[实用新型]一种多定位径向箔片动压空气轴承

说明书

本实用新型公开了一种多定位径向箔片动压空气轴承，其顶箔的两端均具有折弯结构并置于轴承座的插槽内，通过两端弹性挡圈的设置，能够对折弯结构进行轴向限位，从而解决了径向箔片动压空气轴承在使用过程中，顶箔沿轴向错位的问题，从而提高了轴承的稳定性，提高了轴承的使用寿命。而且，顶箔的固定端还具有与其成直角的定位部，定位部能够限制顶箔沿径向的自由移动，可防止在极端工况时，顶箔具有与轴系一起旋转的趋势后，顶箔固定部慢慢变形从第一插槽内抽出与轴承座脱离的情况，可有效保证顶箔安装状态的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及空气轴承领域，尤其涉及一种多定位径向箔片动压空气轴承。

背景技术

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。

一般来说，径向箔片动压空气轴承由一个顶箔与一个波箔构成，波箔置于轴承座内孔中并且沿圆周方向与轴承座内孔壁贴合，顶箔置于波箔内并且沿圆周方向与波箔贴合，顶箔与波箔沿圆周方向均不闭合，为开口结构，其中一端称之为自由端，另一端称之为固定端，波箔可对顶箔提供弹性支撑。

从径向箔片动压空气轴承的安装方式来看，固定端被完全约束到轴承座上，沿圆周方向或者轴向均无法自由移动，而对于顶箔来说，其自由端并没有约束，顶箔自由端可以沿圆周方向小范围内移动，这对于径向箔片动压空气轴承的正常工作来说是必须的，因为箔片动压空气轴承在承受载荷时，波箔在承载区会发生弹性变形，必须通过顶箔沿圆周方向的自由移动与波箔的变形相匹配来保证轴承可以稳定承载，提高轴系运行的稳定性。但是顶箔自由端还可以沿轴向发生移动，也即顶箔会发生轴向错位，箔片动压空气轴承在正常工作时，顶箔自由端区域不可避免会受到轴系沿轴向振动的影响，顶箔容易沿着轴向发生错位，同时由于顶箔与波箔紧密接触，两者之间摩擦的存在导致波箔自由端也容易沿轴向发生错位，这会让承载区有效工作气膜分布不均匀，降低箔片动压空气轴承的承载能力及稳定性，导致轴系运行不稳，振动加剧，严重时甚至有可能发生轴系烧损。

另外，径向箔片动压空气轴承在使用过程中，在面对一些旋转机械的极端工况时，例如氢燃料电池用压缩机在高频的反复启停工况下，由于启停的瞬间，动压气膜会消失，轴系与径向箔片动压空气轴承的顶箔会有直接接触，也即处于干摩擦状态，受到摩擦力的影响，径向轴承顶箔会有与轴系一起旋转的趋势，在反复多次启停以后，顶箔固定端的第一个折弯有可能会发生变形从而脱离轴承座的固定安装位，导致箔片动压空气轴承失效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够避免箔片轴向错位及与轴承座脱离的多定位径向箔片动压空气轴承。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种多定位径向箔片动压空气轴承，包括由外至内依次嵌套的轴承座、波箔和顶箔，其特征在于：

所述轴承座的内壁上沿其轴向开设有一通槽，所述通槽内具有将其环向分隔成第一插槽和第二插槽的隔块,于第一插槽的外端具有与其成直角并连通的定位槽；

所述波箔和顶箔的一端相贴合并向离心方向共同弯折形成固定部，所述固定部插入第一插槽内；

所述波箔的另一端沿轴承座内圆周壁延伸形成自由端；

所述顶箔的另一端沿轴承座内圆周壁延伸并向离心方向弯折形成活动部，所述活动部插入第二插槽内并贴紧隔块设置，且第二插槽内具有供活动部远离隔块运动的环向活动间隙；

所述顶箔固定部的末端还具有与其呈直角的定位部，所述定位部置于定位槽内并与其内侧壁贴合，且定位槽内具有供定位部向外运动的径向活动间隙；

所述轴承座的两端面上具有外扩的环形槽，于环形槽内设有一与其过盈配合的弹性挡圈。