平箔组件、气体动压轴承和高速电机制造技术

本发明专利技术公开了一种平箔组件、气体动压轴承和高速电机，平箔组件，包括多层卷曲的平箔，多层平箔沿径向叠加，沿周向各平箔均具有第一固定端和第一自由端，各平箔的第一固定端固定连接，各平箔的第一自由端能够相对移动地相互搭接在一起，多层平箔的曲率半径沿径向由外到内逐层变大，相邻的平箔之间形成弹性空腔。气体动压轴承，包括轴承座，具有轴孔；顶箔，沿轴孔的周向卷曲，并嵌套在轴孔中；波箔，沿轴孔的周向卷曲，并嵌套在轴承座与顶箔之间；及多个第二方面任一实现方式的平箔组件，多个平箔组件沿轴孔的周向排列，并嵌套在顶箔与波箔之间。高速电机包括的气体动压轴承。其能够使轴颈异常能量迅速耗散，恢复系统稳定，阻尼特性更好。

Flat foil assembly, pneumatic bearing and high speed motor

【技术实现步骤摘要】
平箔组件、气体动压轴承和高速电机
本专利技术用于高速旋转机械领域，特别是涉及一种平箔组件、气体动压轴承和高速电机。
技术介绍
箔片气体动压轴承通过轴芯高速旋转，带动粘性空气介质进入轴芯与轴承形成的楔形间隙中，空气被压缩而产生压力场，从而支撑轴芯高速运转的一种轴承，在高速旋转机械领域具有独特而广泛的用途，如燃料电池压缩机、曝气鼓风机、微型燃气轮机、涡轮膨胀机等等。随着该类轴承应用范围的不断扩大，其面临的工况要求越来越复杂，工作环境也越来也恶劣，对系统稳定性的要求也越来越高。比如，使用在汽车燃料电池压缩机上的箔片动压气体轴承，在汽车加速、刹车、转弯、上坡、下坡或行驶在路况较差的路段时，压缩机会随汽车发生大位移颠簸，压缩机转子在惯性力作用下会偏离平衡位置，进而引发系统的不稳定振动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种平箔组件、气体动压轴承和高速电机，其能够使轴颈异常能量迅速耗散，恢复系统稳定，阻尼特性更好，稳定性更高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：第一方面，平箔组件，包括多层卷曲的平箔，多层所述平箔沿径向叠加，沿周向各所述平箔均具有第一固定端和第一自由端，各所述平箔的第一固定端固定连接，各所述平箔的第一自由端能够相对移动地相互搭接在一起，多层所述平箔的曲率半径沿径向由外到内逐层变大，相邻的所述平箔之间形成弹性空腔。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多层所述平箔的厚度沿径向由外到内逐层变小。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述平箔采用具有弹性的高温合金片材通过模具卷制定型而成，各所述平箔的外圆面均进行喷砂或喷丸处理。结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，各所述平箔的第一固定端均具有沿径向向外弯折的第一翼缘，各所述平箔的第一翼缘相互叠加并固定连接。第二方面，气体动压轴承，包括轴承座，具有轴孔；顶箔，沿所述轴孔的周向卷曲，并嵌套在所述轴孔中；波箔，沿所述轴孔的周向卷曲，并嵌套在所述轴承座与所述顶箔之间；及多个第二方面任一实现方式所述的平箔组件，多个所述平箔组件沿所述轴孔的周向排列，并嵌套在所述顶箔与所述波箔之间。结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述轴承座的内壁上沿周向设有多个卡槽，所述平箔组件在所述平箔的第一固定端具有第一翼缘，所述第一翼缘嵌入所述卡槽以将所述平箔组件限定在所述轴承座上，由所述第一固定端到所述第一自由端的方向与顶箔内侧轴颈的旋转方向相反；所述波箔包括设在各所述平箔组件与所述轴承座之间的多个波箔单元，各所述波箔单元均具有第二自由端和第二固定端，所述第二固定端设有沿径向向外弯折的第二翼缘，所述第二翼缘嵌入所述卡槽以将所述波箔单元限定在所述轴承座上，所述第二自由端与对应的所述平箔组件的第一自由端平齐，由所述第二固定端到所述第二自由端的方向与顶箔内侧轴颈的旋转方向相反。结合第二方面和上述实现方式，在第二方面的某些实现方式中，所述顶箔沿所述轴孔的周向卷曲呈环状，所述顶箔设有轴向通槽并使所述顶箔形成第三自由端和第三固定端，所述第三固定端设有沿径向向外弯折的第三翼缘，所述第三翼缘嵌入所述卡槽以将所述顶箔限定在所述轴承座上，由所述第三固定端到所述第三自由端的方向与顶箔内侧轴颈的旋转方向相反。结合第二方面和上述实现方式，在第二方面的某些实现方式中，所述顶箔沿所述轴孔的周向卷曲呈部分环状，各所述顶箔均具有第四自由端和第四固定端，多个呈部分环状的所述平箔沿所述轴孔的周向依次排列，所述第四固定端设有沿径向向外弯折的第四翼缘，所述第四翼缘嵌入所述卡槽以将所述顶箔限定在所述轴承座上，由所述第四固定端到所述第四自由端的方向与顶箔内侧轴颈的旋转方向相反。结合第二方面和上述实现方式，在第二方面的某些实现方式中，沿所述轴孔周向，前一个所述顶箔与后一个所述顶箔搭接或相互隔开。第三方面，高速电机，包括第二方面任一实现方式所述的气体动压轴承。上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：平箔组件具有多层的平箔，当平箔组件的最内层平箔受到外界轴颈挤压时，最内层的平箔通过第一自由端搭接部分将力逐层传递至外层的平箔，同时，内层的平箔相对外层的平箔发生移动，弹性空腔变小，轴颈的不稳定能量便可通过多层箔片的结构弹性和箔片间的摩擦迅速耗散，从而能够使轴颈异常能量迅速耗散，恢复系统稳定，阻尼特性更好，稳定性更高。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术平箔组件的一个实施例结构示意图；图2是本专利技术平箔组件的另一个实施例结构示意图；图3是本专利技术气体动压轴承的一个实施例结构示意图；图4是本专利技术气体动压轴承的另一个实施例结构示意图；图5是本专利技术气体动压轴承的又一个实施例结构示意图；图6是图3中A处局部放大图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。本专利技术中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本专利技术的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。在本专利技术的描述中，如果有描述到“第一”“第二”“第三”“第四”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。参见图3、图4、图5，本专利技术的实施例提供了一种气体动压轴承，包括轴承座1、顶箔2、波箔3和多个平箔组件4，轴承座1具有轴孔。顶箔2沿轴孔的周向卷曲，并嵌套在轴孔中，顶箔2限定出轴向内孔。波箔3沿轴孔的周向卷曲，并嵌套在轴承座与顶箔2之间，波箔3沿所述轴孔的周向卷曲呈环状或部分环状。多个平箔组件4沿轴孔的周向排列，并嵌套在顶箔2与波箔3之间。即顶箔2、多个平箔组件4、波箔3沿轴孔的径向逐层分布在轴承座1的轴孔中，形成一个整体部件，其能够直接安装到需要气体动压轴承的旋转设备或仪器上，方便独立设计、生产、运输、装配、维修和更换。使用时，轴颈穿过顶箔2限定出的轴向内孔，并转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.平箔组件，其特征在于：包括多层卷曲的平箔，多层所述平箔沿径向叠加，沿周向各所述平箔均具有第一固定端和第一自由端，各所述平箔的第一固定端固定连接，各所述平箔的第一自由端能够相对移动地相互搭接在一起，多层所述平箔的曲率半径沿径向由外到内逐层变大，相邻的所述平箔之间形成弹性空腔。/n

【技术特征摘要】
1.平箔组件，其特征在于：包括多层卷曲的平箔，多层所述平箔沿径向叠加，沿周向各所述平箔均具有第一固定端和第一自由端，各所述平箔的第一固定端固定连接，各所述平箔的第一自由端能够相对移动地相互搭接在一起，多层所述平箔的曲率半径沿径向由外到内逐层变大，相邻的所述平箔之间形成弹性空腔。


2.根据权利要求1所述的平箔组件，其特征在于：多层所述平箔的厚度沿径向由外到内逐层变小。


3.根据权利要求1所述的平箔组件，其特征在于：所述平箔采用具有弹性的高温合金片材通过模具卷制定型而成，各所述平箔的外圆面均进行喷砂或喷丸处理。


4.根据权利要求1所述的平箔组件，其特征在于：各所述平箔的第一固定端均具有沿径向向外弯折的第一翼缘，各所述平箔的第一翼缘相互叠加并固定连接。


5.气体动压轴承，其特征在于：包括
轴承座，具有轴孔；
顶箔，沿所述轴孔的周向卷曲，并嵌套在所述轴孔中；
波箔，沿所述轴孔的周向卷曲，并嵌套在所述轴承座与所述顶箔之间；及
多个权利要求1～4中任一项所述的平箔组件，多个所述平箔组件沿所述轴孔的周向排列，并嵌套在所述顶箔与所述波箔之间。


6.根据权利要求5所述的气体动压轴承，其特征在于：所述轴承座的内壁上沿周向设有多个卡槽，所述平箔组件在所述平箔的第一固定端具有第一翼缘，所述第一翼缘嵌入所述卡槽以将所述平箔组件限定在所述轴承座上，由所述第一固定端到所述第一自由端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振宇，熊万里，张虎，薛建，汤秀清，
申请(专利权)人：广州市昊志机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44