[发明专利]动压气体推力轴承弹性支承箔片结构及其制备方法

说明书

本发明提供了一种动压气体推力轴承弹性支承箔片结构及其制备方法，该结构包括叶形凸起支撑片、薄圆环簧片和扇形凸起基片，所述叶形凸起支撑片为一端具有用于定位的半圆形键，用于支承顶箔；所述薄圆环簧片中心圆孔内径上均匀分布有与所述的叶形凸起支撑片一端一致的半圆形键，用于固定叶形凸起支撑片和固定扇形凸起基片，叶形凸起支撑片和扇形凸起基片交错相间排列在薄圆环簧片正反两侧；所述扇形凸起基片内径和外径与薄圆环簧片的内径和外径大小一致，用于支承薄圆环簧片。本发明由中间层的弹性变形提供气膜间隙尺寸调节作用，可以提高弹性支承箔片的寿命，增强支承箔片的可靠性。

技术领域

本发明涉及动压气体轴承技术领域，具体是一种动压气体推力轴承弹性支承箔片结构及其制备方法。

背景技术

动压气体推力轴承是一种采用弹性支撑结构的自作用式轴承，结构上主要是由底片、支撑波纹形箔和顶层箔片组成。由于采用空气作为润滑介质并融合弹性支撑结构，该轴承属于被动调节式轴承，与传统的油膜轴承和滚动轴承相比，具有自适应性强、干净无污染、转速高、摩擦功耗小、抗振动能力强、使用温度范围宽和维护成本低等优点，在氢燃料电池空压机、制冷压缩机、空气悬浮离心鼓风机、微型燃气轮机、涡轮发电机和飞机环控系统等高速旋转机械等领域得到了广泛的应用。

目前，传统的动压气体推力轴承的弹性支承箔片为波纹形箔片，受限于模压技术和材料的回弹，波纹形箔的整体高度一般大于1毫米，研究表明，波纹形箔的高度过大，会导致波纹形箔的弹性变形能力减弱，从而降低动压气体推力轴承自适应变形能力。此外采用波纹箔片支承平箔片的方法，其加工过程十分繁琐。尤其是波纹箔片，需要定制专用的模具进行压制，精度要求难以达到微米级别。繁琐的加工工艺和高精度要求不利于气体箔片轴承实际应用的发展，且制造成本昂贵。

因此，为了增强支承箔片的弹性变形，提高支承箔片的弹性能力，采用叠层式构造的弹性支承箔片十分重要。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种动压气体推力轴承弹性支承箔片结构及其制备方法，由中间层的弹性变形提供气膜间隙尺寸调节作用，可以提高弹性支承箔片的寿命，增强支承箔片的可靠性。

本发明提供了一种动压气体推力轴承弹性支承箔片结构，包括叶形凸起支撑片、薄圆环簧片和扇形凸起基片，所述叶形凸起支撑片为一端具有用于定位的半圆形键，用于支承顶箔；所述薄圆环簧片中心圆孔内径上均匀分布有与所述的叶形凸起支撑片一端一致的半圆形键，用于固定叶形凸起支撑片和固定扇形凸起基片，叶形凸起支撑片和扇形凸起基片交错相间排列在薄圆环簧片正反两侧；所述扇形凸起基片内径和外径与薄圆环簧片的内径和外径大小一致，用于支承薄圆环簧片。

进一步改进，所述叶形凸起支撑片厚度为0.1-0.3mm，薄圆环簧片厚度为0.25-0.4mm，扇形凸起基片弧度为30°-60°，厚度为0.2-0.3mm；

本发明还提供了一种动压气体推力轴承弹性支承箔片结构的制备方法，用于实现上述叶形凸起支撑片，薄圆环簧片，扇形凸起基片的组合，其特征在于，采用固化定位夹具装夹，通过高温树脂固化胶胶接的方法合成为一个整体。

具体步骤为：

1）将阵列键槽定位块根据键槽配合安装在底座上，将薄圆环簧片安装在阵列键槽定位块上；

2）将叶形凸起支撑片定位板按定位孔对齐掩盖在薄圆环簧片上，并由定位销对齐定位，依次固定；

3）在叶形凸起支撑片定位板空隙中涂敷高温树脂固化胶，放置叶形凸起支撑片，加热固化后，取出叶形凸起支撑片定位板；

4）将叶形凸起支撑片定位板及叶形凸起支撑片和薄圆环簧片的组合反置于阵列键槽定位块上，将扇形凸起基片定位板沿定位孔对齐，定位后进行固定；

5）在扇形凸起基片固定板空隙中涂敷粘合剂，并放置扇形凸起基片，加热固化后，将叶形凸起支撑片固定板和扇形凸起基片固定板板与叶形凸起支撑片、扇形凸起基片分和扇形凸起基片分离；