一种箔片动压轴承弹性支撑装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种箔片动压轴承弹性支撑装置，包括由轴承弹性支撑本体和第一键组成的轴承弹性支撑，所述第一键设置于轴承弹性支撑本体的一端，第一键与轴承弹性支撑本体呈70°～100°，所述轴承弹性支撑本体上内外表面设有多条凸起。本实用新型专利技术具有制作方便、结构简单、经济合理、刚度可调、承载力较高的特点，可以广泛应用于高速透平机械的箔片动压轴承上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高速透平机械的箔片动压轴承，特别是涉及一种箔片动压轴承弹性支撑装置。
技术介绍
箔片轴承是以流体作润滑剂并采用箔片作为弹性支承元件的一种动压轴承。美国从20世纪60年代末开始，成功地应用到DC-10飞机环境控制系统的核心制冷部件空气循环机(ACM)上，因为它具有无油、高效率、免维护、抗冲击振动、抗污染能力强、可靠性高、寿命长等优点，在以后的几乎所有民航飞机上，均采用箔片轴承支撑的空气循环机。箔片轴承分为叶型箔片轴承和波型箔片轴承两大类，一般由顶层箔片和箔片动压轴承弹性支撑组成。顶层箔片由金属箔片卷曲而成，箔片动压轴承弹性支撑一般由金属箔片经过模具压制而成。转子静止时顶层箔片与轴紧密贴合，转子高速旋转时产生动压气膜推开顶层箔片，使轴悬浮于气膜上。箔片动压轴承弹性支撑主要作用是优化气膜分布，增强轴承承载能力；同时，箔片动压轴承弹性支撑能够增强轴承的结构阻尼，有效增强产品抗冲击性能。箔片轴承承载能力的提高主要是对箔片动压轴承弹性支撑的改进。根据箔片动压轴承弹性支撑的结构特点和承载能力，把箔片轴承划分为三代。第一代箔片轴承是早期产品，无箔片动压轴承弹性支撑或箔片动压轴承弹性支撑刚度均一，箔片轴承承载能力非常低；第二代箔片轴承的特点是弹性支撑刚度在一个方向(轴向或者周向)变化，有效改善气膜结构，减小了该方向端部的空气泄漏，箔片轴承承载能力有较大提高；第三代箔片轴承包括较多数量的经精细裁剪的箔片，箔片动压轴承弹性支撑刚度在两个方向(轴向和周向)变化，使气膜结构在两个方向都得到优化，最大程度的减小了端部的空气泄漏，进一步增加了箔片轴承承载能力。虽然箔片轴承具有众多的优点，但因为理论研究严重滞后，造成制作工艺非常复杂，尤其是箔片动压轴承弹性支撑的设计制作更加复杂，其设计准则、尺寸确定、材料选取、热处理与表面处理等均需耗费大量工作，不仅研制难度很大，而且开发投入巨大，工艺水平要求高，目前只有少数几个公司掌握了它的设计制作方法，其设计准则和制作工艺也处于严格的保密范围，应用也主要局限于航空航天等少数领域。近年来，一些国家开始开发具有各自特色的箔片轴承，国内也出现很多具有自主知识产权的箔片轴承弹性支撑结构。公开号为CN1563732A、专利技术名称为“高速透平机械弹性支承平箔型止推气体轴承”的专利技术专利申请和公开号为CN2363119Y、专利技术名称为“弹性支承箔片动压径向轴承”的技术专利公开了一种采用橡胶片代替金属箔片的弹性支撑结构，该轴承结构简单，制作加工方便，但作为支撑的弹性橡胶片耐温性差，轴承弹性支撑容易因过热导致失效，同时因为刚度无法调节，轴承承载能力较低，无法实现工业化应用。公开号为专利CN101280801A、专利技术名称为“一种具有径向支撑箔片的动压气体轴承结构”的专利技术专利申请公开了一种带鼓泡的弹性支撑结构，该结构克服了弹性橡胶片耐温性差的缺点，但其鼓泡结构需要采用专用模具冲压而成，而且刚度均一，承载能力较低。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种箔片动压轴承弹性支撑装置及其制作方法，使其具有制作方便、结构简单、经济合理、刚度可调、承载力较高的特点。本技术提供的一种箔片动压轴承弹性支撑装置，包括由轴承弹性支撑本体和第一键组成的轴承弹性支撑，所述第一键设置于轴承弹性支撑本体的一端，第一键与轴承弹性支撑本体呈70° 100°，所述轴承弹性支撑本体上内外表面设有多条凸起。在上述技术方案中，所述轴承弹性支撑本体上设有多条轴承通槽，所述轴承通槽与凸起交叉布置。在上述技术方案中，所述轴承弹性支撑本体内外表面的凸起间隔布置。在上述技术方案中，所述轴承弹性支撑的展开图为长方形或扇形环。在上述技术方案中，所述轴承通槽有多排，多排轴承通槽之间的间距由轴承通槽中心向外侧逐渐减少。在上述技术方案中，所述多条凸起之间的间距相同。在上述技术方案中，所述多条凸起之间的间距由第一键向另一端逐渐减小。在上述技术方案中，所述轴承弹性支撑本体内外两侧的凸起厚度不相同。本技术的箔片动压轴承弹性支撑装置，具有以下有益效果由于轴承弹性支撑采用化学腐蚀或电化学腐蚀等非机械加工方法制作，所以无需模具，既制作方便，又减少了大量模具研制加工所需的周期和费用，而且加工成的凸起不仅使轴承弹性支撑保持了较好的弹性，而且也使得用作箔片动压轴承弹性支撑装置的金属箔片材料也不受金属材料力学性能的限制，拓宽了用材范围，提高了加工效率。通过材料、腐蚀深度和通槽宽度的选择，并通过冲裁或线切割的方法剪裁，使得加工成带轴承通槽的轴承弹性支撑，该轴承弹性支撑不仅结构简单，而且实现了轴承弹性支撑在各方向上刚度的变化，并通过刚度的合理分布，使轴承气膜优化，大大提高了轴承承载力。附图说明图I为本技术实施例I波型轴承的结构示意图；图2为本技术实施例I中径向轴承弹性支撑的展开图；图3为本技术实施例2叶型轴承的结构示意图；图4为本技术实施例2中径向轴承弹性支撑的展开主视图；图5为本技术实施例2中径向轴承弹性支撑的展开俯视图；图6为本技术止推轴承弹性支撑的结构示意图；图7为本技术箔片轴承沿轴向气膜压力分布示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本技术的限制。实施例I图I所示为波型轴承结构示意图，所述波型轴承包括依次从外向内设置的轴承套1、轴承弹性支撑2、顶层箔片3和轴4。轴4悬浮于气膜上高速旋转，顶层箔片3在轴4静止时由于轴承弹性支撑2的作用，与轴4紧密贴合，当轴4达到一定转速后，产生的气膜动压克服轴承弹性支撑2的弹力，推开顶层箔片3，使轴4悬浮在气膜上。为了增强波型轴承的阻尼，顶层箔片3可以采用多层，一般为I层到3层，缠绕方向可以是同向，也可以是反向，层数越多，阻尼性越强，但承载能力会降低，反向阻尼性优于同向，但制作安装精度要求更高，需要权衡取舍。参见图2和图6，本技术波型轴承中的箔片动压轴承弹性支撑装置包括轴承弹性支撑2。所述轴承弹性支撑2由轴承弹性支撑本体2. 4和第一键2. 3组成，轴承弹性支撑本体2. 4的一端设有第一键2. 3，第一键2. 3与轴承弹性支撑本体2. 4呈70° 100°，在本实施例中，第一键2. 3与轴承弹性支撑本体2. 4呈90°。轴承弹性支撑本体2. 4内外表面设有多条凸起2. 1，所述多条凸起2. I之间的间距相同，所述轴承弹性支撑本体2. 4内外表面的凸起2. I间隔布置。轴承弹性支撑本体2. 4设有多条轴承通槽2. 2，所述轴承通槽2. 2与凸起2. I交叉布置。所述轴承通槽2. 2有多排，多排轴承通槽2. 2之间的间距由轴承通槽2. 2中心向外侧逐渐减少，这种安排方式可以使刚度沿轴向由中心向两端逐渐减小，这样就减少了箔片轴承沿轴向两端空气泄漏的可能性，同时通过材料的选取以及凸起2.I高度即腐蚀深度的确定，共同决定了轴承弹性支撑2刚度的轴向分布，在本实施例中，轴承通槽2. 2条数为偶数，一般为2到6条，根据轴承弹性支撑2尺寸的大小决定轴承通槽2.2裁剪的数量，在最佳实施例中，轴承通槽2. 2共有四条，将径向轴承弹性支撑2沿轴向截面分成5个部分，所述轴承通槽2. 2之间的间距宽度由中心向外侧共包括3个数量，即bl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉峰，郭志斌，何婷，顿光明，
申请(专利权)人：武汉航达航空科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：