箔轴承、用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及箔轴承的相应制造方法技术

本发明专利技术创建一种箔轴承、一种用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及一种用于箔轴承的相应制造方法。所述箔轴承（100）具有：具有通孔（102）的轴承背衬（101），其中，轴（103）在所述通孔中能够如此被布置，使得在所述轴和所述轴承背衬之间存在间隙（S）；具有第一内圆周（U）的箔组件（107），该箔组件具有：第一段状箔（107a），该第一段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述轴承背衬相邻，第二段状箔（107b），该第二段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述第一箔相邻，和第三段状箔（107c），该第三段状箔被布置在所述间隙（S）中、在所述轴和所述第二箔之间；用于调节所述箔组件（107）的所述内圆周（U）的调节机构（110）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】箔轴承、用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及箔轴承的相应制造方法本专利技术涉及一种箔轴承、一种用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及箔轴承的一种相应制造方法。
技术介绍
箔轴承被使用在多种应用中，特别在高转速的应用中，例如在热涡轮机、涡轮增压器、压缩机等中。箔轴承是滑动轴承的一种特殊类型。这是空气动力轴承，所述空气动力轴承被设计用于高转速。第一代箔轴承由所谓的覆盖箔、波箔和轴承背衬构成。为了改善在这个轴承背衬中的轴的稳定性，在圆周上多个、典型地三个预紧元件（例如：具有矩形横截面和轴承宽度的长度的材料条，所谓的“垫片”）分散地被插入在所述轴承背衬和所述波箔之间。在没有这样的预紧元件时，空气动力压力形成仅仅发生在轴圆周方向中的一个位置处，即那里：在那里所述轴通过外力在一定条件下贴靠在所述覆盖箔处。与之相反，利用所述预紧元件，所述压力形成发生在所述圆周处的例如三个位置处。图3示出用于阐述无预紧元件的示例性的箔轴承300的示意图。箔轴承300具有轴承背衬101、轴103、具有覆盖箔107b和波箔107a的箔组件107。箔组件107被布置在间隙303中，该间隙在轴103和轴承背衬101之间。在图3中，轴103仅在横截面点处贴靠在覆盖箔107b处。由此产生在圆周方向上变窄的间隙303，在该间隙中，流体动力的或者空气动力的压力能够形成。在所述箔轴承中的压力分布利用曲线301示意性地被绘制出。在图4中，具有预紧元件401、403、405的另一示例性的箔轴承400被示出。箔轴承400具有轴承背衬101、轴103、分别具有覆盖箔407b和波箔407a的箔组件407、407‘、407‘‘。箔组件107被布置在间隙409中，该间隙在轴103和轴承背衬101之间。为了稳定所述轴，在所述间隙中附加地布置预紧元件401、403、405。在图4中能够识别出，通过预紧元件401、403、405在所述轴承圆周上、在多个位置处产生变窄的间隙，所述间隙在轴103和覆盖箔407b之间。在这种变窄部中的每个处，空气动力压力分别形成，该空气动力压力支撑所述轴并且在径向方向上定位该轴。预紧元件401、403、405的位置和高度确定结构的几何形状。但是，在安装箔组件407、407‘、407‘‘和预紧元件401、403、405之后，轴承400的几何形状不再是能够改变的，压力进程的位置和强度于是仅仅取决于运行条件（速度、介质的粘度和温度）。US2004/0042691A1公开具有多个环段状箔的箔轴承，所述环段状箔被布置在间隙中，该间隙在轴和轴承背衬之间。在此，所述轴承背衬被销穿透，其中，下述长度能够被围绕所述轴承背衬的、能够旋转的环调节：所述销以该长度从所述轴承背衬突出。US2003/0118257A1示出具有多个压电执行器的箔轴承。所述箔轴承包括壳体以及用于支撑旋转轴的多个箔。所述压电执行器被设置用于调节所述轴承的刚度和阻尼系数。
技术实现思路
本专利技术创建一种根据权利要求1的箔轴承，一种根据权利要求9的用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及一种根据权利要求10的用于箔轴承的相应制造方法。优选的改型方案是各个从属权利要求的主题。专利技术优点本专利技术所基于的构思是，附加于至今所使用的覆盖箔和波箔，在箔轴承中放入底面箔（所谓的“底箔”）。这种底面箔被布置在所述轴承背衬和所述波箔之间。因此，根据本专利技术的箔轴承的箔组件是具有底面箔、支撑箔和覆盖箔的箔组件。此外，所述箔轴承具有调节机构，利用该调节机构能够调节箔组件的内圆周。在此，所述调节机构适于将所述底面箔适当弹性地变形。这产生能够调节的间隙几何形状。因此，本专利技术实现了对在制造箔轴承时的制造公差的补偿，由于所述制造公差箔轴承的间隙几何形状能够变化。在此，过小的间隙不利于轴承的效率，因为这能够导致在壳体处的边缘的摩擦，该摩擦伴随着涡轮机的后续停止运行。与之相反，过大的间隙降低所述轴承的承载力。通过对所述间隙几何形状的事后调节（所述调节利用本专利技术被提供），制造公差能够被校正，并且，尤其是所述轴能够在径向方向上被定位。根据一种优选改型方案，所述轴承背衬在圆周方向上和/或在轴向方向上、在一个或者多个位置处设有钻孔。螺栓被插入至这些钻孔中，所述螺栓根据旋入深度将所述底面箔、所述波箔和所述覆盖箔压向轴承中心。通过所述调节机构的这种方案，所述调节机构的特别灵活和容易操作的实施方式被提供。因此，通过在所述轴和所述轴承之间的所述间隙几何形状的灵活的能调节性，箔轴承的支撑行为也能够灵活地被调节。根据另一种优选改型方案，所述调节机构在圆周方向上和/或在轴向方向上具有第一、第二和/或第三螺栓，由此，所述箔组件在轴向和/或径向方向上能够被定位。螺栓确保所述箔轴承的所述间隙几何形状的、灵活的调节可能性。然而，对于具有商业上常见的工具的用户而言，螺栓在它的低制造成本以及它的简单的能操纵性方面也是有利的。根据另一种优选改型方案，所述底面箔、所述波箔和所述覆盖箔分别被构造为段状箔。在此，段状箔被理解为弯曲的箔，该箔形成基本上为环形的元件的至少一部分。所述覆盖箔在第一或者第二端部具有第一或者第二棱，其中，所述第一和所述第二棱包围至少340°的角度，也就是说，所述覆盖箔基本上环绕地被构造，并且具有直至20°的中断。在此，角度表述340°指的是具有所述覆盖箔的圆弧。因此，所述覆盖膜以及因此还有所述箔组件只是近似环形地被构造。在所述覆盖箔的所述第一棱和所述第二棱之间的角度确保所述箔组件的灵活的能变形性。然而，如果在所述第一和所述第二棱之间的所述角度变得过小，这负面地影响所述箔和所述箔轴承的稳定性以及承载力。因此，所提到的角度是在所述间隙几何形状的能调节性和所述轴承的承载力之间的最佳折衷。尤其地，所述波箔也能够在多个位置被中断，并且不必具有与所述覆盖箔同样的几何形状。例如，所述波箔能够如此被构造，使得它在圆周方向上被分成三段。视所述波箔段的数目而定，这些波箔段如此被彼此间隔开，使得在波箔段之间的间隔在圆周方向上累计至约15°。例如，就三个波箔段而言，在每两个波箔段之间产生约5°至10°的间隔。利用这样的数量级，所述波箔段彼此之间的灵活的并且独立的能变形性被确保。根据另一种优选改型方案，所述调节机构至少部分地被布置在所述轴承背衬中。在所述轴承背衬中的布置为用户确保了容易的能接近性，因此，该用户能够容易地调节根据本专利技术的箔轴承的所述间隙几何形状。根据另一种优选改型方案，所述调节机构具有第一端位置和第二端位置，并且在所述第一和所述第二端位置之间能够连续地被调节。在所述第一和所述第二位置之间的连续的能调节性确保灵活的调节可能性，该调节可能性能够精确地适配于主导的条件。根据另一种优选改型方案，所述第三箔接触所述轴，当所述调节机构在它的第二位置中时。因此，所述第二端位置被构造为止档部，并且，因此在所述轴和所述轴承背衬之间的任意小的间隙能够被调节。根据另一种优选改型方案，所述调节机构在它的第一位置中迫使形成具有所述箔组件的第一半径的第一圆周，并且，在它的第二位置中迫使形成具有所述箔组件的第二半径的第二圆周，其中，所述第一圆周与所述第二圆周以0.999倍的因数相区别。通过所述箔组件的可能被迫使的圆周的这种带宽实现了所述能够调节的间隙几何形状的最大可能的带宽。这相当于例如在箔轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
箔轴承（100），具有：‑ 具有通孔（102）的轴承背衬（101），其中，轴（103）在所述通孔中能够如此被布置，使得在所述轴和所述轴承背衬之间存在间隙（S）；‑ 具有第一内圆周（U）的箔组件（107），该箔组件具有：‑ 第一段状箔（107a），该第一段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述轴承背衬相邻，‑ 第二段状箔（107b），该第二段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述第一箔相邻，‑ 第三段状箔（107c），该第三段状箔被布置在所述间隙（S）中、在所述轴和所述第二箔之间；‑ 用于调节所述箔组件（107）的所述内圆周（U）的调节机构（110）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 DE 102014226840.01.箔轴承（100），具有：-具有通孔（102）的轴承背衬（101），其中，轴（103）在所述通孔中能够如此被布置，使得在所述轴和所述轴承背衬之间存在间隙（S）；-具有第一内圆周（U）的箔组件（107），该箔组件具有：-第一段状箔（107a），该第一段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述轴承背衬相邻，-第二段状箔（107b），该第二段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述第一箔相邻，-第三段状箔（107c），该第三段状箔被布置在所述间隙（S）中、在所述轴和所述第二箔之间；-用于调节所述箔组件（107）的所述内圆周（U）的调节机构（110）。2.根据权利要求1所述的箔轴承（100），其中，所述调节机构（110）具有第一螺栓（105a）和/或第一和第二螺栓（105a、105b）和/或第一、第二和第三螺栓（105a、105b、105c），由此，所述箔组件能够在轴向和/或径向方向上被定位。3.根据前述权利要求中任一项所述的箔轴承（100），其中，所述第三段状箔在第一棱（109a）和第二棱（109b）之间分别至少包围340°，该第一棱在所述箔的第一端部处，该第二棱在所述箔的第二端部处。4.根据前述权利要求中任一项所述的箔轴承（100），其中，所述调节机构（110）至少部分地被布置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A福格特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE