[發明專利]彈性箔片式動壓空氣軸承

有效

• 申請號: 201911333651.1
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110735853B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 陳良;劉偉;王新明;許全亮
• 申請（專利權）人: 濰坊翔云動力科技有限公司
• 主分類號: F16C17/00
• 分類號: F16C17/00;F16C33/04
• 代理公司: 濰坊正信致遠知識產權代理有限公司 37255
• 代理人: 王秀芝

本發明公開了一種彈性箔片式動壓空氣軸承，包括軸承套和設置于軸承套內的彈性支撐組件，彈性支撐組件包括平箔片和位于平箔片與軸承套內壁面之間的彈簧片，彈簧片呈漸變網狀結構；彈簧片體上設置有若干支撐體，支撐體的前端及后端皆抵于軸承套內壁面，前部支撐體的寬度大于后部支撐體的寬度；軸承套內壁面與外壁面偏心設置；軸承套內壁面設置有插槽，彈性支撐組件的邊部插入插槽內；本發明的彈性箔片式動壓空氣軸承，自帶氣楔面，在低速時能獲得更低的起飛轉速，高速時更穩定、極限轉速更高；彈簧片替代拱形波箔，顯著提高了軸承的承載能力和抗沖擊能力；彈性支撐組件與軸承套插接，使軸承更易于維護，使用壽命更長。

技術領域

本發明涉及空氣軸承技術領域，具體涉及一種彈性箔片式動壓空氣軸承。

背景技術

軸承是當代機械設備中的一種重要零部件，具有非常廣泛的應用。隨著旋轉機械的轉速提高，或者特殊應用環境的需求，傳統軸承成為了限制這些技術發展的瓶頸。應運而生的動壓空氣軸承相較于其它軸承具有無需潤滑、工作轉速高、機械損失小、維護成本低、穩定性好的特點，應用日益廣泛。

在目前應用的空氣軸承中，大多采用拱形波箔作為平箔的柔性支撐，但拱形波箔的波形及高度決定了軸承的性能，過小的高度會使軸承承載能力變小，過大的高度會使軸承剛性變差；同時，由于拱形波箔的一致性決定空氣軸承的穩定性與可靠性，因此對拱形波箔的制造工藝要求較為嚴苛。另外，現有技術的箔片式動壓空氣軸承多采用一端固定，另一端自由的形式，軸承套內外同心，導致平箔的竄動量較大，軸承的起飛轉速較高。因動壓空氣軸承的工作特性決定，轉軸在啟動和停止階段會與軸承平箔內表面發生摩擦，因此在運行一定時間后，需要對軸承進行維護或者更換平箔，目前動壓空氣軸承對箔片的固定多采用焊接的形式，一旦箔片磨損，則需要更換整個空氣軸承，造成浪費，增加了使用成本。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是：提供一種承載能力和抗沖擊能力強的彈性箔片式動壓空氣軸承。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：彈性箔片式動壓空氣軸承，所述彈性箔片式動壓空氣軸承包括：軸承套和設置于所述軸承套內的彈性支撐組件，所述彈性支撐組件包括彈簧片和平箔片，所述彈簧片位于所述平箔片與所述軸承套的內壁面之間，所述彈簧片呈網狀結構。

本發明的彈性箔片式動壓空氣軸承，采用網狀結構的彈簧片取代現有動壓空氣軸承上常用的拱形波箔，網狀結構的彈簧片起到彈性支撐和減震作用，可以避免波箔的制造公差對軸承穩定性、可靠性造成影響，避免因軸承在重載或沖擊載荷下波箔拱頂塌陷造成損壞，顯著提高了空氣軸承的承載能力和抗沖擊能力。

以下是對本發明的彈性箔片式動壓空氣軸承的諸多進一步改進：

其中，所述彈簧片包括彈簧片體，所述彈簧片體上設置有若干支撐體，相鄰的所述支撐體之間留有連接筋和鏤空縫隙，所述支撐體的前端、所述支撐體的后端皆抵于所述軸承套的內壁面。

其中，進一步地，所述彈簧片呈漸變網狀結構，沿著與軸承配合的軸的旋轉方向，位于前部的所述支撐體的寬度大于位于后部的所述支撐體的寬度。

由于前部支撐體的寬度大于后部支撐體的寬度，從而能對覆蓋在彈簧片上的平箔片產生自后向前逐漸增強的支撐力，調整了平箔片與軸之間的間隙形狀，軸在旋轉時與軸承之間形成自后向前由厚變薄的空氣膜，形成空氣軸承起飛所需的氣楔面。

其中，所述支撐體設置有多行多列，相鄰行或者相鄰列的所述支撐體位置交錯。交錯設置使支撐體的布置更密集，彈性支撐和減震效果更優。

其中，所述軸承套的內壁面與所述軸承套的外壁面偏心設置。軸承套的內壁面與外壁面采用非同心設計，使得軸承自帶氣楔面，在低速時能獲得更低的起飛轉速。