[发明专利]一体式悬臂箔片、动压气浮径向轴承

说明书

本发明提供一种一体式悬臂箔片、动压气浮径向轴承，其中的一体式悬臂箔片，包括相对平行间隔且同心设置的第一端环、第二端环，所述第一端环与所述第二端环的直径相等且两者之间沿所述第一端环的周向均匀间隔设置有多个弹性箔片，所述弹性箔片的固定端通过折弯部连接于所述第一端环与所述第二端环之间。根据本发明，多个所述弹性箔片通过所述第一端环及第二端环连接为一个整体，有效保证径向轴承箔片的加工一致性，通过所述折弯部则能够将所述一体式悬臂箔片组装定位于轴承座具有的纵向凹槽中，固定安装更加方便，同时，提高了径向轴承的承载力，提高轴承的稳定性，具有较强的实用性。

技术领域

本发明属于箔片轴承设计技术领域，具体涉及一种一体式悬臂箔片、动压气浮径向轴承。

背景技术

悬臂式箔片气体轴承具有超低摩擦系数、结构简单、无污染、工作寿命长、承载性能良好的的巨大优势，被广泛的应用于高速旋转领域中，成为军事和航空领域的研究重点。悬臂式动压轴承结构包括轴承座和轴瓦组成，轴瓦为若干箔片沿轴承座内壁均匀重叠排列组成，箔片一端固定、焊接或铰装在轴承座的凹槽内，另一端则与相邻箔片互相叠搭。

转子在高速运转过程中，将空气不断带入箔片和轴颈之间的楔形空间形成动态高压气膜，通过气膜承载转子，实现转子与轴承无接触高速运转，大幅度降低运转过程中的摩擦系数，进而降低摩擦产生的损耗，提高转子运行的速度。

现有的动压气浮径向轴承存在以下问题：

(1)无法兼顾轴承安装的一致性：

径向动压轴承沿周向布置安装6-8个弹性箔片，箔片在裁剪、冲压定型、折弯、热处理定型的一系列成型工艺难以进行严格的控制，很难保证径向轴承箔片的整体一致性，无法满足设计者的要求，可能会出现径向轴承承载性能低、运行不稳定的情况。另外，箔片一端固定在轴承座的凹槽内，其固定安装方式对径向轴承的性能影响巨大，目前一般采用圆柱销或焊接进行固定，对轴承内孔的同轴度精度要求很高，偏差较多时可能会因为箔片和轴颈无法分离，无法产生气膜承压、润滑而进行干摩擦，传统径向轴承的弹性箔片固定方式复杂，装配工艺困难且不能保证装配的精度。

(2)轴承承载性较差：

径向动压轴承的若干弹性箔片都会有一个固定端和自由端，每个固定端通过轴承座内孔纵向单独固定，受到外部冲击载荷后会发生自激振动后，只能在轴承座内单独进行径向减振，轴承整体刚性不足，最终造成气膜失效甚至是轴承损伤。该径向轴承在实际电机运行工况时的承载性能较差。

综上，现有技术中悬臂式箔片动压气浮径向轴承存在轴承制备一致性较差、承载性能较差等问题。

发明内容

因此，本发明提供一种一体式悬臂箔片、动压气浮径向轴承，能够克服现有技术中的悬臂式箔片动压气浮径向轴承固定安装困难、轴承加工一致性较差、承载性能较差的不足。

为了解决上述问题，本发明提供一种一体式悬臂箔片，包括相对平行间隔且同心设置的第一端环、第二端环，所述第一端环与所述第二端环的直径相等且两者之间沿所述第一端环的周向均匀间隔设置有多个弹性箔片，所述弹性箔片的固定端通过折弯部连接于所述第一端环与所述第二端环之间。

在一些实施方式中，所述第一端环、第二端环、折弯部及多个所述弹性箔片通过圆环形箔片柱加工形成。

本发明还提供一种动压气浮径向轴承，包括轴承座以及处于所述轴承座内的轴瓦，所述轴瓦由至少两个上述的一体式悬臂箔片组成。

在一些实施方式中，至少两个所述一体式悬臂箔片包括第一箔片、第二箔片，所述第一箔片具有的第一端环的直径大于所述第二箔片具有的第一端环的直径。