[发明专利]适应性箔片径向轴承

说明书

一种适应性箔片径向轴承(100)，包括：衬套(110)，包括限定穿过其中的孔；布置成适形于孔的径向内表面的弹簧箔片(120、130)；布置成适形于弹簧箔片的径向内表面的流体箔片(140、150)，用于可旋转地接纳转子，其中：弹簧箔片包括一个或多个保持部分(160)，其布置成轴向和径向延伸到孔的径向内表面之外。

技术领域

本文公开的主题大体涉及适应性箔片径向轴承。

背景技术

微型涡轮机可以在分布式能源中使用，并且可以使用压缩机、燃烧器、涡轮机和发电机，从而将燃料转换成电力的本地来源。它们占地面积小，转速高，且工作温度高，使得传统轴承，如油基流体静压轴承，不可行。

适应性流体箔片径向轴承利用：衬套；适形于衬套内表面的适应性弹簧箔片；和适形于适应性弹簧箔片内表面的流体顶部箔片，且流体顶部箔片的内表面用于接纳转子。

在加速旋转之前，作用在转子上的重力会压缩转子和衬套内表面之间的流体箔片和弹簧箔片。在加速旋转之后，在非旋转的流体箔片和旋转的转子之间形成一薄层流体导致转子可以说是从流体箔片上脱离，产生低摩擦流体动压轴承，此外，流体的传递促进了热传递。

因此，在高转速和工作温度下，适应性流体箔片径向轴承可用于微型涡轮机，以克服与其他传统形式的径向轴承相关的不可行性。

现有的流体箔片轴承设计通常在弹簧箔片和衬套之间采用波纹弹簧箔片和紧固机构，导致制造过于复杂。此外，这种现有设计在每分钟低转数时的有效性很差，以至于在加速旋转期间，甚至在加速旋转后的正常操作期间会引入过度的轴承磨损。这种现有设计的性能过度依赖于与弹簧箔片相关的制造细节。最后，优化这些现有设计的摩擦特性的范围有限。

因此，希望提供一种解决现有设计中一个或多个上述缺陷的流体箔片轴承。

附图说明

下面通过示例并参考附图进一步描述所公开的布置，其中：

图1以分解透视图描绘适应性箔片径向轴承的示例。

图2从平行于衬套轴线的方向描绘图1的示例性适应性箔片径向轴承。

图3描绘图1的示例性流体箔片径向轴承中保持部分和衬套之间的相互作用。

图4A描绘用于形成弹簧箔片的坯料的示例。

图4B描绘准备插入衬套内的扁平弹簧箔片的示例。

图4C描绘准备插入衬套内的弯曲弹簧箔片的示例。

图5描绘形成弹簧箔片的方法和形成适应性箔片径向轴承的方法的示例。

图6A和6B描绘衬套和与其一起使用的弹簧箔片的第一示例。

图7A、7B和7C描绘衬套和与其一起使用的替代弹簧箔片的第二示例。

具体实施方式

图1描绘适应性箔片径向轴承100的示例，其包括衬套110，包括限定穿过其中的孔；布置成适形于孔的径向内表面的弹簧箔片120、130；布置成适形于弹簧箔片的径向内表面的流体箔片140、150，用于可旋转地接纳转子，其中弹簧箔片120、130包括一个或多个保持部分160，保持部分布置成轴向和径向延伸到孔的内表面之外。

在图1的示例中，弹簧箔片包括第一弹簧箔片段120和第二弹簧箔片段130。同样，流体箔片包括第一流体箔片段140和第二流体箔片段150。这种布置与双叶径向轴承相当，然而，本文的公开同样适用于一叶、三叶或其他叶轴承，其中弹簧箔片和流体箔片包括一个、三个或其他数量的段。

参照图1所示的弹簧箔片120、130，将会观察到，当插入衬套110的孔中时，弹簧箔片的保持部分160将轴向和径向延伸到衬套110的孔之外。