,焊接限位工装的筒壁设有一组限位通孔,上导电电极的导电接触端穿过限位通孔与下导电电极的导电接触端进行配合,形成导电回路,可以进一步对需要焊接波箔及顶箔进行焊接,一旦当两者的尺寸或者平整度、配合度发生变化时,可以方便的对波箔或者顶箔这些零部件进行替换。
37.使用时,点焊工装包括一个呈圆筒状的焊接限位工装,焊接限位工装上设有用以对轴承套进行限位的限位凸条,使得轴承套进行精准限位,保证波箔和顶箔的焊接位置准确性,同时焊接限位工装的圆筒本体上设有限位通孔,上、下导电电极可以通过限位通孔进行配合连通导电,上、下导电电机的位置可以根据箔片气浮径向轴承的结构进行位置的调整,提高配合度和精准性,保证焊接的效果和质量,提升了生产效率。
38.实施例1
39.一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,点焊工装与箔片气浮径向轴承的零部件相配合,点焊工装包括一组互相配合的上、下导电电极2、3,上导电电极的一端套设于焊接限位工装1内,焊接限位工装呈圆筒状,焊接限位工装的筒壁设有一组限位通孔26,上导电电极的导电接触端32穿过限位通孔与下导电电极的导电接触端33进行配合。
40.具体来说,箔片气浮径向轴承的零部件包括轴承套4、波箔5和顶箔6,焊接限位工装的外部依次套设有顶箔、波箔和轴承套;焊接限位工装包括法兰面和设在法兰面中间的圆筒本体,圆筒本体的外侧设有与轴承套配合的凸台21,这个凸台设置在法兰面上,并且贴近法兰面的外侧圆弧面,凸台的高度(请补充范围),凸台的内侧壁呈圆弧形,与轴承套的外侧壁相配合,凸台的外侧壁也呈圆弧形,与法兰面的外侧圆弧面形状配合。
41.进一步,圆筒本体表面设有至少一条限位凸条25,轴承套上设有与限位凸条配合的限位凹槽43,限位凸条沿圆筒本体的筒壁轴向设置,限位凸条可以将轴承套精确定位套设在圆筒本体外部,波箔、顶箔上均设有与限位凸条配合的槽口,通过限位凸条,可以将轴承套、波箔、顶箔三者进行精确定位,同时在限位凸条25一侧布设一组限位通孔26,限位通孔与凸条的一侧边缘相切保证通孔位置对应波箔及顶箔需要焊接的区域,保证波箔和顶箔的焊接位置准确性。同时法兰面22上设有与限位通孔位置对应设置的缺口槽24,可以方便观察在轴承套、波箔及顶箔配合焊接过程中,是否安装到位。
42.圆筒本体表面设有1-3条限位凸条25,限位凸条、限位通孔的设置均与凸台位置错开,法兰面上设有若干个均匀布设的固定螺孔23。如图2所示,圆筒本体表面设置1条限位凸
条,限位凸条的一侧设有一组平行设置的限位通孔,共8个,相邻的限位通孔之间的间隔相等,可以便于上、下导电电极调整互相配合的位置。又如图12所述,针对双瓣径向空气轴承焊接工装,圆筒本体表面设有2条沿着圆筒本体轴心对称设置的限位凸条,限位凸条的长度占到圆筒本体长度的1/3-2/3,同样,每个限位凸条的一侧设有一排限位通孔,限位凸条和限位通孔再法兰面的投影位置设有缺口槽,可以方便对装配进行观察。在图13中,针对三瓣式的径向空气轴承焊接工装,圆筒本体表面设有3条沿着圆筒本体外圆均匀分布的限位凸条,限位凸条的长度占到圆筒本体长度的1/3-2/3,同样,每个限位凸条的一侧设有一排限位通孔,限位凸条和限位通孔再法兰面的投影位置设有缺口。
43.更进一步,上导电电极由第一、第二电极圆柱本体连接而成,第一电极圆柱本体的下端设有上导电电极的导电接触端;下导电电极包括下导电圆柱本体,下导电圆柱本体的顶部设有与上导电电极的导电接触端相配合的下导电电极的导电接触端。上、下导电电极的导电接触端接触后形成导电回路,对需要焊接的波箔及顶箔进行焊接且档二者的尺寸及平整度发生变化时,易于更换零部件。
44.实施例2
45.如图1所示,本实用新型的零部件包括:焊接限位工装1、下导电电极2、上导电电极3。其中轴承套4、波箔5及顶箔6是一种箔片动压径向空气轴承的零部件。
46.其中焊接限位工装1如图2所示,是一种整周式箔片径向空气轴承的焊接工装。该一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装采用导电性强的铜材料制作而成,配合相应尺寸的轴承套对需要焊接的波箔及顶箔进行限位及点焊。其中的凸台21与轴承套4的外圆柱面41进行配合,可以对轴承进行径向的位移限制,同时焊接限位工装的法兰面22与轴承套的端面42进行配合,对轴承套轴向位移进行限位。
47.焊接限位工装的圆筒本体上设有限位凸条25,轴承套上设有与限位凸条25配合的限位凹槽43,限位凸条和限位凹槽配合后可以限制轴承套的周向旋转自由度,从而达到对轴承套的精准限位。
48.同时,法兰面上设有若干个均匀布设的固定螺孔23,固定螺孔23用于将焊接限位工装固定在相应自动化工装上并对进行位置控制。
49.如图3所示,上、下导电电极,上导电电极由第一、第二电极圆柱本体连接而成,第一电极圆柱本体的下端设有上导电电极的导电接触端;下导电电极包括下导电圆柱本体34,下导电圆柱本体的顶部设有与上导电电极的导电接触端相配合的下导电电极的导电接触端。上、下导电电极分别通过第二电极圆柱本体31和下导电圆柱本体34固定并锁紧在焊机上,第二电极圆柱本体31可以方便调整上电极的固定位置,下导电圆柱本体34用于调整下电极上下方向的固定位置。上、下导电电极的导电接触端32、33触碰后形成导电回路,对需要焊接的波箔及顶箔进行焊接且当二者的尺寸及平整度发生变化时,易于更换零部件。
50.图4所示的是轴承套结构示意图,该轴承套为一种整周式径向空气轴承的轴承套,双瓣及三瓣式径向空气轴承的轴承套结构如图11、13所示。轴承套的结构呈圆柱型,包括轴承套外圆柱面41和轴承套端面42,轴承套的内壁设有限位凹槽43,用于配合焊接限位工装对轴承套、波箔及顶箔进行限位。使波箔焊接时与限位凹槽的一侧边缘进行对齐。同时这种结构也在方便轴承使用过程中顶箔上涂层脱落的颗粒物随着气流导向作用的流出,不至于在轴承顶箔上进行堆积进而加剧轴承顶箔的磨损。
51.图5所示是一种整周式波箔结构图,具体来说是一种卷曲并热定型成为特殊尺寸的波浪形弹性箔片51,波箔上设有预留焊接区域52。
52.图6是一种焊接式的整周式顶箔结构,其成型尺寸是通过一定的热定型工装成型为预设定的尺寸,顶箔设有顶箔预留焊接区62,顶箔上设有顶箔缺口,顶箔预留焊接区沿轴向顶箔缺口延伸。
53.具体实施中,以整周式径向空气轴承为例,该套工装为电阻焊类型的焊接工装,配合电阻焊焊机使用,调整好波箔焊接参数,固定好焊接工装后,将图4所示的整周式径向空气轴承的轴承套安装到限位工装上。使用如图7所示的位置对轴承套进行限位并固定。然后如图8所示,将成型好的波箔放置到焊接工装及轴承套中间,注意将波箔预留焊接区域对应到焊接工装上焊接孔,并放置到波箔端面与轴承套端面平齐,此时波箔已经放置到位。当波箔放置结束之后,自动化装置将工装移动到焊机导电电极中间,如图9所示,然后焊机控制上导电电极上下移动,对波箔进行一次焊接,然后配合自动化装置,实现焊接工装沿轴向的移动,实现所有点的焊接,即可完成波箔焊接。
54.如图10所示,当波箔焊接结束后,自动化装置将焊接工装移出导电电极的焊接区域,手工将需要焊接顶箔放置到波箔及焊接工装中间的缝隙,同样将顶箔上预留的焊接区域与焊接工装上的焊接孔一侧对应放置,同时调整焊机对应的顶箔焊接工艺参数,然后重复上述波箔的焊接过程即可完成顶箔的焊接。完成顶箔焊接后,即完成了径向轴承的焊接装配。
55.同理,双瓣及三瓣式的径向箔片空气轴承使用向对应的焊接工装,即可完成相应的焊接装配。其中相对于整周式径向箔片空气轴承的焊接工装不同的是,双瓣和三瓣式的焊接工装不需要凸台21对轴承套进行限位,因为凸台21的位置会对设置更多的限位凸台25造成限制,同时当限位凸台25在沿圆筒本体周向进行2个及以上的分布时,即可对轴承套进行所需的周向及径向限位,同时限位效果更好。
56.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

技术特征:
1.一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,点焊工装与箔片气浮径向轴承的零部件相配合,其特征在于:点焊工装包括一组互相配合的上、下导电电极,上导电电极的一端套设于焊接限位工装内,焊接限位工装呈圆筒状,焊接限位工装的筒壁设有一组限位通孔,上导电电极的导电接触端穿过限位通孔与下导电电极的导电接触端进行配合。2.根据权利要求1所述的一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,其特征在于:箔片气浮径向轴承的零部件包括轴承套、波箔和顶箔,焊接限位工装的外部依次套设有顶箔、波箔和轴承套;焊接限位工装包括法兰面和设在法兰面中间的圆筒本体,圆筒本体的外侧设有与轴承套配合的凸台。3.根据权利要求2所述的一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,其特征在于:圆筒本体表面设有至少一条限位凸条,轴承套上设有与限位凸条配合的限位凹槽,限位凸条沿圆筒本体的筒壁轴向设置,限位凸条的一侧设有一组沿限位凸条设置的限位通孔,法兰面上设有与限位通孔位置对应设置的缺口槽。4.根据权利要求3所述的一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,其特征在于:圆筒本体表面设有1-3条限位凸条,限位凸条、限位通孔的设置均与凸台位置错开,法兰面上设有若干个均匀布设的固定螺孔。5.根据权利要求1所述的一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,其特征在于:上导电电极由第一、第二电极圆柱本体连接而成,第一电极圆柱本体的下端设有上导电电极的导电接触端;下导电电极包括下导电圆柱本体,下导电圆柱本体的顶部设有与上导电电极的导电接触端相配合的下导电电极的导电接触端。

技术总结
本实用新型涉及一种用于箔片气浮径向轴承的点焊工装,点焊工装包括一组互相配合的上、下导电电极,上导电电极的一端套设于焊接限位工装内,焊接限位工装呈圆筒状,焊接限位工装的筒壁设有一组限位通孔,上导电电极的导电接触端穿过限位通孔与下导电电极的导电接触端进行配合。使用时,通过上、下导电电极位置的调整和配合,可以保证焊点的均匀性、精准性,以及焊接的牢固程度,焊接限位工装包括法兰面和设在法兰面中间的圆筒本体,圆筒本体的外侧设有与轴承套配合的凸台,圆筒本体表面设有至少一条限位凸条,轴承套上设有与限位凸条配合的限位凹槽,可以对轴承套进行精准限位,保证波箔和顶箔的焊接位置准确性,提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。


技术研发人员:王乾振 王军伟 汪坤 周磊 张涛
受保护的技术使用者:华涧新能源科技(上海)有限公司
技术研发日:2021.12.08
技术公布日:2022/7/5
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