轴向动压空气轴承以及其刚度和阻尼的调整方法技术

本发明专利技术属于空气轴承技术领域，尤其涉及一种轴向动压空气轴承以及其刚度和阻尼的调整方法。该轴承包括轴承座、支撑组件以及平箔，平箔和轴承座的轴向表面平行布置，支撑组件装配在平箔和轴承座的轴向表面之间，支撑组件和平箔组成一个弹性支承结构，而支撑组件包括多个弹性箔片，多个弹性箔片设置在轴承座的轴向表面上，平箔通过多个弹性箔片支撑。若需要不同刚度和阻尼的弹性箔片空气轴承时，只需要选择不同宽度、密度、厚度或组合方式的弹性箔片，装配到轴承座和平箔之间即可。本发明专利技术能缩短其研发周期，并降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
轴向动压空气轴承以及其刚度和阻尼的调整方法
本专利技术属于空气轴承
，尤其涉及一种轴向动压空气轴承以及其刚度和阻尼的调整方法。
技术介绍
轴向动压空气轴承是一种新型的弹性支承动压空气轴承，现有技术中，轴向动压空气轴承包括轴承座、支撑组件以及平箔，其中，平箔和轴承座的轴向表面平行布置，支撑组件装配在平箔和轴承座的轴向表面之间，支撑组件和平箔组成一个弹性支承结构。在使用时，将两个上述轴向动压空气轴承固定安装在机架上，转轴沿转轴的轴向依次穿过两个轴向动压空气轴承，轴承上套装有一个工作板，该工作板设置在两个轴向动压空气轴承的平箔之间，随着转轴的旋转，与转轴接触的空气被挤入平箔和工作板之间的空隙中，当转轴达到一定转速后，工作板和平箔之间会产生气体动压力，在工作板和平箔之间形成气膜。在轴承工作过程中，支撑组件与平箔所组成的弹性支承结构会自适应的产生变形，使轴承的气膜厚度增加，工作更加稳定。配备空气轴承的旋转机械不需要额外的润滑系统，降低了系统的复杂性，提高了经济性和可靠性。相对于传统的空气动压轴承，轴向动压空气轴承具有承载能力大、轴承稳定性高、使用寿命长等优势。刚度和阻尼是轴承的重要性能参数，直接影响了转子系统的稳定性，空气轴承的刚度和阻尼是由支撑组件与平箔所组成的弹性支承结构决定的，合理的分布轴承的支撑刚度，增大结构阻尼，是轴向动压空气轴承设计的关键。在实现本专利技术的过程中，申请人发现现有技术中至少具有以下不足：现有技术中，每一类轴向动压空气轴承的刚度和阻尼确定的，若需要不同刚度和阻尼的轴向动压空气轴承，则需根据待开发的轴向动压空气轴承的刚度和阻尼，重新开发一套弹性支承结构的模具，但模具开发的制造工艺复杂，周期长，且效率低下，因此，需对现有技术进行改进。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种轴向动压空气轴承以及其刚度和阻尼的调整方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一方面，本专利技术提供了一种轴向动压空气轴承，所述轴承包括轴承座、支撑组件以及平箔，所述平箔和轴承座的轴向表面平行布置，所述支撑组件装配在所述平箔和轴承座的轴向表面之间，其特殊之处在于，所述支撑组件包括多个弹性箔片，所述多个弹性箔片设置在所述轴承座的轴向表面上，所述平箔通过多个所述弹性箔片支撑。进一步地，所述支撑组件还包括支撑板，所述支撑板设置在所述轴承座的轴向表面上，所述多个弹性箔片设置在所述支撑板背向所述轴承座的轴向表面的表面上。进一步地，每个所述弹性箔片均呈弧形，每个所述弹性箔片的一端均固定设置在所述支撑板上，所述平箔通过每个所述弹性箔片的另一端支撑。更进一步地，多个所述弹性箔片设置有多排。可选地，每排所述弹性箔片中的每个所述弹性箔片的一端均位于第一直线上，所述第一直线位于所述轴承座的径向上。可选地，每排所述弹性箔片包括第一类型弹性箔片和第二类型弹性箔片，所述第一类型弹性箔片和所述第二类型弹性箔片交错布置，每个所述第一类型弹性箔片的一端均位于第二直线上，每个所述第二类型弹性箔片的一端均位于第三直线上，所述第二直线与所述第三直线均位于所述轴承座1的径向上且不同的直线。进一步地，所述平箔包括多个平箔单体，每个所述平箔单体均呈扇形，每个所述平箔单体均由对应的所述弹性箔片支撑，多个所述平箔单体拼装成一个呈环状的平箔。更进一步地，所述支撑板包括多个支撑单体，所述支撑单体和所述平箔单体对应设置，每个所述支撑单体也呈扇形，所述平箔单体的其中一个径向侧边折弯，形成连接部，所述连接部固定设置在对应的所述支撑单体的径向侧边上。优选地，每个所述弹性箔片的圆心角为15°～60°。另一方面，本专利技术提供了一种轴向动压空气轴承的刚度和阻尼调整方法，其特征在于，所述方法包括：提供不同宽度的弹性箔片、提供沿所述轴承座周向上不同密度的弹性箔片、或/和提供不同厚度的所述弹性箔片，将所提供的弹性箔片装配在轴承座的轴向表面和所述平箔之间，实现轴承的周向刚度的调整；提供位于所述轴承座的径向上且不同刚度参数的弹性箔片，将所提供的弹性箔片装配在所述轴承座的轴向表面和所述平箔之间，实现轴承径向任意点的刚度的调整；提供多个区域内的弹性箔片，且不同区域的弹性箔片的高度不同，将所提供的弹性箔片装配在所述轴承座的轴向表面和所述平箔之间，实现轴承轴向上的刚度的调整；提供多排弹性箔片，同一排的弹性箔片中相邻的弹性箔片交错布置，将多排弹性箔片装配在所述轴承座的轴向表面和所述平箔之间，实现轴承的阻尼的调整。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种轴向动压空气轴承，由于支撑组件和平箔组成一个弹性支承结构，而支撑组件包括多个弹性箔片，多个弹性箔片设置在轴承座的轴向表面上，平箔通过多个弹性箔片支撑，因此，若需要不同刚度和阻尼的弹性箔片空气轴承时，只需要选择不同宽度、密度、厚度或组合方式的弹性箔片，装配到轴承座和平箔之间，即可获得不同刚度以及阻尼的轴承，不需要再开发制造整个弹性支撑结构模具，解决了现有技术中需要从新开发制造整个弹性支撑结构模具，导致制造成本增加，制造周期加长，制造效率低的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种轴向动压空气轴承的结构示意图；图2为图1的局部剖视图；图3为图1中的支撑组件的结构示意图；图4为图1中的弹性箔片在支撑板上的装配示意图；图5为本专利技术实施例中的支撑组件的另一种结构示意图；图6为图1中的平箔单体的装配示意图；图7为图1所示的轴向动压空气轴承的使用状态示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例的一种轴向动压空气轴承的结构示意图，参见图1，本专利技术实施例的轴承包括轴承座1、支撑组件2以及平箔3，平箔3和轴承座1的轴向表面平行布置，支撑组件装配在平箔3和轴承座1的轴向表面之间，支撑组件2和平箔3组成一个弹性支承结构。图2为图1的局部剖视图，图3为图1中的支撑组件的结构示意图，结合图1、图2及图3，本专利技术实施例的特殊之处在于，支撑组件2包括多个弹性箔片2.2，多个弹性箔片2.2设置在轴承座1的轴向表面上，平箔3通过多个弹性箔片2.2支撑。结合图1、图2及图3，本专利技术实施例中，支撑组件还可以包括支撑板2.1，支撑板2.1设置在轴承座1的轴向表面上，多个弹性箔片2.2设置在支撑板2.1背向轴承座1的轴向表面上，即多个弹性箔片2.2通过支撑板2.1装配在轴承座1的轴向表面上。当然，多个弹性箔片2.2也可以直接装配在轴承座1的轴向表面上，但考虑到轴承座1的空间限制，本专利技术实施例优选为铜管支撑板2.1的方式装配在轴承座1的轴向表面上。结合图3，本专利技术实施例中，每个弹性箔片2.2均呈弧形，每个弹性箔片2.2的一端均固定设置在支撑板2.1上，平箔3通过每个弹性箔片2.2的另一端支撑。优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴向动压空气轴承，所述轴承包括轴承座(1)、支撑组件(2)以及平箔(3)，所述平箔(3)和轴承座(1)的轴向表面平行布置，所述支撑组件装配在所述平箔(3)和轴承座(1)的轴向表面之间，其特征在于，所述支撑组件(2)包括多个弹性箔片(2.2)，所述多个弹性箔片(2.2)设置在所述轴承座(1)的轴向表面上，所述平箔(3)通过多个所述弹性箔片(2.2)支撑。

【技术特征摘要】
1.一种轴向动压空气轴承，所述轴承包括轴承座(1)、支撑组件(2)以及平箔(3)，所述平箔(3)和轴承座(1)的轴向表面平行布置，所述支撑组件装配在所述平箔(3)和轴承座(1)的轴向表面之间，其特征在于，所述支撑组件(2)包括多个弹性箔片(2.2)，所述多个弹性箔片(2.2)设置在所述轴承座(1)的轴向表面上，所述平箔(3)通过多个所述弹性箔片(2.2)支撑。2.根据权利要求1所述的轴向动压空气轴承，其特征在于，所述支撑组件还包括支撑板(2.1)，所述支撑板(2.1)设置在所述轴承座(1)的轴向表面上，所述多个弹性箔片(2.2)设置在所述支撑板(2.1)背向所述轴承座(1)的轴向表面的表面上。3.根据权利要求2所述的轴向动压空气轴承，其特征在于，每个所述弹性箔片(2.2)均呈弧形，每个所述弹性箔片(2.2)的一端均固定设置在所述支撑板(2.1)上，所述平箔(3)通过每个所述弹性箔片(2.2)的另一端支撑。4.根据权利要求3所述的轴向动压空气轴承，其特征在于，多个所述弹性箔片(2.2)设置有多排。5.根据权利要求4所述的轴向动压空气轴承，其特征在于，每排所述弹性箔片(2.2)中的每个所述弹性箔片(2.2)的一端均位于第一直线上，所述第一直线位于所述轴承座(1)的径向上。6.根据权利要求4所述的轴向动压空气轴承，其特征在于，每排所述弹性箔片(2.2)包括第一类型弹性箔片和第二类型弹性箔片，所述第一类型弹性箔片和所述第二类型弹性箔片交错布置，每个所述第一类型弹性箔片的一端均位于第二直线上，每个所述第二类型弹性箔片的一端均位于第三直线上，所述第二直线与所述第三直线均位于所述轴承座(1)的径向上且不同的直线。7.根据权利要求2所述的轴向动压空...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，
申请(专利权)人：北京瑞深航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11