[发明专利]一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承

说明书

本发明涉及一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承，包括轴承座(1)、支承波箔(2)和顶层箔片(3)，顶层箔片(3)套装在轴承座(1)内，支承波箔(2)装配在轴承座(1)和顶层箔片(3)之间，其特征在于：所述的支承波箔(2)和顶层箔片(3)之间为预紧装配，顶层箔片(3)的厚度为0.5mm‑3mm，支承波箔(2)的形变量为0.01mm‑0.04mm。一方面降低了轴承支承波箔的加工制造精度要求，同时解决了顶箔在重载或冲击载荷下的“凹陷”问题，增大了轴承的阻尼，进一步提高了轴承的性能。

技术领域

本发明涉及空气轴承的技术领域，特别是一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承。

背景技术

箔片空气轴承时一种采用弹性支承结构的自作用式动压空气轴承，它主要是由轴承座、弹性支承结构和顶层箔片组成。由于采用空气作为润滑介质，与传统的滚动轴承和油轴承相比，具有转速高、摩擦功耗小、无需润滑、抗冲击能力强、能在高低温等恶劣环境下工作、维护成本低等优点，在鼓风机、压缩机、微型燃气轮机、微型涡喷发动机、电子涡轮增压器和辅助动力系统等高速旋转设备中均得到了广泛的应用。

箔片空气轴承是利用顶层箔片和转子间楔形间隙气膜的压缩效应支承转子高速运转的，为保证形成稳定的楔形压缩气膜，一方面要求顶层箔片底部的支承波箔具有良好的一致性，同时要求在重载或冲击工作载荷下，轴承具有良好的抗冲击能力。目前，径向箔片气体轴承的顶层箔片厚度多为0.1mm～0.2mm，为提高轴承性能，必须提高支承波箔加工一致性精度，这增加了工艺的复杂性和加工成本；同时在重载或冲击载荷下，相邻波箔间的顶层箔片会出现“凹陷”问题，这会降低轴承的承载力，削弱轴承的抗冲击能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，设计合理，克服现有技术不足的具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术手段是：

一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承，包括轴承座、支承波箔和顶层箔片，顶层箔片套装在轴承座内，支承波箔装配在轴承座和顶层箔片之间，关键在于：所述的支承波箔和顶层箔片之间为预紧装配，顶层箔片的厚度为0.5mm-3mm，支承波箔的形变量为0.01mm-0.04mm。

所述的轴承座的内侧壁开有轴向的凹槽，支承波箔为波纹状弹性支承构件且包含波状凸起和水平连接段，其中波状凸起与顶层箔片接触，水平连接段与轴承座内表面接触，支承波箔由矩形波纹薄板弯曲成环形，支承波箔的一端设有向上翘起的卡固端并嵌装在轴承座的凹槽处，顶层箔片为圆柱形套筒结构，在顶层箔片的侧壁与轴承座的凹槽相对的位置设有间隙为1mm-3mm的开口。

在顶层箔片的内侧壁设置有耐磨涂层。

所述的耐磨涂层的为二硫化钼层或聚四氟乙烯涂层,厚度为0.02mm-0.05mm。

本发明的有益效果是：一方面降低了轴承支承波箔的加工制造精度要求，同时解决了顶箔在重载或冲击载荷下的“凹陷”问题，增大了轴承的阻尼，进一步提高了轴承的性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中轴承座的结构示意图。

图3是图1中支承波箔的结构示意图。

图4是图1中顶层箔片的结构示意图。

图5是箔片轴承周向展开及顶层箔片“凹陷”示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。