[发明专利]一种圆角弹性箔片支撑结构的推力动压气体轴承

说明书

本发明涉及一种圆角弹性箔片支撑结构的推力动压气体轴承，属于动压气体轴承技术领域。本发明设计了一种圆角波箔弹性支撑结构的推力动压气体轴承，通过在波箔与顶层箔片之间设置中间垫片，波箔的结构改进设计，以及波箔与中间垫片、顶层箔片的匹配设计，能够有效避免圆角区域常见的碰摩问题，保护波箔弹性支撑结构免受较大的压缩塑性变形而造成结构破坏，增进轴承的可靠度及使用寿命。进一步，该推力动压气体轴承结构简单、安装方便的推力动压气体轴承，顶层箔片可直接压型加工，中间垫片用于保护波箔结构，三者可直接对齐叠放装配，工艺简单。

技术领域

本发明属于动压气体轴承技术领域，具体涉及一种圆角弹性箔片支撑结构的推力动压气体轴承。

背景技术

动压气体轴承是以气体为润滑介质的轴承，利用气体的动压效应起到支撑作用，且气体的粘度小于油膜，因此功耗低、寿命要长于传统的油润滑轴承。如图1所示，现有推力动压气体轴承是由弹性支承箔片2和顶层箔片3组成，两者固定在安装底座1上，顶层箔片3和推力盘4之间形成的楔形区域在推力盘4高速运转时利用气体的动压效应产生高压区，从而支撑起推力盘4，实现气体润滑，目前已广泛应用于高速轻载领域。

结合图1，顶层箔片3多采用焊接的方式固定到安装底座1上，工艺复杂且容易脱落，焊接过程可能导致箔片变形，改变轴承顶层箔片3的型面，影响动压气体轴承的可靠性及使用寿命。而且波箔多采用扇形支撑结构，由于推力轴承气膜压力分布不均匀，推力盘运转时顶层箔片3局部发生碰摩的情况较为突出。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种结构简单、安装方便的推力动压气体轴承，增进轴承的可靠度及使用寿命。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种圆角弹性箔片支撑结构的推力动压气体轴承，包括：波箔4、中间垫片5及顶层箔片6，三者通过定位孔对齐叠放安装，波箔4直接安装在轴承安装座上，通过轴承安装座上的定位销和其自身的定位孔定位；将中间垫片5的定位孔与波箔4的定位孔对准后叠放在波箔4上，同样地，将顶层箔片6的定位孔与中间垫片5的定位孔对准后叠放在中间垫片5上，三者按定位孔对齐。

优选地，所述波箔4是推力动压气体轴承的弹性支撑部分，其周向上具有六个拱形结构，能够提供弹性支撑，其中所述波箔4具有六个扇形区域，各扇形区域之间周向具有相同的间隔，每个扇形区域包含一个拱形结构，每个拱形结构在径向上被切割成三部分，且对于每个拱形结构，被切割成的三部分在径向的长度均不同。

优选地，在波箔4的扇形区域的内环的外缘均设计圆角。

优选地，在波箔4的扇形区域的外环的外缘均设计圆角。

优选地，所述中间垫片5叠加于波箔4的非拱形区域。

优选地，所述顶层箔片6经过表面压型产生六个台阶，以形成轴承的楔形区域，最终三者波箔4、中间垫片5及顶层箔片6叠加形成的型面中，波箔4的每一扇形区域所在的轴承径向位置具有一个楔形空间加等直段。

优选地，所述顶层箔片6的表面喷涂耐磨涂层。

优选地，还包括推力盘。

优选地，还包括安装底座。

本发明还提供了一种所述的推力动压气体轴承，在高速轻载领域中的应用。

(三)有益效果