[发明专利]一种高阻尼、高稳定性的径向箔片动压气体轴承

说明书

本发明涉及一种高阻尼、高稳定性的径向箔片动压气体轴承，包括：依次由外到内同轴设置的轴承套、顶层平箔、弹性支撑结构与底层平箔；所述轴承套起安装和保护作用；所述顶层平箔构成轴承套与弹性支承结构的配合面；所述弹性支撑结构包括上层波箔、柱体橡胶与下层波箔；所述上层波箔通过粘合剂限制柱体橡胶轴向滑动；所述柱体橡胶通过上层波箔与下层波箔共同作用实现固定；底层平箔起传递压力与振动作用。其中，弹性支承结构中，上层波箔与下层波箔可以加工为一体式的波箔结构。本发明通过优化空气动力轴承弹性缓冲结构，采用波箔片与耐高温橡胶混合布置的结构，使轴承具有更高的弹性缓冲能力，并利用了橡胶的能量吸收特性，减小机械结构的共振振幅，使机械受到瞬时冲击时很快恢复稳定状态，提高轴承的稳定性与阻尼特性，减小了轴承启停时的振动，提高了轴承的动态性能。同时橡胶还有助于减少振动噪声。

技术领域

本发明涉及空气动压轴承领域，更具体地说，涉及一种高阻尼、高稳定性的径向空气箔片轴承。

背景技术

径向动压气体轴承，又称空气轴承、气浮轴承，是以空气为润滑介质的高速轴承。常见的空气箔片动压轴承是由一层或多层波纹波箔和顶箔组成的具有弹性表面的动压气浮轴承，依靠轴与轴承表面相对运动挤压一定粘性的气体形成压力润滑气膜达到支承与润滑的作用。

气浮轴承具有摩擦损耗小、极高转速下几乎无摩擦、高温下稳定性好、振动小、不需要润滑油等一系列优点，广泛应用于空气循环机、空压机、微型燃气轮机、气垫船、纺织机械、电缆机械、仪表机床、气体循环器等机械中，在低温技术、高温透平、新能源汽车等领域，有着十分广阔的应用前景。

传统的空气轴承波箔多采用金属波箔提供弹性支承，而金属波箔的刚度较大，波箔的变形程度大幅受限于波箔与平箔之间的摩擦，所以常见的波箔空气轴承阻尼效果差，一般无法提供足够的阻尼以抑制轴承的振动。

本发明通过优化空气动力轴承弹性缓冲结构，采用双层波箔与耐高温橡胶混合布置的结构，使轴承具有更高的弹性缓冲能力，并利用了橡胶的材料阻尼所提供的能量吸收特性，减小机械结构的共振振幅，使机械受到瞬时冲击时很快恢复稳定状态，提高轴承的稳定性与阻尼特性，减小了轴承启停时的振动，优化了轴承的动态性能。同时橡胶还有助于减少振动噪声。

发明内容

本发明目的是提供一种高阻尼、高稳定性的径向空气箔片轴承，具体而言，提供了一种空气轴承或空气轴承弹性支承结构，以一定程度上优化现有径向空气箔片轴承承载能力，同时缓和冲击，增大阻尼，提高稳定性的能力。

为了达到以上目的，本发明提出了如下技术方案：一种高阻尼、高稳定性的径向弹性空气轴承，包括轴承套、顶层平箔、弹性支承结构与底层平箔；所述轴承套、顶层平箔、弹性支承结构与底层平箔依次由外而内同轴设置。

本发明提供了一种高阻尼、高稳定性的径向弹性空气轴承，其特征在于，包括：依次由外而内同轴设置的轴承套、顶层平箔、弹性支承结构与底层平箔；所述轴承套起安装与保护作用；所述顶层平箔构成轴承套与空气箔片轴承的配合面；所述弹性支承结构包括上层波箔、柱体橡胶与下层波箔，所述上层波箔通过粘合剂限制柱体橡胶轴向滑动；所述柱体橡胶通过上层波箔与下层波箔共同夹持实现固定；所述底层平箔起传递压力与振动作用。

所述弹性支承结构，其特征在于：上层波箔与下层波箔可以加工为一体式的波箔结构。

进一步的，所述的弹性支承结构，其特征在于：一体式波箔结构中柱体橡胶的设置方式为热胀冷缩，无需粘合剂。

进一步地，所述弹性支承结构，其特征在于：上层波箔与下层波箔采用错向布置。

进一步地，所述弹性支承结构，其特征在于：所述柱体橡胶通过上层波箔的凸面与下层波箔的凹面实现夹持与固定。

进一步地，所述的一种高阻尼、高稳定性的径向箔片动压气体轴承，其特征在于：所述柱体橡胶为圆柱体。

进一步地，所述柱体橡胶为硅橡胶，所述粘合剂为有机硅类粘合剂。