[實(shí)用新型]一種箔片組件、軸承組件及箔片動壓氣體徑向軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202120447761.7
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN215634378U
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭學(xué)院;史婷;李佐良;陳欽隆;馮健美
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);四川大川壓縮機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F16C17/02
• 分類號: F16C17/02;F16C27/02;F16C33/06;F04D29/057
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 耿慧敏;朱偉軍

本申請屬于氣體軸承領(lǐng)域，特別是涉及一種箔片組件、軸承組件及箔片動壓氣體徑向軸承。現(xiàn)有氫燃料電池汽車用空壓機(jī)系統(tǒng)中氣體箔片軸承啟停磨損嚴(yán)重，高轉(zhuǎn)速下抗沖擊能力低，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。本申請?zhí)峁┝艘环N動壓氣體徑向軸承，包括由內(nèi)而外依次設(shè)置的所述箔片組件和所述軸承組件，所述箔片組件與所述軸承組件連接；所述箔片組件包括由內(nèi)而外依次設(shè)置的第一箔片和第二箔片，所述第一箔片上設(shè)置有若干通孔；所述軸承組件包括相互連接的若干彈性支承結(jié)構(gòu)和軸承殼，所述彈性支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置有內(nèi)孔。變形程度大，阻尼特性增強(qiáng)，抗沖擊能力較高，轉(zhuǎn)子?軸承系統(tǒng)高轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定性較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于氣體軸承領(lǐng)域，特別是涉及一種箔片組件、軸承組件及箔片動壓氣體徑向軸承。

背景技術(shù)

氫能與燃料電池被認(rèn)為是全球未來能源戰(zhàn)略的重要組成和能源技術(shù)革命的重要方向，美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家已將氫能規(guī)劃上升到國家能源戰(zhàn)略高度。“氫能與燃料電池技術(shù)”在我國《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃(2016-2030年)》中被列為能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動中的重點(diǎn)任務(wù)，也在《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》中被列為國家的戰(zhàn)略任務(wù)。

當(dāng)前，制約氫能與燃料電池汽車發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一是關(guān)鍵輔助部件高效穩(wěn)定運(yùn)行。離心空壓機(jī)是燃料電池系統(tǒng)的核心部件之一，要求清潔、無油、高效，為燃料電池汽車提供足量空氣，以滿足燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行要求。氣體箔片軸承是離心空壓機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，具有摩擦損耗小、高溫穩(wěn)定性好、無需潤滑、輔助設(shè)備少及幾乎不維護(hù)等一系列優(yōu)點(diǎn)，其性能優(yōu)劣與空壓機(jī)可靠運(yùn)行息息相關(guān)。

雖然氣體箔片軸承在燃料電池汽車空壓機(jī)中已有應(yīng)用，但尚不成熟，受制于自身特點(diǎn)帶來很多技術(shù)難點(diǎn)，限制了空壓機(jī)國產(chǎn)化的進(jìn)程。為了滿足電堆對空氣流量和壓力的要求，燃料電池汽車用空壓機(jī)最高轉(zhuǎn)速達(dá)到10萬轉(zhuǎn)左右，高轉(zhuǎn)速下軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)抗沖擊能力低，轉(zhuǎn)子軸穩(wěn)定性差。目前。燃料電池汽車用空壓機(jī)啟停次數(shù)為10萬次左右，距離美國能源部(DOE) 提出2020年啟停25萬次目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。轉(zhuǎn)子軸啟動前，轉(zhuǎn)子與氣體箔片軸承之間沒有相對運(yùn)動，導(dǎo)致空壓機(jī)啟動期間，轉(zhuǎn)子與軸承間為直接接觸的干摩擦狀態(tài)。空壓機(jī)反復(fù)多次啟停，引起氣體軸承箔片與轉(zhuǎn)子間摩擦磨損嚴(yán)重，減少了系統(tǒng)使用壽命。氣體箔片軸承高速下穩(wěn)定性差及啟停期間磨損，導(dǎo)致空壓機(jī)高速下振動，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差，嚴(yán)重制約整個氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

基于現(xiàn)有氫燃料電池汽車用空壓機(jī)系統(tǒng)中氣體箔片軸承啟停磨損嚴(yán)重，高轉(zhuǎn)速下抗沖擊能力低，系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N箔片組件、軸承組件及箔片動壓氣體徑向軸承。

2.技術(shù)方案

為了達(dá)到上述的目的，本申請?zhí)峁┝艘环N箔片組件，包括由內(nèi)而外依次設(shè)置的第一箔片和第二箔片，所述第一箔片上設(shè)置有若干通孔。

本申請?zhí)峁┑牧硪环N實(shí)施方式為：所述第一箔片表面設(shè)置有“7”字型通孔。

本申請?zhí)峁┑牧硪环N實(shí)施方式為：所述第一箔片包括第一連接部，所述第二箔片包括第二連接部，所述第一連接部與所述第二連接部由內(nèi)而外依次設(shè)置。

本申請?zhí)峁┑牧硪环N實(shí)施方式為：所述第一箔片外圓面與所述第二箔片內(nèi)圓面同軸心，所述第一箔片厚0.1～0.2mm，所述第二箔片厚0.1～0.2mm，所述箔片組件采用鎳基高溫合金材料制成。

本申請還提供一種軸承組件，包括相互連接的若干彈性支承結(jié)構(gòu)和軸承殼，所述彈性支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置有內(nèi)孔。

本申請?zhí)峁┑牧硪环N實(shí)施方式為：所述內(nèi)孔為圓柱形通孔，所述內(nèi)孔橫截面為圓形，所述彈性支承結(jié)構(gòu)與所述軸承殼為一體結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)孔與所述軸承殼內(nèi)徑相切。

本申請?zhí)峁┑牧硪环N實(shí)施方式為：所述彈性支承結(jié)構(gòu)厚0.5～0.6mm，所述內(nèi)孔直徑大于 2倍所述厚度，所述軸承組件采用鎳基高溫合金材料制成。