[發明專利]一種動壓氣體止推軸承

有效

• 申請號: 201910971424.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110714981B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 唐斌;楊啟超;劉廣彬;趙遠揚;李連生
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: F16C17/04
• 分類號: F16C17/04;F16C17/08;F16C33/10
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明公開了一種新型的動壓氣體止推軸承，涉及氣體動壓潤滑技術領域，軸承體設有環形槽；內擋圈設置在軸承體環形槽的外側；外擋圈設置在軸承體環形槽的外側；彈性支撐箔片設置在軸承體的環形槽內，彈性支撐箔片的底端設置在軸承體的環形槽的槽底；止推軸承片活動設置在軸承體的環形槽內，止推軸承片的底端與彈性支撐箔片的頂端相抵，止推軸承片的頂端通過內擋圈和外擋圈限制在軸承體的環形槽內。本發明的有益效果是，解決了軸承在機械設備啟停與低速運行工況下的干摩擦問題，有利于提高軸承可靠性和壽命，采用非金屬材料，不需要熱處理等加工工藝過程，避免了現有動壓止推軸承頂箔對材料性能要求高、熱處理和加工工藝難度大等難題。

技術領域

本發明涉及氣體動壓潤滑技術領域，特別是一種動壓氣體止推軸承。

背景技術

隨著離心壓縮機等旋轉式透平機械向超高速小型化發展，現有的油潤滑、脂潤滑等軸承技術已不能滿足其要求。氣體軸承通過動壓效應產生壓力氣膜來支撐轉子高速旋轉，無固體接觸且不需要油潤滑，是高速旋轉透平機械軸承技術的理想解決方案。動壓氣體軸承不需要氣源供氣，是氣體軸承技術研究和發展的重點方向。與徑向軸承相比，在離心壓縮機等透平機械中軸向止推軸承運行工況更加惡劣，更容易發生破壞失效，止推軸承對整機性能至關重要。

動壓氣體軸承只有在轉子轉速達到一定值時(一般稱之為起飛轉速)動壓效應產生的潤滑氣膜才能支撐起轉子載荷，使轉子脫離軸承處于懸浮狀態，因此在機械設備啟停過程中，當轉速低于起飛轉速時，轉子和軸承之間存在干摩擦，這是導致軸承壽命與可靠性差的主要因素，啟停次數也是評價動壓氣體軸承壽命的重要指標。為了提高軸承壽命，現有的動壓氣體軸承一般采用彈性支撐加頂箔的結構形式，頂箔大多采用在金屬箔片與轉子接觸表面涂上固體潤滑層的方式，以此來降低摩擦系數和提升耐磨性，延長軸承壽命，現有的箔片采用高性能金屬材料，厚度大概0.1mm～0.15mm，一般需要用進口合金材料，箔片加工成型和熱處理工藝復雜。金屬箔片表面需要涂層，涂層也是關鍵的技術難題，國內還很難做到滿足軸承壽命要求，制約了動壓氣體軸承的應用。

發明內容

本發明的目的是為了改善離心壓縮機等高速透平機械現有止推軸承承載力小、剛度與阻尼小的問題，設計了一種動壓氣體止推軸承。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為，一種動壓氣體止推軸承，無潤滑涂層，所述動壓氣體止推軸承包括：軸承體，所述軸承體設有環形槽；內擋圈，所述內擋圈設置在所述軸承體環形槽的外側；外擋圈，所述外擋圈設置在所述軸承體環形槽的外側，所述外擋圈位于所述內擋圈的外側；彈性支撐箔片，所述彈性支撐箔片設置在所述軸承體的環形槽內，所述彈性支撐箔片的底端設置在所述軸承體的環形槽的槽底；以及止推軸承片，所述止推軸承片活動設置在所述軸承體的環形槽內，所述止推軸承片的底端與所述彈性支撐箔片的頂端相抵，所述止推軸承片的頂端通過內擋圈和外擋圈限制在軸承體的環形槽內，所述止推軸承片采用自潤滑材料。

進一步的，所述內擋圈和外擋圈與軸承體分別通過螺栓緊固連接。

進一步的，所述彈性支撐箔片底端的一端焊接在軸承體的環形槽的槽底，另一端自由狀態。

進一步的，所述止推軸承片的頂部平面開有動壓槽，所述動壓槽的槽底平面高于內擋圈和外擋圈的頂面。

進一步的，所述止推軸承片的材料是碳石墨或聚四氟乙烯。

進一步的，所述軸承體設有環形槽內設有擋板，所述擋板將環形槽等分。

進一步的，所述擋板的數量是四個。