[发明专利]一种气体动压径向轴承

说明书

本申请公开了一种气体动压径向轴承，包括轴承套、波箔片和第一平箔片；波箔片沿轴承套的孔内壁设置，第一平箔片呈筒状且第一平箔片穿设于轴承套内；沿轴承套和第一平箔片的轴向来看，第一平箔片的轴向两端均超出波箔片。第一平箔片的轴向两端均超出波箔片，即第一平箔片的任一轴端相对于波箔片悬空以形成悬臂结构，在满足常规作业特性的基础上令第一平箔片的轴端易于变形。当气体动压径向轴承和转轴相对运动时，第一平箔片既可以发挥其常规功能，还能够在气体动压径向轴承启停和变载荷工况时基于第一平箔片的轴端的变形特性降低轴端磨损程度，提高空气吸入量，达到提高对流散热效果和降低局部温升的效果，进而提高气体动压径向轴承的极限性能。

技术领域

本申请涉及轴承技术领域，尤其涉及一种气体动压径向轴承。

背景技术

气体动压轴承例如波箔型径向轴承是一种基于流体动压润滑基本原理的超高速轴承。超高速轴承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。

弹性支承结构是气体动压轴承的关键部件，应具有一定的结构刚度和结构阻尼，使轴承运行时产生足够的承载能力和缓冲冲击振动的能力。前述弹性支承结构主要包括顶层箔片、弹性支承结构和轴承底板，转轴可安装于该气体动压径向轴承的弹性支承结构内。转轴起飞前，顶层箔片与转轴表面之间具有楔形间隙并产生相对移动，随着转轴转速升高，周围环境的粘性气体被卷压进入楔形间隙，形成高压气膜，从而产生气膜动压力。当气膜的合力与转轴上的载荷在径向方向平衡时，转轴便实现动压悬浮。

尽管气体动压轴承在其应用中已经展现了优良的稳定性能，但轴承端部的磨损与局部温升问题一直限制着它在极限工况中的应用。例如。目前气体动压轴承的顶层箔片变形困难，导致转轴与轴承端部顶层箔片的碰磨，加剧了润滑涂层的磨损和顶层箔片的局部温升，因此存在端部磨损大、局部温升高和极限性能低的缺陷，严重情况下还会造成因顶层箔片温升过高引起涂层失效和抱轴现象。

发明内容

本申请的目的是提供一种气体动压径向轴承，其能够削弱箔片端部磨损，提高进气量以降低温升，保障长期正常作业。

为实现上述目的，本申请提供一种气体动压径向轴承，包括：

轴承套；

沿轴承套的孔内壁设置的波箔片；

呈筒状且穿设于轴承套内的第一平箔片；第一平箔片的轴向两端均超出波箔片。

在一些实施例中，轴承套内设有第二平箔片；第二平箔片呈筒状且穿套于轴承套和第一平箔片之间；第二平箔片的轴向任意一端齐平或者超出波箔片，第二平箔片的轴向任意一端不超过第一平箔片。

在一些实施例中，第二平箔片的轴向两端均超出波箔片，第一平箔片的轴向两端均超出第二平箔片。

在一些实施例中，第一平箔片、第二平箔片和波箔片三者的轴向中点重合，第一平箔片、第二平箔片和波箔片三者的轴向两端均以各自的轴向中点为中心对称分布。

在一些实施例中，第一平箔片和第二平箔片任意一者包括侧向开口的圆筒部；圆筒部的侧向开口处设有向外翻折的平箔片折边，平箔片折边插嵌定位于孔内壁的安装槽内。

在一些实施例中，任一圆筒部的侧向开口处的缺口沿圆筒部的周向和壁厚方向贯通；缺口包括相对分布的第一边缘和第二边缘，折边仅设于第一边缘；第一平箔片的第一边缘叠合于第二平箔片的第二边缘，第一平箔片的第二边缘叠合于第二平箔片的第一边缘。

在一些实施例中，波箔片设有多条槽，任一槽以轴承套的中心轴为轴环绕分布，全部槽沿轴承套的轴向间隔分布；波箔片由全部槽分为多段，波箔片的段长自轴承套的轴向中部向轴向两端渐缩。

在一些实施例中，波箔片呈筒形且侧向开口；波箔片的侧向开口处设有朝外翻折的波箔片折边，波箔片折边插嵌定位于孔内壁的安装槽内。