[发明专利]一种基于电磁阻尼器的多孔质可倾瓦气体轴承

说明书

本发明公开了一种基于电磁阻尼器的多孔质可倾瓦气体轴承，主要由轴承基座、电磁阻尼器、可倾瓦片和多孔质组成，所述可倾瓦片与所述轴承基座围成同心的环状结构，所述轴承基座与可倾瓦片之间安装有电磁阻尼器，所述可倾瓦片沿轴向的外端面上设有外部进气口，所述可倾瓦片远离轴承基座的一侧设有均压槽结构，所述均压槽内安装有多孔质，所述均压槽底部设有与外部进气口相连通的多孔质供气孔。本发明属于空气轴承技术领域，通过多孔质的设置，可以避免轴承内表面与轴径外表面的直接接触，通过电磁阻尼器的设置可以提高轴承整体阻尼并实现完全无油工作环境。

技术领域：本发明涉及空气轴承技术领域，具体提供一种基于电磁阻尼器的多孔质可倾瓦气体轴承。

技术背景：多孔质可倾瓦气体轴承是在可倾瓦的金属表面粘贴了多孔质，为动静压混合气体轴承，多孔质可倾瓦气体轴承能够把多孔质静压气体轴承的优势与可倾瓦轴承的稳定性相结合，在承载力、阻尼和刚度等方面都具有良好的特性，且具有无污染、低磨损和高速度等特点，所以越来越多的被应用到透平膨胀机等高速旋转机械中。对于多孔质可倾瓦气体轴承，当转子不转动时，外部加压气体通过外部进气口进入轴承基座，从多孔质流出后在轴承和转子之间形成气膜，用来支承转子系统，实现轴承和转子间的无接触悬浮，轴承相当于静压气体轴承，多孔质材料为静压轴承的气体节流器。当转子转动后而不提供外部加压气体时，润滑气体由于动压效应而形成气膜，用来支承转子系统，轴承相当于动压气体轴承。当同时提供外部气源和驱动转子转动的外力时，由转子转动产生的动压效应和由外部气体产生的静压效应一起作用于气膜层，在转子高速运转时，气膜层的气体泄露率增大，从而造成轴承的阻尼减小，这会导致整个轴承—转子系统的运行稳定性不佳。

为有效提高轴承的阻尼，目前普遍采取的有效措施是在轴承上安装挤压油膜阻尼器，比如挤压油膜阻尼器轴承及具备该挤压油膜阻尼器的旋转机械(CN 111623036 A)，该申请公布了一种挤压油膜阻尼器轴承及具备该挤压油膜阻尼器的旋转机械，挤压油膜阻尼器轴承具有：内部支承环，其支承轴承部；外部支承环，其设置于内部支承环的外周；以及散逸部，其设置于外部支承环以及内部支承环中的至少任一方，在形成于内部支承环的外周面与外部支承环的内周面之间的阻尼器间隙填充有粘性流体。但挤压油膜阻尼器在工作时依然会有其内液压油泄露的问题产生，进而造成环境污染。为解决上述问题，本发明提出了一种基于电磁阻尼器的多孔质可倾瓦气体轴承。

发明内容：

本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种基于电磁阻尼器的多孔质可倾瓦气体轴承，将电磁阻尼器加入到多孔质可倾瓦气体轴承中，在提高轴承的阻尼的同时达到无环境污染的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于电磁阻尼器的多孔质可倾瓦气体轴承，包括轴承基座，电磁阻尼器、可倾瓦片和多孔质，所述可倾瓦片与所述轴承基座围成同心的环状结构，所述轴承基座与可倾瓦片之间安装有电磁阻尼器，所述可倾瓦片沿轴向的外端面上设有外部进气口，所述可倾瓦片远离轴承基座的一侧设有均压槽结构，所述均压槽内安装有多孔质，所述均压槽底部设有与外部进气口相连通的多孔质供气孔。

优选的，所述可倾瓦片为4个，可倾瓦片沿周向等间隔布置。

优选的，所述可倾瓦片沿轴向的外端面上设有外部进气口，所述外部进气口与多孔质供气孔空间交叉90°相连通。

优选的，任一所述电磁阻尼器内部有2个电磁阻尼组件，所述电磁阻尼组件包括初级部分和次级部分，所述初级部分通过连接杆安装在上端平板远离可倾瓦片一侧，所述次级部分安装在下端平板远离轴承基座一侧，所述上端平板和下端平板通过弹簧连接。

优选的，所述电磁阻尼组件初级部分和次级部分之间有气隙。

优选的，所述电磁阻尼组件次级部分包括导磁筒和导电筒，所述导磁筒的材料为纯铁，所述导电筒的材料为纯铜。