[發明專利]推力軸承

有效

• 申請號: 201480051020.X
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN105518323B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 大森直陸
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI
• 主分類號: F16C27/02
• 分類號: F16C27/02;F16C27/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉林華,李婷

技術領域

本發明涉及推力軸承。

本申請基于2013年9月19日在日本申請的日本特愿2013-194440號而主張優先權，將其內容引用于此。

背景技術

一直以來，作為高速旋轉體用的軸承，已知與設置于旋轉軸的推力環對置而配置的推力軸承。作為這樣的推力軸承，眾所周知箔式的推力軸承，即推力箔軸承。該推力箔軸承具有如下的箔構造：軸承面由柔軟的箔(金屬制薄板)形成，以便能夠吸收由振動或沖擊產生的旋轉軸的活動(推力環的軸向位移或傾斜)，用于在軸承面之下柔軟地支撐該軸承面。

作為這樣的推力箔軸承的一個方式，已知如下的構造(例如，參照專利文獻1)：由將圓環板沿周向分割的多個單片形狀的箔片(頂箔片)形成圓圈(圓環)狀的軸承面，分別由波紋板形狀的箔片(波箔片)支撐這些頂箔片。各個頂箔片(厚度100μm左右)相對于推力環具有傾斜角而配置，由此，推力環與頂箔片之間的軸承間隙形成為側面觀察呈楔形。即，形成為，隨著從推力環(旋轉軸)的旋轉方向上游側朝向下游側，軸承間隙變窄。所以，如果推力環從軸承間隙寬的一側(上游側)朝向軸承間隙窄的一側(下游側)旋轉，則潤滑流體流入楔狀的軸承間隙窄的部分，發揮推力軸承的負荷能力。

關于頂箔片，僅推力環(旋轉軸)的旋轉方向上游側的端邊固定于底板，該端邊作為固定邊而構成。如果軸承載荷增加，則頂箔以該固定邊(上游側的端邊)作為支點而水平(與推力環的被支撐面平行)地位移，其傾斜角變小，在傾斜角成為0.1°左右時，推力軸承產生最大負荷能力。另一方面，波箔片配置成，波峰的棱線與頂箔片的下游側端邊平行，僅波箔片中的推力環(旋轉軸)的旋轉方向下游側的端邊固定于底板。即，波箔片的上游側的端邊成為自由端。

由于波箔片這樣地配置而固定，因而產生于頂箔片的流體潤滑膜的壓力在軸承間隙窄的一側(下游側)變高。因而，通過以高的剛性支撐該部位，從而能夠提高推力軸承的負荷能力。

另外，在專利文獻2至4中，公開了具有頂箔和波箔的推力軸承。在專利文獻5中，公開了具有軸承箔的推力軸承，在該軸承箔的軸承面，形成有導入槽。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-331847號公報

專利文獻2：日本特開2005-155802號公報

專利文獻3：日本特開昭63-195412號公報

專利文獻4：日本實開平1-109617號公報

專利文獻5：日本特開2006-183786號公報。

發明內容

發明要解決的課題

在前述的推力箔軸承構造中，在頂箔的下游側端邊側，軸承間隙最窄，在高負荷時，有時候該下游側端邊側處的間隙達到亞微米級。所以，在該下游側端邊側，容易發生頂箔與推力環的接觸，如果發生接觸，則頂箔等損傷而軸承壽命下降，在最壞的情況下，存在產生燒結的可能性。為了避免這種情況，期望預先使頂箔的下游側端邊與推力環始終平行。

然而，在前述推力箔軸承中，由于其外周端側(徑向外端側)的推力環的周速與內周端側(徑向內端側)的周速相比更快，因而在外周端側，流體潤滑膜的壓力(膜壓)高，在內周端側，由于周速慢，因而壓力(膜壓)低。因此，頂箔的外周端側向波箔壓入而向遠離推力環的方向活動，另一方面，內周端側有時候由于朝向推力環立起而接近推力環。

其結果是，在頂箔的下游側端邊側，內周端側的流體潤滑膜的膜厚極端地薄，有時候不能承受高負荷。因此，一直以來例如將波箔在徑向上分割成多個，(a)在內周端側配置剛性低的波箔，或(b)降低內周端側的波箔的波峰的高度，由此，削弱對頂箔內周端側的支撐力，抑制頂箔內周端側的立起。

可是，在前述(a)中，有時候波箔的設計，即在內周端側和外周端側適當地控制波箔的剛性是困難的。另外，在前述(b)中，由于有必要將波箔的波峰的高度控制在10μm水平，因而其制作困難，特別地，存在批量生產時的質量控制變得非常困難的可能性。

本發明是鑒于前述情況而作出的，其目的在于，提供一種推力軸承，該推力軸承能夠防止頂箔片的下游側端邊側與推力環接觸，由此，能夠防止軸承壽命的下降或燒結。

用于解決課題的方案