一种气体箔片止推轴承制造技术

本发明专利技术公开了一种气体箔片止推轴承，包括轴承座和设置在轴承座上的气体箔片止推轴承组件；其特征在于：气体箔片止推轴承组件包括顶箔

【技术实现步骤摘要】
一种气体箔片止推轴承


[0001]本专利技术涉及旋转机械领域，尤其涉及一种气体箔片止推轴承
。

技术介绍

[0002]目前，由于动压气体箔片轴承所具备的高运转速度
、
高温
、
低摩擦阻力
、
低运行成本和较小的质量等优良特性，经过多年的发展与迭代，其在航空航天等高速旋转机械
、
高速电机
、
透平压缩机
、
涡轮泵
、
燃气轮机和涡轮发电机等设备中得到了广泛应用
。
[0003]现有气体箔片止推轴承设计通常采用一系列独立的板材，有时采用非平面构造来提供弹性效果
。
[0004]此类现有的设计不仅导致制造过于复杂，而且由于产生了过多的摩擦力，特别是在每分钟转数较低的情况下，性能也很差
。
[0005]具体来说，动压气体箔片止推轴承通常采用由轴承座轴向支撑的弹性底箔；以及顶箔，以及传力中箔
。
旋转的推力盘起转后，顶箔与旋转的推力盘之间形成一层薄薄的流体，该流体对推力盘进行轴向支撑，从而形成一个低摩擦的动压空气轴承；此外，流体的传递有利于传热
。
[0006]推力盘通常是平的，而箔片元件通常沿圆周方向呈楔形收敛状，这种沿圆周方向的表面倾斜导致了流体膜的产生，并给推力盘带来了轴向提升效应
。
[0007]这样，旋转的推力盘所施加的轴向载荷可以通过流体膜
、
顶箔
、
中箔与底箔传递到轴承座，轴承座提供一个大小相等
、
方向相反的轴向反作用力，以匹配施加在轴承上的轴向载荷
。
[0008]这种力传递链中流体膜的存在为显著减少由于表面之间的相对旋转而可能发生的摩擦损耗提供了可能
。
[0009]因此，动压气体箔片止推轴承可用于微型燃气轮机，以克服其他传统形式的轴承在高转速和高工作温度条件下的相关不实用性
。
[0010]然而顶箔
、
中箔与底箔通常是线接触或部分面接触，这样容易使得箔片温度分布不均匀，导致顶箔发生不均匀热变形，破坏润滑气膜，此外，这种传统接触方式在产生气膜压力后容易发生应力集中的问题，也会导致箔片产生不均匀变形，使得顶箔与转子发生接触并磨损
。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种可解决上述问题的气体箔片止推轴承
。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方法是：本专利技术公开了一种气体箔片止推轴承，包括轴承座和设置在所述轴承座上的气体箔片止推轴承组件；其特征在于：所述气体箔片止推轴承组件包括顶箔
、
中箔和底箔；所述中箔与底箔为面接触；所述底箔设置在所述轴承座上，所述底箔与所述轴承座初始接触状态为线接触，加载状态为面接触；
所述顶箔包括楔形箔片元件和分设在所述楔形箔片元件两侧的起始端焊位孔和终端；所述起始端焊位孔固置在所述中箔上平面，所述终端相对所述中箔上平面悬空；若干所述楔形箔片元件成环形均布在所述中箔上平面；所述底箔包括底箔配合环和设置在所述底箔配合环下平面，与所述底箔配合环呈一定倾斜角度的弹性元件
。
[0013]进一步的，所述底箔配合环上设有若干圆周等距分布的通孔矩阵；所述通孔一侧设有所述弹性元件；所述弹性元件长度方向沿所述底箔配合环圆周方向设置
。
[0014]进一步的，所述通孔矩阵包括沿所述底箔配合环径向分布的通孔以及沿所述底箔配合环周向分布的通孔
。
[0015]进一步的，沿所述底箔配合环周向方向，两相邻所述弹性元件轴对称设置
。
[0016]进一步的，沿所述底箔配合环径向方向，两相邻所述弹性元件中心对称设置
。
[0017]进一步的，所述轴承座的轴承座环形配合面表面平坦但粗糙
。
[0018]进一步的，所述中箔
、
底箔和轴承座上依次设有同轴且孔径相同的中箔定位通孔
、
底箔定位通孔和轴承座定位通孔
。
有益效果
[0019]1.
相较于现有技术，本专利技术中中箔与底箔为完全的面接触，在传递气动热时，有利于箔片结构温度场的均匀分布，防止箔片发生不均匀热变形；底箔的弹性元件均匀分布，能够解决气膜压力引起的箔片不均匀变形问题
。
[0020]2.
本专利技术中弹性元件相对于底箔配合环的夹角的存在，使得箔片组具备大变形的能力，减少在运行过程中由于箔片变形能力不足而导致轴承磨损的情况发生
。
同时，能够在于转子装配时进行预紧装配，使弹性元件有一定的预变形，提高轴承刚度，达到提高轴承承载力的作用
。
附图说明
[0021]图1为本专利技术中气体箔片止推轴承的整体结构示意图；图2为本专利技术中气体箔片止推轴承的爆炸示意图；图3为本专利技术中顶箔的具体结构示意图；图4为本专利技术中中箔的具体结构示意图；图5本专利技术中底箔的具体结构示意图；图6本专利技术中底箔的上表面示意图；图7本专利技术中底箔的下表面示意图；图8本专利技术中轴承座的具体结构示意图
。
实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的描述
。
[0023]图1‑7描述了气体箔片止推轴承的具体结构，气体箔片止推轴承包括气体箔片止推轴承组件
100
和轴承座
200
；
气体箔片止推轴承组件
100
包括顶箔
110、
中箔
120
和底箔
130。
[0024]如图1所示，楔形箔片元件
114、
中箔环形配合环
122、
底箔环形配合环
132
与轴承座轴承座环形配合面
242
依次堆叠
。
轴承工作前，荷载通过楔形箔片元件
114
依次由中箔片配合环
122
传递给底箔环形配合环
132
，底箔配合环将荷载传递给弹性元件
134
，弹性元件受力后与底箔环形配合环
132
之间的夹角减小
。
[0025]其中，中箔
120
表面是平的，底箔
130
的底箔配合环
132
是平的
。
顶箔
110
包括非平面构造，而中箔
120
和底箔
130
是平面的
。
[0026]顶箔
110、
中箔
120
和底箔
130
及轴承座
200
圆心位置设有相同的贯穿通孔
。
[0027]楔形箔片元件
114
可以均匀地分布在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种气体箔片止推轴承，包括轴承座（
200
）和设置在所述轴承座（
200
）上的气体箔片止推轴承组件（
100
）；其特征在于：所述气体箔片止推轴承组件（
100
）包括顶箔（
110
）
、
中箔（
120
）和底箔（
130
）；所述中箔（
120
）与底箔（
130
）为面接触；所述底箔（
130
）设置在所述轴承座（
200
）上，所述底箔（
130
）与所述轴承座（
200
）初始接触状态为线接触，加载状态为面接触；所述顶箔（
110
）包括楔形箔片元件（
114
）和分设在所述楔形箔片元件（
114
）两侧的起始端焊位孔（
113
）和终端（
115
）；所述起始端焊位孔（
113
）固置在所述中箔（
120
）上平面，所述终端（
115
）相对所述中箔（
120
）上平面悬空；若干所述楔形箔片元件（
114
）成环形均布在所述中箔（
120
）上平面；所述底箔（
130
）包括底箔配合环（
132
）和设置在所述底箔配合环（
132
）下平面，与所述底箔配合环（
132
）呈一定倾斜角度的弹性元件（
134
）
。2.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振乾，熊成，许波，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：