本发明专利技术公开了一种空气动压箔片轴承，包括由外至内依次设置的轴承座、环状波箔和环状平箔，环状波箔设置于轴承座内壁面，环状平箔设置于环状波箔的内壁面，环状波箔和环状平箔均为一端与轴承座的内壁面固定相连，另一端为周向延伸的自由端；环状波箔其表面的部分凸起圆弧为双圆弧；或环状波箔其表面的部分凸起圆弧的侧面一体而成增生圆弧。本发明专利技术可以避免由于平箔变形成的气体泄漏通道，减小端部的泄漏，还略微增加了波箔数，提高了轴承的承载力，增强了轴承的抗冲击能力，双圆弧或增生圆弧在轴向上有一体而成的延伸部分，延伸部分位于相邻波箔的相邻凸起圆弧之间的间隙处，起到辅助限位，避免径向空气动压箔片轴承的波箔的轴向错位的问题。位的问题。位的问题。
【技术实现步骤摘要】
空气动压箔片轴承、包括其的悬浮离心鼓风机及加工工艺
[0001]本专利技术涉及通用机械：非变容式泵及其部件，具体涉及一种空气动压箔片轴承、包括其的悬浮离心鼓风机及加工工艺。
技术介绍
[0002]气体润滑技术是20世纪中叶发展起来的一项高新技术。它的出现打破了液体润滑一统天下的局面，使润滑技术产生了质的飞跃。空气轴承就是从这项技术开发出来的核心产品。它是利用气膜支撑负载或减少摩擦的机械构件。根据润滑气膜产生机理的不同，将空气轴承分为静压空气轴承和动压空气轴承两种类型，其中静压空气轴承由于需要独立的供气系统，增加了系统的复杂性，限制其在某些领域的应用；动压空气轴承，是通过转子高速旋转下楔形气膜的压缩效应来产生气膜压力并提供承载力的。
[0003]气体润滑轴承因其润滑介质黏度受温度影响较小，不仅可以满足高转速、高精度的需求，还有耐寒耐热、低摩擦、无污染、使用寿命长等优点。但气体润滑轴承同时也存在启停磨损严重、易失稳、支承刚度小和抗外界冲击能力弱等问题。而引入弹性箔片恰好能解决上述问题。箔片动压轴承是以箔片结构作为弹性支承的自适应轴承，箔片结构可随受载调整气膜厚度以适应间隙内的压力变化。可见箔片动压轴承对制造精度和转子对中性要求降低，适应环境能力强，且自身阻尼及库仑摩擦力还能抵消轴承
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转子系统的涡动能量并抑制自激振荡的产生。
[0004]空气悬浮轴承主要包括径向轴承以及止推轴承等部件。启动前回转轴和轴承之间有物理性的接触，启动时回转轴和轴承相对运动，以形成流体动力场。在径向轴承内此流体动力形成浮扬力，该浮扬力使回转轴处于悬浮状态，从而达到回转自如的目的。这种轴承与传统的滚珠轴承不同，运行时回转轴和轴承之间没有物理接触点，所以无摩擦、无需润滑油、能量损耗极低、效率极高，适用于多种工作环境。这种技术可以应用于转速高达100000 rpm的大功率、高转速机械。经过严格测试，表明该轴承的启动次数可达到20000次以上，完全符合设计以及实际应用要求。
[0005]朱冰硕在《风机技术》杂志第62卷，2020年第Z1期上发表的论文《浅谈动压空气轴承在鼓风机和航空发动机的应用》上提到：第二代波箔片轴承从结构上采取了一定措施来提升轴承的承载力和稳定性。在轴向方向，考虑到波箔结构刚度的轴向分布对轴承性能的影响，将整片的波箔沿轴向裁剪成多条，端部波箔结构与中间箔片结构采用不同的结构设计，以减少端部气体的泄漏；在圆周方向，考虑到第一代波箔式气体轴承箔片结构刚度从固定端到自由端逐渐减小的问题，在周向采用变节距的波箔，节距从固定端到自由端逐渐变小，这样的设计使得沿圆周方向箔片结构刚度和阻尼分布更均匀，有利于提升轴承的承载力和稳定性，其性能比第一代好，承载能力系数增加到 0.5 左右。甚至第三代还采用波箔周向错开的形成，周向错开，有利于减小因平箔变形而形成的气体泄漏通道，减小端部的泄漏；同时，还有利于箔片结构在圆周方向的弹性支承。整个结构的改变使得周向的箔片结构刚度更加均匀，轴向刚度得到进一步优化，端部气体泄漏也减少。因此，大大地提高了承载
能力和稳定性，承载能力系数达到0.9~1.0。但是如果能进一步减小平箔变形，则能进一步减少端部气体的泄漏，进一步优化空气动压箔片轴承的结构。公开号为CN108180223A的专利：一种具有厚顶层箔片结构的径向箔片动压空气轴承，包括轴承座(1)、支承波箔(2)和顶层箔片(3)，顶层箔片(3)套装在轴承座(1)内，支承波箔(2)装配在轴承座(1)和顶层箔片(3)之间，其特征在于：所述的支承波箔(2)和顶层箔片(3)之间为预紧装配，顶层箔片(3)的厚度为0.5mm~3mm，支承波箔(2)的形变量为0.01mm~0.04mm。其通过增加平箔厚度解决平箔的变形问题，但平箔厚度的增加还要考虑诸多限制因素，如轴承上的安装间隙、整个轴承的成本、安装精度是否受影响等。另外，如公开号CN111795062B的专利：一种径向箔片动压空气轴承所述，整片的波箔沿轴向裁剪成多条存在另一个问题，就是：端部波箔段由于气膜压力小及运行时振动影响，两侧的端部波箔段沿轴向更容易发生错位。而箔片的错位会让承载区有效工作气膜分布不均匀，降低箔片动压空气轴承的承载能力及稳定性，导致轴系运行不稳，振动加剧，严重时甚至有可能发生轴系烧损。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种空气动压箔片轴承，能进一步减小平箔变形，进一步减少端部气体的泄漏，进一步优化了空气动压箔片轴承的结构，并且在解决这一问题的同时还可避免箔片的错位。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是设计一种空气动压箔片轴承，包括由外至内依次设置的轴承座、环状波箔和环状平箔，环状波箔设置于轴承座内壁面，环状平箔设置于环状波箔的内壁面，环状波箔和环状平箔均为一端与轴承座的内壁面固定相连，另一端为周向延伸的自由端；环状波箔其表面的部分凸起圆弧为双圆弧；或环状波箔其表面的部分凸起圆弧的侧面一体而成增生圆弧。部分波箔采用双圆弧或单圆弧侧面增生小圆弧的方式，既避免波箔上相邻凸起圆弧间的顶层箔片（平箔）会出现“凹陷”问题（也即可以避免平箔变形，由此可以避免由于平箔变形成的气体泄漏通道，减小端部的泄漏），还相当于略微增加了波箔数，提高了轴承的承载力，增强了轴承的抗冲击能力；这样的设置相当于环状波箔其表面的部分凸起圆弧之间的节距很小，甚至为零（针对部分凸起圆弧，在其一侧又设置一个小凸起圆弧，这部分凸起圆弧其与相邻两侧的凸起圆弧间的节距很小），既避免波箔上相邻凸起圆弧间的顶层箔片（平箔）会出现“凹陷”问题，还相当于略微增加了波箔数，提高了轴承的承载力，增强了轴承的抗冲击能力（由现有技术可知：随波箔波箔数、箔片厚度的增大，轴承等效刚度均增大，随摩擦因数的增大，轴承等效刚度也增大；因为随着波箔数的增加，波箔片与顶箔及轴壳间的摩擦效应增大，从而造成固定端附近的波箔在相同载荷下变形困难，最终导致波箔片整体刚度增大。但是波箔数不应无限制地增加，因为过多的波箔支承会使得波箔片与顶箔及轴壳间的临界摩擦力过大，从而导致波箔片被锁死，无法提供库伦阻尼，失去了箔片存在的意义，对系统稳定性有负面影响）。
[0008]进一步的技术方案是，环状波箔上设有至少两个周向的开槽。由现有技术可知：将整片的波箔沿轴向裁剪成多条，端部波箔结构与中间箔片结构采用不同的结构设计，以减少端部气体的泄漏；在圆周方向，考虑到第一代波箔式气体轴承箔片结构刚度从固定端到自由端逐渐减小的问题，在周向采用变节距的波箔，节距从固定端到自由端逐渐变小，这样
的设计使得沿圆周方向箔片结构刚度和阻尼分布更均匀，有利于提升轴承的承载力和稳定性。环状波箔上周向开槽的设置将整片的波箔沿轴向裁剪成多条，而端部波箔结构与中间箔片结构又采用不同的结构设计（比如端部波箔的节距与中间波箔的节距不同，再比如端部波箔的节距比中间波箔的节距大），可以减少端部气体的泄漏。
[0009]进一步的技术方案是，开槽数量设有两个，环状波箔由中间波箔段和中间波箔段两侧的端部波箔段构成。
[0010]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.空气动压箔片轴承，其特征在于，包括由外至内依次设置的轴承座、环状波箔和环状平箔，环状波箔设置于轴承座内壁面，环状平箔设置于环状波箔的内壁面，环状波箔和环状平箔均为一端与轴承座的内壁面固定相连，另一端为周向延伸的自由端；环状波箔其表面的部分凸起圆弧为双圆弧；或环状波箔其表面的部分凸起圆弧的侧面一体而成增生圆弧。2.根据权利要求1所述的空气动压箔片轴承，其特征在于，所述环状波箔上设有至少两个周向的开槽。3.根据权利要求2所述的空气动压箔片轴承，其特征在于，所述开槽数量设有两个，环状波箔由中间波箔段和中间波箔段两侧的端部波箔段构成。4.根据权利要求3所述的空气动压箔片轴承，其特征在于，所述双圆弧或增生圆弧位于端部波箔段上。5.根据权利要求4所述的空气动压箔片轴承，其特征在于，所述双圆弧中的一个圆弧或增生圆弧在轴向上设有一体而成的延伸部分，延伸部分位于相邻的中间波箔段上的相邻凸起圆弧之间的间隙处。6.根据权利要求3所述的空气动压箔片轴承，其特征在于，所述双圆弧或增生圆弧位于中间波箔段上。7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王胜兵，张达，潘超，尹海日，毛红良，
申请(专利权)人：江苏海拓宾未来工业科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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