[实用新型]一种具有厚顶层箔片结构的止推箔片动压空气轴承

说明书

本实用新型涉及一种具有厚顶层箔片结构的止推箔片动压空气轴承，包括底板1、支承波箔2和顶层箔片3，圆形的底板1设置在下方，多片扇形的顶层箔片3固定在底板1的上方，支承波箔2装配在底板1和顶层箔片3之间，其特征在于：还包括设置在顶层箔片3和底板1结合处径向一侧的入口段垫片4，入口段垫片4的厚度可调，顶层箔片3的厚度为0.5mm‑1mm，支承波箔2和顶层箔片3之间为预紧装配，支承波箔2的形变量为0.01mm‑0.02mm。一方面降低了箔片轴承对支承波箔一致性精度要求，同时解决了止推轴承顶层箔片入口段的箔片变形问题，保证入口段气膜厚度形状基本不变，提高了轴承承载力。

技术领域

本实用新型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止推箔片动压空气轴承。

背景技术

箔片空气轴承是一种采用空气作为润滑介质的自作用式动压空气轴承，20世纪70年代首先在飞机的环境控制系统(ACM)中得到应用,八九十年代逐步推广到小型涡喷发动机、透平制冷机、微型燃气轮机等领域，21世纪逐渐在空气悬浮离心鼓风机、电子涡轮增压器以及氢燃料电池用压缩机等领域得到进一步的应用发展。箔片空气轴承与传统高速轴承相比，具有结构简单、转速高、摩擦功耗低、耐高低温、稳定性好和维护方便等优点，在未来的高速旋转机械领域具有广阔的应用前景。

止推箔片空气轴承是利用顶层箔片和止推盘间楔形气膜的压缩效应来产生轴向承载力的，为保证轴承稳定工作，必须要求稳定可靠的楔形压缩气膜，这一方面要求止推轴承的支承波箔加工制造精度足够高，同时要求入口段气膜厚度分布形状具有良好的压缩效果。目前，止推箔片气体轴承的顶层箔片厚度多为0.1mm～0.2mm，为提高轴承的性能，必须提高支承波箔加工一致性的精度，这增加了工艺的复杂性和加工成本；同时顶层箔片厚度不够，在气膜压缩效应下，还会引起入口段气膜厚度分布形状发生变化，这会削弱楔形气膜的压缩效果，降低轴承的承载力。

实用新型内容

本实用新型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一种具有厚顶层箔片结构的止推箔片动压空气轴承。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术手段是：

一种具有厚顶层箔片结构的止推箔片动压空气轴承，包括底板、支承波箔和顶层箔片，圆形的底板设置在下方，多片扇形的顶层箔片固定在底板的上方，支承波箔装配在底板和顶层箔片之间，关键在于：还包括设置在顶层箔片和底板结合处径向一侧的入口段垫片，入口段垫片的厚度可调，顶层箔片的厚度为0.5mm-1mm，支承波箔和顶层箔片之间为预紧装配，支承波箔的形变量为0.01mm-0.02mm。

所述的底板的平面度不超过0.01mm，底板的外圆周平均分布有4-12个轴承固定槽，底板的上表面与轴承固定槽相对位置设置有4-12个径向的冷却凹槽，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，水平连接段与底板的上表面接触。

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。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用增加顶层箔片厚度的方法，一方面降低了箔片轴承对支承波箔一致性精度要求，同时解决了止推轴承顶层箔片入口段的箔片变形问题，保证入口段气膜厚度形状基本不变，提高了轴承承载力。由于顶层箔片和波箔采用预紧装配方式，增大了轴承阻尼，提高了轴承的运转稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中底板的结构示意图。

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是顶层箔片入口段变形示意图。

具体实施方式