[发明专利]一种气体径向轴承和电机

说明书

本发明提供一种气体径向轴承和电机，气体径向轴承，其包括：轴承座、顶箔、第一层波箔和第二层波箔；第一层波箔包括位于轴向第一位置的第一波箔，第二层波箔包括位于轴向第二位置的第二波箔和位于轴向第三位置的第三波箔；第一波箔包括沿周向方向交替设置的第一波箔支承端和第一波箔平段，第二波箔也包括沿周向方向交替设置的第二波箔支承端和第二波箔平段，第三波箔也包括沿周向方向交替设置的第三波箔支承端和第三波箔平段；且第一波箔支承端的拱高小于第二波箔支承端的拱高，同时第一波箔支承端的拱高小于第三波箔支承端的拱高。根据本发明有效增大中间位置的气膜厚度，提升轴承承载刚度，减少轴承端泄，提升承载能力。

技术领域

本发明涉及气体轴承技术领域，具体涉及一种气体径向轴承和电机。

背景技术

箔片气体轴承在工作时，转子表面与轴承内表面发生高速运动，气体由于黏性作用被带入楔形间隙，使得轴承与转轴之间会形成一层动压气体薄膜，在动压效应作用下达到一个相对平衡状态，从而支撑转轴结构。箔片气体轴承因其承载能力高、阻尼特性好，摩擦损耗低等优点区别于传统油膜、滚珠轴承。即便如此缺乏高承载和高阻尼的箔片气体动压轴承仍然是气体轴承发展的技术难题，因此，通过改变优化弹性结构型线和创新支撑结构来获得高承载和高阻尼的轴承性能是必然的。通过改变箔片形状和改变气膜厚度都是提升轴承承载性能的有效方式。

由于现有技术中的动压气浮径向轴承存在承载区气膜厚度小，气膜压力小，导致存在轴承端泄，气体承载力差和稳定性差等技术问题，因此本发明研究设计出一种气体径向轴承和电机。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的动压气浮径向轴承存在承载区气膜厚度小导致轴承端泄的缺陷，从而提供一种气体径向轴承和电机。

为了解决上述问题，本发明提供一种气体径向轴承，其包括：

轴承座、顶箔、第一层波箔和第二层波箔，所述第一层波箔和所述第二层波箔均设置于所述轴承座与所述顶箔之间，且所述第一层波箔设置于所述第二层波箔与所述顶箔之间；

所述第一层波箔包括位于轴向第一位置的第一波箔，所述第二层波箔包括位于轴向第二位置的第二波箔和位于轴向第三位置的第三波箔，所述轴向第一位置位于所述轴向第二位置和所述轴向第三位置之间；

所述第一波箔包括沿周向方向交替设置的第一波箔支承端和第一波箔平段，所述第二波箔也包括沿周向方向交替设置的第二波箔支承端和第二波箔平段，所述第三波箔也包括沿周向方向交替设置的第三波箔支承端和第三波箔平段；

且所述第一波箔支承端的拱高小于所述第二波箔支承端的拱高，同时所述第一波箔支承端的拱高小于所述第三波箔支承端的拱高。

在一些实施方式中，所述第一层波箔设置于所述顶箔的外周，且所述第一波箔支承端朝向所述第二层波箔凸出，所述第二层波箔设置于所述第一层波箔的外周，且所述第二波箔支承端朝向所述第一层波箔凸出，所述第三波箔支承端朝向所述第一层波箔凸出。

在一些实施方式中，所述第一层波箔还包括第一拱箔平面区域，所述第一拱箔平面区域为筒状结构且套设于所述顶箔的外周，所述第一波箔平段设置于所述第一拱箔平面区域的外周或设置于相邻两个第一拱箔平面区域之间，且所述第一波箔支承端与所述第一波箔平段连接且朝径向向外凸出；

所述第二层波箔还包括第二拱箔平面区域，所述第二拱箔平面区域为筒状结构且套设于所述第一层波箔的外周，所述第二波箔平段设置于所述第二拱箔平面区域的内周或设置于相邻两个第二拱箔平面区域之间，且所述第二波箔支承端与所述第二波箔平段连接且朝径向向内凸出，所述第三波箔平段设置于所述第二拱箔平面区域的内周或设置于相邻两个第二拱箔平面区域之间，且所述第三波箔支承端与所述第三波箔平段连接且朝径向向内凸出。