[发明专利]一种动压气体推力轴承

说明书

本发明公开一种动压气体推力轴承，包括轴承底板、弹性支撑垫片、固定板、箔片垫片和顶层箔片，多个弹性支撑垫片铺设于轴承底板正面，相邻弹性支撑垫片之间设置有支撑间隔，固定板铺设于弹性支撑垫片正面，多个箔片垫片铺设于固定板正面，相邻箔片垫片之间设置有箔片间隔，各箔片垫片依次与对应的支撑间隔相对，多个顶层箔片铺设于固定板正面，各顶层箔片位于同一方向的固定端穿过对应的箔片间隔固定连接固定板正面，各顶层箔片的自由端搭接于对应的箔片垫片的正面。大幅简化轴承结构，所有零件全部采用平面箔片，轴承结构简洁，轴承工艺性好，工序单一，有利于批量自动化生产，降低加工难度低和加工成本，提升成品率，有利于技术推广应用。

技术领域

本发明涉及气体轴承领域，特别是涉及一种动压气体推力轴承。

背景技术

动压气体推力轴承是基于流体动压润滑基本原理，以环境气体为润滑介质，通过动压效应在轴承表面产生高压气膜，实现转轴完全悬浮的超高速轴承。动压气体推力轴承主要结构包括顶层箔片、波箔片和轴承底板组成。

与传统滚动和滑动轴承相比，它具有转速高、精度好、可靠性高、无油润滑、摩擦损耗小和能在高温环境下工作等一系列优点。在航空航天、国防军工和民用流体机械等领域具有广阔的应用前景，包括无油离心鼓风机、燃料电池空压机、余热回收发电机、制冷压缩机和微型燃气轮机等。

现有技术中，波箔片和顶层箔片构成了箔片气体轴承的柔性轴承表面。在轴承起飞后，轴承表面的柔度可以在一定程度上通过弹性变形提升轴承的抗冲击能力和适应不对中的能力，避免轴承失效。在正常工况下，箔片结构的变形和轴承内部的压力场达到动态的平衡，波箔片和顶层箔片以及波箔片和推力底板之间的存在相对滑动，从而产生摩擦力。各接触表面的摩擦作用会产生热量，从而造成能量损耗，为轴承提供一定的阻尼。

但是现有轴承结构复杂，存在多个复杂曲面零件，多种不同类型的零部件互相叠加装配，轴承结构不够简洁，工艺性差，轴承加工工艺流程复杂，不利于批量加工自动化生产。

因此，如何提供一种结构简单便于加工的动压气体推力轴承是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动压气体推力轴承，大幅简化轴承结构，所有零件全部采用平面箔片，轴承结构简洁，轴承工艺性好，工序单一，有利于批量自动化生产，降低加工难度低和加工成本，提升成品率，有利于技术推广应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种动压气体推力轴承，包括轴承底板、弹性支撑垫片、固定板、箔片垫片和顶层箔片，多个所述弹性支撑垫片沿圆周方向依次铺设于所述轴承底板正面，围绕且避让所述轴承底板的中心通孔，相邻所述弹性支撑垫片之间设置有支撑间隔，所述固定板铺设于所述弹性支撑垫片正面，多个所述箔片垫片沿圆周方向依次铺设于所述固定板正面，围绕且避让所述固定板的中心通孔，相邻所述箔片垫片之间设置有箔片间隔，各所述箔片垫片依次与对应的所述支撑间隔相对，多个所述顶层箔片沿圆周方向依次铺设于所述固定板正面，围绕且避让所述固定板的中心通孔，各所述顶层箔片位于同一方向的固定端穿过对应的所述箔片间隔固定连接所述固定板正面，各所述顶层箔片的自由端搭接于对应的所述箔片垫片的正面。

优选地，所述顶层箔片为圆心处设置有避让缺口的扇形板，多个所述顶层箔片拼接成环形结构。

优选地，所述箔片垫片为圆心处设置有避让缺口的扇形板，所述箔片间隔为扇形缺口。

优选地，所述弹性支撑垫片为圆心处设置有避让缺口的扇形板，所述支撑间隔为扇形缺口。

优选地，各所述弹性支撑垫片外周连接第一环形定位板内侧，各所述箔片垫片外周连接第二环形定位板内侧。

优选地，所述轴承底板和所述固定板为环形板。

优选地，所述轴承底板、各所述弹性支撑垫片拼接结构、所述固定板、各所述箔片垫片拼接结构和各所述顶层箔片拼接结构同轴设置，且中部设置有贯穿的通孔。