[發明專利]一種徑向動壓空氣軸承

在審

• 申請號: 202110297115.1
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112879418A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 姚漠寒;賈麗莉
• 申請（專利權）人: 姚漠寒
• 主分類號: F16C17/02
• 分類號: F16C17/02;F16C33/04;F16C33/02;F16C37/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 任志龍;黃勇

本申請涉及一種徑向動壓空氣軸承，其包括軸承套和至少一個支撐組件，支撐組件包括設置于軸承套內的保持架和至少一個具有彈性的支撐臂，保持架與軸承套之間留有距離，支撐臂設置于軸承套和保持架之間，支撐臂設置有至少兩個用于抵觸軸承套內壁的抵觸部，各個抵觸部圍繞保持架呈圓周分布，抵觸部與保持架之間留有間隙以使抵觸部能夠發生形變。當動壓氣膜剛開始形成時，支撐臂較為易于發生形變，而當動壓氣膜逐漸形成時，支撐臂也逐漸較為難于發生形變，從而使支撐臂的形變程度和動壓氣膜的形成程度達到一個動態的平衡，使動壓氣膜對內轉子的支撐更加均勻穩定，達到更小的起飛轉速。

技術領域

本申請涉及軸承的領域，尤其是涉及一種徑向動壓空氣軸承。

背景技術

徑向動壓空氣軸承，又稱空氣動壓軸承、氣浮軸承，是一種通過氣體作為潤滑劑的軸承，與傳統的滾珠軸承相比，徑向動壓空氣軸承具有無需潤滑、工作轉速高、機械損失小、維護成本低的特點。一般徑向動壓空氣軸承至少包括從內到外依次設置的頂箔片、支撐組件以及軸承套，其中支撐組件可以將頂箔片支撐在軸承套內，操作人員可將內轉子設置于頂箔片內。在工作狀態時，內轉子在頂箔片內發生轉動，內轉子的外周壁和頂箔片的內側表面之間可以形成由具有動能的氣體形成的動壓氣膜，動壓氣膜對內轉子具有內轉子徑向上的力以支撐內轉子。

相關技術中如申請公布號為CN108180223支撐組件的中國發明專利申請公開了一種具有厚頂層箔片結構的徑向箔片動壓空氣軸承，其包括有軸承座、支承波箔和頂層箔片，頂層箔片套裝在軸承座內，支承波箔裝配在軸承座和頂層箔片之間。支承波箔的內圈表面抵觸頂層箔片，支承波箔的外圈表面抵觸軸承座。

針對上述中的相關技術，發明人認為該相關技術使用支承波箔作為支撐組件，支承波箔由多個連續分布的拱形結構組成，當任意一個拱形結構發生形變時，發生形變的拱形結構易受距離較近的其他拱形結構的影響，導致支承波箔的形變量較難控制，不僅使支承波箔在開始運行的短時間內難以通過形變為動壓氣膜提供足夠且穩定的空間，導致動壓氣膜難以連續、快速地形成，使得徑向箔片動壓空氣軸承的起飛轉速較高，還降低了支承波箔對內轉子的沖擊載荷吸收能力，導致徑向箔片動壓空氣軸承在運行時不夠穩定。

發明內容

為了提高徑向動壓空氣軸承的工作穩定性，本申請提供一種徑向動壓空氣軸承。

本申請提供的一種徑向動壓空氣軸承，采用如下的技術方案：

一種徑向動壓空氣軸承，包括軸承套和至少一個支撐組件，所述支撐組件包括設置于所述軸承套內的保持架和至少一個具有彈性的支撐臂，所述保持架與所述軸承套之間留有距離，所述支撐臂設置于所述軸承套和所述保持架之間，所述支撐臂設置有至少兩個用于抵觸所述軸承套內壁的抵觸部，各個所述抵觸部圍繞所述保持架呈圓周分布，所述抵觸部與所述保持架之間留有間隙以使所述抵觸部能夠發生形變。

通過采用上述技術方案，保持架可將各個支撐臂固定在軸承套內，各個支撐臂均通過抵觸部抵觸于軸承套，以使保持架和軸承套之間留有空間。當徑向動壓空氣軸承處于工作狀態時，受徑向動壓空氣軸承內部形成的動壓氣膜的影響，保持架會逐漸朝接近軸承套內側的方向移動，使支撐臂逐漸發生形變，抵觸部與保持架之間的空間逐漸變小。由于軸承套的內壁呈弧形，支撐臂在形變時會逐漸發生彎曲，在此過程中，位于支撐臂兩端的抵觸部之間的距離會逐漸變小，從而使支撐臂的可形變范圍逐漸變小。相當于，當動壓氣膜剛開始形成時，支撐臂較為容易吸收沖壓負荷而發生形變，而當動壓氣膜逐漸形成時，支撐臂也逐漸較為難于發生形變從而增大支撐剛度，使支撐臂的支撐剛度變化和動壓氣膜的逐漸形成程度達到一個動態的平衡。

當動壓氣膜剛開始形成時，由于支撐臂易于發生形變，徑向動壓空氣軸承內可以較快速地留出供動壓氣膜形成的空間，降低空間對動壓氣膜形成的局限性從而使動壓氣膜可以連續、穩定地形成，達到更低的起飛轉速。同時，由于支撐臂在動壓氣膜剛開始形成時擁有較好的沖擊載荷吸收能力，降低內轉子的沖擊對徑向箔片動壓空氣軸承的影響，提升徑向箔片動壓空氣軸承的工作穩定性。