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复合 空气 轴承组件

阅读：310发布：2020-05-13

专利汇可以提供复合空气轴承组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种支承涡轮驱动的马达旋转轴的空气轴承组件。该组件包括复合的圆柱形空气轴承，复合的圆柱形空气轴承具有交替粘合的分段的多孔碳部分和非多孔碳部分。复合轴承具有围绕复合圆柱形空气轴承圆周地安装的套筒。套筒具有形成在其中的、贯穿其的和围绕其的开口，使得开口邻近于多孔碳部分，并定向成与多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐。空气通道，用来将供应的空气递送到套筒开口内并通过套筒开口，由此递送通过多空部分，由此对旋转轴提供无摩擦的支承。组件包括围绕其圆周地安装的“O”形环，组件的每一端有一个“O”形环。本发明披露和主张一个特殊的实施例，即，由涡轮驱动的旋转钟形杯雾化器，涡轮安装在由空气轴承组件支承的马达旋转轴上。，下面是复合空气轴承组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于涡轮驱动的装在外壳内的马达旋转轴的空气轴承组件，该空气轴承组件包括外部的空气供应源来供应空气以致动涡轮，所述空气轴承组件包括支承所述马达轴的复合的圆柱形空气轴承，所述复合的圆柱形空气轴承具有粘结在一起的交替的分段的多孔碳部分和非多孔碳部分，复合轴承具有围绕所述复合圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装的至少一个套筒，所述套筒具有形成在其中的、贯穿其的和围绕其的开口，使得所述开口邻近于所述多孔碳部分，并定向成与所述邻近的多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐，其中，所述外壳包括空气通道，用来将所述套筒外的所述空气递送到每个所述套筒开口内并通过每个套筒开口，以及
其中，所述组件包括围绕所述组件圆周地安装的“O”形环，一个“O”形环在所述组件的远端，而另一个在组件的近端，
由此，供应到所述组件的空气递送通过所述通道，通向且通过所述套筒中的所述开口，并通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，以及
由此，一旦供应足够的空气来致动所述涡轮，空气通向且通过所述通道并由此通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，所述旋转的涡轮便驱动所述马达轴，在旋转轴转动的过程中，所述马达轴被支承在所述轴承组件内，在转动过程中，“O”形环对所述马达轴提供振动的阻尼作用。
2.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述“O”形环直接邻近所述复合的圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装。
3.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述“O”形环直接邻近所述至少一个套筒外部地和圆周地安装。
4.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述至少一个套筒包括两个半套筒，它们围绕所述复合的圆柱形空气轴承以纵向邻接的关系外部地和圆周地安装，它们在所述复合的圆柱形空气轴承上，一个在前面，一个在后面。
5.一种旋转的钟形杯雾化器，其由安装在马达旋转轴上的涡轮驱动，马达旋转轴支承在空气轴承组件内并容纳在外壳内，并包括外部的空气供应源来供应空气以致动涡轮，所述空气轴承组件包括支承所述马达轴的复合的圆柱形空气轴承，所述复合的圆柱形空气轴承具有粘结在一起的交替的分段的多孔碳部分和非多孔碳部分，复合轴承具有围绕所述复合圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装的至少一个套筒，所述套筒具有形成在其中的、贯穿其的和围绕其的开口，使得所述开口邻近于所述多孔碳部分，并定向成与所述邻近的多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐，
其中，所述外壳包括空气通道，用来将所述套筒外的所述空气递送到每个所述套筒开口内并通过每个套筒开口，以及
其中，所述组件包括围绕所述组件圆周地安装的“O”形环，一个“O”形环在所述组件的远端，而另一个在组件的近端，
由此，供应到所述组件的空气递送通过所述通道，通向且通过所述套筒中的所述开口，并通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，以及
由此，一旦供应足够的空气来致动所述涡轮，空气通向且通过所述通道并由此通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，所述旋转的涡轮便驱动所述马达轴，在旋转轴转动的过程中，所述马达轴被支承在所述轴承组件内，在转动过程中，“O”形环对所述马达轴提供振动的阻尼作用。
6.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述“O”形环直接邻近所述复合的圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装。
7.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述“O”形环直接邻近所述至少一个套筒外部地和圆周地安装。
8.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述至少一个套筒包括两个半套筒，它们围绕所述复合的圆柱形空气轴承以纵向邻接的关系外部地和圆周地安装，它们在所述复合的圆柱形空气轴承上，一个在前面，一个在后面。
9.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述至少一个套筒由不锈钢构造成。
10.如权利要求4所述的空气轴承组件，其特征在于，所述两个半套筒由不锈钢构造成。
11.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述至少一个套筒由不锈钢构造成。
12.如权利要求8所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述两个半套筒由不锈钢构造成。
1.一种用于涡轮(26)驱动的装在外壳(14)内的马达旋转轴(44)的空气轴承组件(30)，该空气轴承组件包括外部的空气供应源(18)来供应空气以致动涡轮，其特征在于，所述空气轴承组件包括支承所述马达轴(44)的复合的圆柱形空气轴承(32)，所述复合的圆柱形空气轴承具有粘结在一起的交替的分段的多孔碳部分(36)和非多孔碳部分(34)，复合轴承具有围绕所述复合圆柱形空气轴承(32)外部地和圆周地安装的至少一个套筒(38)，所述套筒(38)具有形成在其中的、贯穿其的和围绕其的开口(40)，使得所述开口(40)邻近于所述多孔碳部分(36)，并定向成与所述邻近的多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐，其中，所述外壳包括空气通道(28)，用来将所述套筒(38)外的所述空气递送到每个所述套筒开口(40)内并通过每个套筒开口(40)，以及
其中，所述组件包括围绕所述组件圆周地安装的“O”形环(46、48)，一个“O”形环(46)在所述组件的远端，而另一个(48)在组件的近端，
由此，供应到所述组件的空气递送通过所述通道，通向且通过所述套筒中的所述开口(40)，并通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分(36)，以及由此，一旦供应足够的空气来致动所述涡轮，空气通向且通过所述通道并由此通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，所述旋转的涡轮便驱动所述马达轴(44)，在旋转轴转动的过程中，所述马达轴被支承在所述轴承组件内，在转动过程中，所述“O”形环(46、48)对所述马达轴提供振动的阻尼作用。
2.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述“O”形环(46、48)直接邻近所述复合的圆柱形空气轴承(32)外部地和圆周地安装。
3.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述“O”形环直接邻近所述至少一个套筒(38)外部地和圆周地安装。
4.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述至少一个套筒包括两个半套筒(39、38)，它们围绕所述复合的圆柱形空气轴承以纵向邻接的关系外部地和圆周地安装，它们在所述复合的圆柱形空气轴承(32)上，一个在前面，一个在后面。
5.一种旋转的钟形杯雾化器(10)，其由安装在马达旋转轴(44)上的涡轮(26)驱动，马达旋转轴支承在空气轴承组件(30)内并容纳在外壳(14)内，并包括外部的空气供应源来供应空气以致动涡轮，其特征在于，所述空气轴承组件包括支承所述马达轴(44)的圆柱形空气轴承(30)，所述复合的圆柱形空气轴承(30)具有粘结在一起的交替的分段的多孔碳部分(36)和非多孔碳部分(34)，复合轴承具有围绕所述复合圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装的至少一个套筒(38)，所述套筒具有形成在其中的、贯穿其的和围绕其的开口(40)，使得所述开口邻近于所述多孔碳部分(36)，并定向成与所述邻近的多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐，
其中，所述外壳(14)包括空气通道，用来将所述套筒外的所述空气递送到每个所述套筒开口内并通过每个套筒开口，以及
其中，所述组件包括围绕所述组件圆周地安装的“O”形环(46、48)，一个“O”形环(46)在所述组件的远端，而另一个(48)在组件的近端，
由此，供应到所述组件的空气递送通过所述通道，通向且通过所述套筒中的所述开口，并通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，以及
由此，一旦供应足够的空气来致动所述涡轮，空气通向且通过所述通道并由此通向且通过所述复合的圆柱形空气轴承的所述多孔碳部分，所述旋转的涡轮便驱动所述马达轴，在旋转轴转动的过程中，所述马达轴被支承在所述轴承组件内，在转动过程中，“O”形环对所述马达轴提供振动的阻尼作用。
6.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述“O”形环(46、48)直接邻近所述复合的圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装。
7.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述“O”形环(46、48)直接邻近所述至少一个套筒(38)外部地和圆周地安装。
8.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述至少一个套筒包括两个半套筒(38、38)，它们围绕所述复合的圆柱形空气轴承以纵向邻接的关系外部地和圆周地安装，它们在所述复合的圆柱形空气轴承上，一个在前面，一个在后面。
9.如权利要求1所述的空气轴承组件，其特征在于，所述至少一个套筒由不锈钢构造成。
10.如权利要求4所述的空气轴承组件，其特征在于，所述两个半套筒由不锈钢构造成。
11.如权利要求5所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述至少一个套筒由不锈钢构造成。
12.如权利要求8所述的旋转钟形杯雾化器，其特征在于，所述两个半套筒由不锈钢构造成。

说明书全文

复合空气 轴承组件

技术领域

[0001] 本发明涉及用于支承转动的从动轴的圆柱形空气轴承。具体来说，本发明涉及包括碳复合圆柱形空气轴承的空气轴承组件，圆柱形空气轴承具有至少一个安装在其上的打孔的套筒，组件包括围绕其圆周地安装的“O形环”，一个O形环位于远端，而另一个O形环位于近端，组件容纳在外壳内并用来支承转动的从动轴。

背景技术

[0002] 空气轴承是众所周知的，两种空气轴承是孔口型的和由固有多孔材料构造的，固有的多孔材料诸如是多孔的烧结金属或陶瓷、多孔的合成树脂以及多孔碳。空气轴承在很宽的应用范围中被采用，从燃气涡轮机到精密机械、喷墨打印机和高速牙科钻头。空气轴承已经受到广泛使用的一个领域是用高速转动的钟形杯雾化器由机器人控制的车辆喷漆。尽管本发明可用于各种空气轴承中，但出于描述的有效性和方便性的原因，呈现本发明的操作和所采用的装置之下的详细原理，将聚焦在其在用于工件涂漆的旋转钟形杯雾化器中的应用。

[0003] 已知的旋转雾化器可包括旋转的钟形杯，钟形杯具有大致锥形的前流动表面，该流动表面延伸在内部的轴向的中心供漆孔开口和径向外面的雾化器边缘之间。通过中心开口进入钟形杯的漆流到导流器的后表面，并朝向钟形杯的前散开流动表面径向向外地流出，在其上流动到杯的外边缘，那里，漆雾化成细雾并施加到工件上。

[0004] 当安装在马达中心轴上的杯高速转动时，高速通常为60-80000RPM，凭借离心力来实现雾化。

[0005] 旋转的钟形杯雾化器用于液体基的漆涂层操作，也用于粉末涂层操作。这里披露和主张的本发明在两种类型空气轴承中是有用的。在如此的操作中，静电荷施加到雾化的颗粒上以提高它们与基底的吸力并产生无瑕疵的光洁表面，所有这些都是众所周知的。

[0006] 在美国专利4,368,853(1983，转让于Toyota,K.K.)中可找到空气轴承的早期实例，该空气轴承用来支承静电喷漆装置的马达中心转轴。其中，披露了旋转式静电喷漆装置，该喷漆装置包括旋转轴和固定到旋转轴前端的喷漆头。漆馈送到喷漆头的杯形内壁上。旋转轴由单一推力空气轴承和一对径向轴承支承。马达的旋转轴由通过多孔的空气轴承喷射出的空气支承，空气轴承能使轴以高的转速转动，据说在基本上无摩擦的环境中转速高达80000RPM。尽管据说多孔的空气轴承很有用，但参考资料没有例举任何轴承的特殊构造材料。

[0007] 在说明空气轴承寻找到用途的各种应用中，美国专利3,969,822披露了用于牙科医生手持器械中的多孔的静压空气轴承装置。其中，多孔的静压空气轴承装置包括其上安装切削工具的旋转轴、轴承箱、用来支承旋转轴的设置在轴承箱内的空气轴承部分，以及与轴一体形成或安装在轴上的涡轮叶片。空气轴承部分由多孔材料形成，参考资料例举了烧结的多孔金属或陶瓷，或作为合适轴承材料的多孔合成树脂。就如参考资料’822中所披露的，倒置L形或L形截面的套筒固定到旋转轴上，使得套筒与涡轮叶片相接触并安装在旋转轴的外直径表面上。这些套筒可与旋转轴一体形成，或为了加工方便与轴分开制造。通过空气供应通道提供的空气对着涡轮叶片喷射，而使旋转轴与套筒转动。据说轴呈高速旋转，因为轴由低摩擦的空气轴承支承。由于轴承部分由O形环支承，在旋转轴从初始转动变换到高速转动的过程中，由此提供的阻尼效应发挥作用而吸收转动轴中发生的振动。

[0008] 人们将会看到，在已知的现有技术中，披露了由多孔和非多孔材料(具有孔口)、套筒和“O”形环的各种组合而构造的空气轴承。然而，这里披露和主张的空气轴承组件，相对于现有技术的轴承，提供了其固有的和显著的优点，所有这些将在下文中进行描述，所披露的空气轴承在已知的现有技术中没有任何地方披露过。

发明内容

[0009] 提供一种用于涡轮驱动的马达旋转轴的空气轴承组件。该组件被包括在外壳内，提供外部的空气供应源来供应空气以致动涡轮。空气轴承组件包括支承马达轴的复合的圆柱形空气轴承，复合的圆柱形空气轴承具有粘结在一起的交替的分段的多孔碳部分和非多孔碳部分。复合轴承具有围绕复合圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装的至少一个套筒。套筒具有形成在其中的、贯穿其的和围绕其的开口，使得开口邻近于多孔碳部分，并定向成与邻近的多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐。外壳包括空气通道，用来将套筒外的空气递送到每个套筒开口内并通过每个套筒开口。组件包括围绕其圆周地安装的“O”形环，一个“O”形环在组件的远端，而另一个在组件的近端。

[0010] 在操作中，通过空气通道递送供应到组件的空气，空气递送到和通过套筒中的开口，并递送到和通过复合的圆柱形空气轴承的多孔碳部分。一旦供应足够的空气来致动涡轮，空气通向且通过通道并由此通向且通过复合的圆柱形空气轴承的多孔碳部分，旋转的涡轮便驱动马达轴，在旋转轴在基本上无摩擦的环境中转动的过程中，马达轴被支承在轴承组件内，在转动过程中，“O”形环对马达轴提供振动的阻尼作用。

[0011] “O”形环可直接邻近复合的圆柱形空气轴承外部地和圆周地安装，或者替代地，“O”形环可直接邻近至少一个套筒外部地和圆周地安装。

[0012] 较佳地是，空气轴承组件这样进行构造：至少一个套筒由两个半套筒形成，它们围绕复合的圆柱形空气轴承以纵向邻接的关系外部地和圆周地安装，它们在复合的圆柱形空气轴承上，一个在前面，一个在后面。

[0013] 在特殊的实施例中，提供一种旋转的钟形杯雾化器，其由安装在马达旋转轴上的涡轮驱动，马达旋转轴由该空气轴承组件支承并容纳在外壳内。下面参照该特殊的实施例来描述本发明，以便于呈现操作的基本细节，但本技术领域内的技术人员将会明白到，空气轴承组件可用于其他的应用中，其中，非接触的、极其低摩擦的空气轴承是需要的或是理想的。

[0014] 在空气轴承组件中，套筒最好由钢材构造成，且最佳地是不锈钢。附图说明

[0015] 在附图中：

[0016] 图1是本发明空气轴承组件的立面图，局部剖切开且为剖面图，特别地示出了应用于旋转钟形杯的雾化器装置的组件。

[0017] 图2是本发明空气轴承组件的优选实施例的侧视剖面图。

[0018] 图3是图2所示的本发明优选实施例的分解立体图。

[0019] 图4示出本发明优选的复合的圆柱形空气轴承的剖视图，其具有粘结在一起的交替分段的多孔碳部分和非多孔碳部分。

[0020] 图5是本发明空气轴承组件的元件的分解立体图。

[0021] 图6是本发明替代实施例的分解立体图，示出它的各种元件。

[0022] 图7在剖视图中示出对应于图1-5中所示的优选实施例的本发明空气轴承组件的一部分远端的细节。

[0023] 图8在剖视图中示出对应于图6中所示上述替代的实施例的本发明空气轴承组件的一部分远端的细节。

具体实施方式

[0024] 提供一种用来支承涡轮驱动的马达旋转轴的空气轴承组件。该组件包括复合的圆柱形空气轴承，空气轴承具有交替粘结的分段的多孔碳部分和非多孔碳部分。复合轴承具有围绕其圆周地安装的套筒。套筒具有其中的、贯穿其的和围绕其的开口，使得开口邻近于多孔碳部分，并定向成与多孔碳部分纵向地和圆周向地对齐。空气通道将供应的空气递送到并通过套筒开口，从该开口递送到和通过多孔部分，由此，对旋转轴提供无摩擦的支承。该组件包括围绕其圆周地安装的“O”形环，组件的每一端有一个O形环。本文披露并主张一个特殊的实施例，即，由涡轮驱动的旋转钟形杯雾化器，涡轮安装在由空气轴承组件支承的马达旋转轴上。

[0025] 尽管本发明一般地涉及用于涡轮驱动的马达旋转轴的空气轴承组件，并在广泛应用范围中使用，但为了便于描述以下的操作原理和具体的结构元件以及它们的互相作用的细节，这些细节将在下文中参照具体的装置进行描述，该轴承组件特别地适合于该装置，即，所采用的涡轮驱动的旋转的钟形杯雾化器，例如，汽车和其他车辆喷漆中所采用的雾化器。

[0026] 在某些现有技术的旋转钟形杯雾化器中，钟形杯附连到涡轮驱动的马达旋转轴，马达轴通过圆柱形轴承并被支承在圆柱形轴承内，轴承具有通过轴承壁钻透的小孔(洞)，压缩空气在高压下强制通过小孔，高压在轴承内壁和轴之间形成限定的间隙，致使马达轴在基本上无摩擦的环境中“漂浮”在轴承内。

[0027] 此外，其他的现有技术空气轴承已经用具有其中钻孔的实心非多孔碳构造，或替代地，用多孔碳构造，因为多孔碳特殊的多孔性和增大的表面面积，所以减少了为防止旋转轴与轴承接触所需的大量空气。

[0028] 聚焦在这里所呈现的本发明，下面将参照附图给出对本发明的详细描述，其中，图1是纳入在旋转雾化装置10内的本发明空气轴承组件30的侧视图，视图部分剖切开，部分为截面图。该装置包括含有轴承外壳14的外壳12，轴承外壳14容纳空气轴承组件30，马达旋转轴44延伸通过空气轴承组件30。在该实施例中，示意地示出钟形杯涂漆器45，其附连到马达轴44的远端。

[0029] 旋转雾化装置10通过供漆管线16供应漆，通过空气供应管线18供应压缩空气，在需要时，通过溶剂供应管线20供应清洁溶剂。给予雾化的漆以电荷的电源是通过电气导管22供应的。

[0030] 引导供应的压缩空气通过空气通道24和28，以驱动涡轮26，并如图所示地引导空气通过外壳14，引导到轴承组件30的外表面。空气轴承组件30包括包含在套筒38内的复合的圆柱形碳空气轴承32(该视图中未可见)，套筒38具有通过其壁的多个开口40，开口40如图所示地围绕套筒沿圆周地延伸，开口40与供应空气所通过的相应通道28对齐地连接。

[0031] “O”形环46和48围绕空气轴承组件30定位，一个O形环位于远端，另一个O形环位于近端，如图所示，分别在外壳14内。“O”形环用来允许轴承小的运动，并有效地阻尼钟形杯不平衡引起的振动，在如此操作中遇到非常高的转动时便会出现钟形杯的不平衡，由此稳定了该系统。

[0032] 图2在剖视图中示出了根据本发明的并对应于图1所示的旋转雾化装置的空气轴承组件。在图2中，空气轴承组件30显示为被容纳在轴承外壳14内，空气轴承组件30包括复合的分段的圆柱形碳空气轴承32，该空气轴承32圆周地被套筒38包裹，并具有围绕空气轴承组件安装的“O”形环46和48，一个O形环位于远端，另一个O形环位于近端，在操作中分别支承马达旋转轴44。复合的圆柱形碳空气轴承32构造成具有交替的非多孔碳部分34和多孔的碳部分36，它们粘结在一起而形成复合轴承32。图中示出四个多孔的部分36和五个非多孔部分34，但根据应用的情况和要求，交替的分段部分数量可以变化。在特殊的应用中，在内直径为1.023英寸的轴承中，可发现宽度近似为0.5英寸的非多孔部分和宽度(近似)为0.125英寸的多孔部分是有效的。

[0033] 包裹住复合的碳空气轴承32的是套筒38，其在图中显示为分开的半套筒38，这种形式是优选的实施例。套筒38最好用不锈钢构造，尽管单个套筒将是有效的，但考虑到碳轴承内直径和马达轴外直径之间的极其小间隙距离，两个的半套筒38是首选的，因为给定轴承总长度和其厚度的条件下精密制造难度不大，加上容易保持其同心度和直线度，所有这些将在下面详细描述。

[0034] 套筒38具有贯穿其钻透的圆周开口40，如图所示，围绕套筒钻孔，这些开口这样进行定位：一旦包裹住邻近的复合轴承32进行安装，开口40对齐在轴承32的各个相应的多孔的邻近的碳部分36上。

[0035] 进入装置的空气被导向通过通道24以驱动涡轮26，并在轴承外壳14内导向空气通过空气通道28，所有这些图示在图2中。外壳14这样进行构造：空气通道28通向轴承组件并围绕轴承组件延伸，使得一个通道28与套筒38中每排圆周开口40纵向地对齐，由此，使多孔的相应的碳部分36、套筒开口40以及空气通道28全都置于纵向和圆周向的对齐。

[0036] 为完整图2中所示的细节，“O”形环46、48分别在轴承组件32的远端和近端处安装在座子47、49内。“O”形环最好是全氟弹性体材料，对于特殊的环境，其他惰性材料也可以是合适的。

[0037] 将轴承组件插入外壳14内，以便于轴承组件的安装，通过用螺栓52将端帽50附连到外壳14，将轴承组件固定在其中。一旦引入足够的空气，涡轮驱动的马达旋转轴44支承在轴承组件32内，并在轴承内在基本上无摩擦的环境中旋转，轴承32的内直径和马达轴44的外直径之间典型的间隙距离是0.0007”±0.0001”，但根据其中采用轴承的特殊应用，该间隙可以变化，这将为本技术领域内技术人员所理解。

[0038] 图3是本发明空气轴承组件30的优选实施例的分解立体图。其中，复合的碳空气轴承32插入轴承外壳14内并插入在马达轴44上，其中，其内部只可看到其中一个多孔的碳部分36。包裹住复合的分段的碳空气轴承32的是半套筒38，半套筒38包含围绕其布置的圆周的开口40，所有开口40与相应的多孔碳部分36相邻地对齐。在碳复合物32的相应端部上，近端“O”形环48显示为安装在近端座子或槽49内，而远端“O”形环46显示为安装在远端座子或槽47内。如图所示，可调整两个半套筒38的组合长度，以容纳下该构造，这将在下文中进一步讨论。完成组装工作的是端帽50，如图所示，用可通过突耳51、53插入的螺钉52将轴承组件32固定到外壳14，突耳51、53相应地配装到突耳座59、54内。为了对齐的目的，突耳51显示为宽于突耳53，而相应的突耳座59比突耳座54宽。突耳51被接纳在突耳座59内，提供部件对齐和再调整对齐的方便性。

[0039] 图4是图3中所示的优选的复合的圆柱形空气轴承组件30的剖视图，空气轴承组件30包括粘结到多孔的碳部分36的非多孔碳部分34，图中显示出其中的四个，借助于以下要描述的碳粘合剂，它们全部形成分段的复合碳轴承32。完成轴承的组装，两个半套筒38包裹住轴承32，所述半套筒38最好是不锈钢，让其圆周的开口40与相应邻近的多孔碳部分对齐。
碳轴承32和套筒38不需要粘结在一起，最好不是粘结在一起。完成该组装工作的是“O”形环
48、46，它们近端地和远端地安装在邻近于碳轴承32的相应座子49、47。

[0040] 图5是本发明空气轴承组件的优选实施例的分解立体图，该图显示了其基本元件。在图5中，复合的碳空气轴承32包括粘结到如图所示的多孔碳部分36的实心碳部分34。粘结的细节在下面给出。在该实施例中，包裹碳复合物32的套筒是由两个半套筒38组成，如图所示。多个开口40形成在各个半套筒38内，这样，一旦如图4所示地组装各个部件，开口40全都与相应邻近的多孔碳部分36纵向地和圆周向地对齐。通过在近端处将“O”形环48安装在复合的碳空气轴承32上，并将其插入到近端的“O”形环座子或槽49内，而在远端处将远端“O”形环46安装在复合的碳空气轴承32上，并将其插入到“O”形环座子或槽47内，由此完成了轴承组件。然后，将由此构造起的轴承组件插入到轴承外壳14内，如图3中所示。

[0041] 本发明的一个替代的实施例显示在图6中，其中，除了该实施例中振动阻尼的“O”形环分别安装在如图所示的半套筒38的近端和远端上之外，相同附图标记的部件的功能与图5中所示的相同。远端“O”形环46在前面的半套筒38的远端安装到下降台阶55内，同样地，近端“O”形环48在后面的半套筒38的近端安装到下降台阶55内，所有这些将在图8中更详细地看到，并在下面进行描述。将轴承组件固定到轴承外壳内被图示为由固定环56、57和端部连接器(图6中未示出)来实现。

[0042] 图7是详细的剖视图，其示出根据图1-5中所示的优选实施例远端处的组件的各种元件之间的连接。其中，具有实心碳部分34和多孔的碳部分36的分段的复合碳轴承的远端显示为在粘结处35粘结在一起。用于此用途的合适的粘结剂是由SGL Group销售的指定为“C-80”的碳胶合剂。包裹住碳复合物的是具有连接到空气通道28的开口40的套筒38，空气通道28允许供应的空气从通道28流过开口40，并由此流过多孔的部分36，且当足够的空气供应时而在运行中，在薄的圆周的空气垫上支承着马达的旋转轴44，空气间隙被指定为标记33。该空气间隙33通常相当薄，如上所讨论的，在0.0007英寸±0.0001英寸的范围内，但其幅值在各种应用中可以变化，技术人员将会明白这些。

[0043] 该实施例中的“O”形环46安装在碳轴承30的远端内的座子47上，如图所示，座子47形成在最前面的碳部分内，令包裹的套筒38的尺寸能容纳下该构造。为了完成组装，用端帽50和穿过突耳51(和53，未示出)的螺钉52，将轴承固定到外壳14内，为了完整性还显示了密封的“O”形环58。

[0044] 图8像图7一样，示出了根据图6的替代实施例的本发明轴承组件各种元件中在其远端处的连接的剖视图。如前述一样，图8中相同的元件功能与图7中相同，不需要重复对它们的描述。在图8中，“O”形环46显示为安装在套筒38远端上的其下降台阶55中。下面的碳轴承部分34构造有互补的座子41以与两个元件相匹配，如图所示，通过远端的固定弹簧56和开口环60，将组件固定在外壳14内。

[0045] 在操作中，流入和流过本发明轴承组件的压缩空气填充涡轮轴的轴承内直径和外直径之间限定的间隙。在该操作中，固有的要求是要有大量的空气流过，以防止涡轮轴接触轴承。还固有的现象是，马达轴非常高速的转动会产生振动。由于安装了前后的“O”形环，本发明的轴承组件阻尼了这些振动。这些“O”形环允许轴承“漂浮”在外壳凹腔内以支承旋转轴。钢质套筒加强了组件强度，并降低碳/碳粘结的趋势，例如，以便与过度振动分开。同样地，优选的半套筒构造具有制造便利的优点，给予长度、厚度和同心度极高的精度要求，在使用这些轴承过程中，保持需要的非常小的间隙。

[0046] 尽管这里结合某些实施例和详细的描述披露了本发明，但本技术领域内的技术人员将会明白，在不脱离本发明主旨的前提下，还可对如此的细节作出各种修改或变化，可以认为如此的修改或变化都在附后权利要求书的范围之内。

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