[发明专利]一种径向动压空气轴承

说明书

本申请涉及一种径向动压空气轴承，其包括轴承套和至少一个支撑组件，支撑组件包括设置于轴承套内的保持架和至少一个具有弹性的支撑臂，保持架与轴承套之间留有距离，支撑臂设置于轴承套和保持架之间，支撑臂设置有至少两个用于抵触轴承套内壁的抵触部，各个抵触部围绕保持架呈圆周分布，抵触部与保持架之间留有间隙以使抵触部能够发生形变。当动压气膜刚开始形成时，支撑臂较为易于发生形变，而当动压气膜逐渐形成时，支撑臂也逐渐较为难于发生形变，从而使支撑臂的形变程度和动压气膜的形成程度达到一个动态的平衡，使动压气膜对内转子的支撑更加均匀稳定，达到更小的起飞转速。

技术领域

本申请涉及轴承的领域，尤其是涉及一种径向动压空气轴承。

背景技术

径向动压空气轴承，又称空气动压轴承、气浮轴承，是一种通过气体作为润滑剂的轴承，与传统的滚珠轴承相比，径向动压空气轴承具有无需润滑、工作转速高、机械损失小、维护成本低的特点。一般径向动压空气轴承至少包括从内到外依次设置的顶箔片、支撑组件以及轴承套，其中支撑组件可以将顶箔片支撑在轴承套内，操作人员可将内转子设置于顶箔片内。在工作状态时，内转子在顶箔片内发生转动，内转子的外周壁和顶箔片的内侧表面之间可以形成由具有动能的气体形成的动压气膜，动压气膜对内转子具有内转子径向上的力以支撑内转子。

相关技术中如申请公布号为CN108180223支撑组件的中国发明专利申请公开了一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承，其包括有轴承座、支承波箔和顶层箔片，顶层箔片套装在轴承座内，支承波箔装配在轴承座和顶层箔片之间。支承波箔的内圈表面抵触顶层箔片，支承波箔的外圈表面抵触轴承座。

针对上述中的相关技术，发明人认为该相关技术使用支承波箔作为支撑组件，支承波箔由多个连续分布的拱形结构组成，当任意一个拱形结构发生形变时，发生形变的拱形结构易受距离较近的其他拱形结构的影响，导致支承波箔的形变量较难控制，不仅使支承波箔在开始运行的短时间内难以通过形变为动压气膜提供足够且稳定的空间，导致动压气膜难以连续、快速地形成，使得径向箔片动压空气轴承的起飞转速较高，还降低了支承波箔对内转子的冲击载荷吸收能力，导致径向箔片动压空气轴承在运行时不够稳定。

发明内容

为了提高径向动压空气轴承的工作稳定性，本申请提供一种径向动压空气轴承。

本申请提供的一种径向动压空气轴承，采用如下的技术方案：

一种径向动压空气轴承，包括轴承套和至少一个支撑组件，所述支撑组件包括设置于所述轴承套内的保持架和至少一个具有弹性的支撑臂，所述保持架与所述轴承套之间留有距离，所述支撑臂设置于所述轴承套和所述保持架之间，所述支撑臂设置有至少两个用于抵触所述轴承套内壁的抵触部，各个所述抵触部围绕所述保持架呈圆周分布，所述抵触部与所述保持架之间留有间隙以使所述抵触部能够发生形变。

通过采用上述技术方案，保持架可将各个支撑臂固定在轴承套内，各个支撑臂均通过抵触部抵触于轴承套，以使保持架和轴承套之间留有空间。当径向动压空气轴承处于工作状态时，受径向动压空气轴承内部形成的动压气膜的影响，保持架会逐渐朝接近轴承套内侧的方向移动，使支撑臂逐渐发生形变，抵触部与保持架之间的空间逐渐变小。由于轴承套的内壁呈弧形，支撑臂在形变时会逐渐发生弯曲，在此过程中，位于支撑臂两端的抵触部之间的距离会逐渐变小，从而使支撑臂的可形变范围逐渐变小。相当于，当动压气膜刚开始形成时，支撑臂较为容易吸收冲压负荷而发生形变，而当动压气膜逐渐形成时，支撑臂也逐渐较为难于发生形变从而增大支撑刚度，使支撑臂的支撑刚度变化和动压气膜的逐渐形成程度达到一个动态的平衡。

当动压气膜刚开始形成时，由于支撑臂易于发生形变，径向动压空气轴承内可以较快速地留出供动压气膜形成的空间，降低空间对动压气膜形成的局限性从而使动压气膜可以连续、稳定地形成，达到更低的起飞转速。同时，由于支撑臂在动压气膜刚开始形成时拥有较好的冲击载荷吸收能力，降低内转子的冲击对径向箔片动压空气轴承的影响，提升径向箔片动压空气轴承的工作稳定性。