[发明专利]膜轴承

说明书

本发明涉及一种用于对轴(12)进行支承的膜轴承(2)，所述膜轴承包括套筒式的轴承壳体(4)，所述轴承壳体具有三个以在轴承壳体(4)的内周边分布的方式布置的、分别覆盖轴承壳体(4)的周向区段的膜设施(6、8、10)，所述膜设施分别包括贴靠在壳体内壁上的波状膜(14)和覆盖所述波状膜的覆盖膜(16)，其中，覆盖膜(16)的沿周向方向限界出覆盖膜(16)的端部棱边(22)分别被支撑于构造在壳体内壁处的保持机构上。按照本发明，在该膜轴承中规定：在壳体内侧构造有沿着母线延伸的、从内向外倾斜地探伸到壳体壁中的插槽(18、20)，所述插槽中的每个插槽都分别容纳覆盖膜(16)的端部棱边(22)以及构造在所配属的波状膜(14)上的端部棱边(24)，并且在轴承壳体(4)的内轮廓在横截面方面是圆形的情况下，波状膜(14)分别具有从其关于轴承壳体的周向方向的中间区域(26)出发朝着其端部棱边(24)降低的波高度(H、h)。

技术领域

本发明涉及一种用于对轴进行支承的膜轴承，所述膜轴承包括套筒式的轴承壳体，所述轴承壳体具有三个以在轴承壳体的内周边分散的方式布置的、分别覆盖轴承壳体的周向区段的膜设施，所述膜设施分别包括贴靠在壳体内壁上的波状膜和覆盖该波状膜的覆盖膜，其中，覆盖膜的沿周向方向限制覆盖膜的端部棱边分别支撑于构造在壳体内壁处的保持机构上。

背景技术

膜轴承被理解为液动轴承或气动轴承，其中，在轴承未承受负载的情况下，轴或十分常见地支撑转动地支承的转子的支承面由薄的、抗磨损的覆盖膜形成，所述覆盖膜就其自身而言由布置在覆盖膜与轴承壳体壁之间的弹性波状膜来支撑。在运行时，在轴与覆盖膜之间形成承载轴的液动或气动薄膜。只有在启动过程或停止过程中才发生在轴与覆盖膜之间的直接运动接触。所描述的类型的膜轴承优选地被用于低负载的、以高转速运行的轴，例如在压缩机、燃气轮机、涡轮增压机以及诸如此类的中的轴。

上面描述的类型的轴承的被证明为合适的结构形式是构造为所谓的三面轴承的、适合于两个转动方向的膜轴承，其中，三个分别包括覆盖膜和所配属的波状膜的膜设施分别覆盖轴承壳体的内周向区段。为了使这些轴承适合于两个转动方向，膜设施必须在两个转动方向上同样地固定。此外，这些膜设施通常构造为使得轴尤其是在运行时在关于轴承横截面的三个以在轴周边均匀分布的方式布置的碰触区中、即基本上静态地限定地支撑。这通常需要尤其是轴承壳体的花费非常高的设计和制造技术造型。

根据US 2 002/0054718 A1，公知开头所提到的类型的膜轴承。其中，覆盖膜通过其端部棱边支撑在横截面方面近似T形的保持板条上，所述保持板条构造在轴承壳体的内侧。为了产生所希望的、对于形成气动薄膜所需的会聚的间隙(气动楔子)，轴承套筒的内横截面没有被构造为圆形，而是由三个圆弧区段组成，所述三个圆弧区段的半径分别相对于轴承中心点偏心地错开，使得在轴与轴承壳体之间得到朝向碰触区会聚的间隙。弹性波状膜没有沿周向方向支撑，也就是说这些弹性波状膜只是由覆盖膜保持而且通过这些覆盖膜按照会聚的间隙的形状相对于相同的波高度弹性变形。由于一方面设置用于支撑覆盖膜的保持板条以及另一方面轴承壳体的复杂的内部横截面形状，已知的膜轴承在设计上以及在制造技术上是花费很高并且昂贵的。此外，膜设施由于覆盖膜在保持板条上的刚性支撑而不能够与由机械或热造成的负载所引起的变形适配。

发明内容

在该背景下，本发明的任务在于提供在权利要求1的前序部分中提到的类型的膜轴承，所述膜轴承在设计上以及在制造技术上是简单的，而且其中膜设施可以与在运行时出现的变形适配。

该任务的解决方案从独立权利要求的特征中得到，而本发明的有利的设计方案和扩展方案能从从属权利要求中得知。

因此，本发明涉及一种用于对轴进行支承的膜轴承，所述膜轴承包括套筒式的轴承壳体，所述轴承壳体具有三个以在轴承壳体的内周边分散的方式布置的、分别覆盖轴承壳体的周向区段的膜设施，所述膜设施分别包括贴靠在壳体内壁上的波状膜和覆盖该波状膜的覆盖膜，其中，覆盖膜的沿周向方向限制覆盖膜的端部棱边分别支撑于构造在壳体内壁处的保持机构上。