[发明专利]箔轴承、用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及箔轴承的相应制造方法

说明书

本发明创建一种箔轴承、一种用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及一种用于箔轴承的相应制造方法。所述箔轴承（100）具有：具有通孔（102）的轴承背衬（101），其中，轴（103）在所述通孔中能够如此被布置，使得在所述轴和所述轴承背衬之间存在间隙（S）；具有第一内圆周（U）的箔组件（107），该箔组件具有：第一段状箔（107a），该第一段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述轴承背衬相邻，第二段状箔（107b），该第二段状箔被布置在所述间隙（S）中、与所述第一箔相邻，和第三段状箔（107c），该第三段状箔被布置在所述间隙（S）中、在所述轴和所述第二箔之间；用于调节所述箔组件（107）的所述内圆周（U）的调节机构（110）。

本发明涉及一种箔轴承、一种用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及箔轴承的一种相应制造方法。

背景技术

箔轴承被使用在多种应用中，特别在高转速的应用中，例如在热涡轮机、涡轮增压器、压缩机等中。

箔轴承是滑动轴承的一种特殊类型。这是空气动力轴承，所述空气动力轴承被设计用于高转速。第一代箔轴承由所谓的覆盖箔、波箔和轴承背衬构成。为了改善在这个轴承背衬中的轴的稳定性，在圆周上多个、典型地三个预紧元件（例如：具有矩形横截面和轴承宽度的长度的材料条，所谓的“垫片”）分散地被插入在所述轴承背衬和所述波箔之间。在没有这样的预紧元件时，空气动力压力形成仅仅发生在轴圆周方向中的一个位置处，即那里：在那里所述轴通过外力在一定条件下贴靠在所述覆盖箔处。与之相反，利用所述预紧元件，所述压力形成发生在所述圆周处的例如三个位置处。

图3示出用于阐述无预紧元件的示例性的箔轴承300的示意图。

箔轴承300具有轴承背衬101、轴103、具有覆盖箔107b和波箔107a的箔组件107。箔组件107被布置在间隙303中，该间隙在轴103和轴承背衬101之间。在图3中，轴103仅在横截面点处贴靠在覆盖箔107b处。由此产生在圆周方向上变窄的间隙303，在该间隙中，流体动力的或者空气动力的压力能够形成。在所述箔轴承中的压力分布利用曲线301示意性地被绘制出。

在图4中，具有预紧元件401、403、405的另一示例性的箔轴承400被示出。

箔轴承400具有轴承背衬101、轴103、分别具有覆盖箔407b和波箔407a的箔组件407、407‘、407‘‘。箔组件107被布置在间隙409中，该间隙在轴103和轴承背衬101之间。为了稳定所述轴，在所述间隙中附加地布置预紧元件401、403、405。

在图4中能够识别出，通过预紧元件401、403、405在所述轴承圆周上、在多个位置处产生变窄的间隙，所述间隙在轴103和覆盖箔407b之间。在这种变窄部中的每个处，空气动力压力分别形成，该空气动力压力支撑所述轴并且在径向方向上定位该轴。预紧元件401、403、405的位置和高度确定结构的几何形状。但是，在安装箔组件407、407‘、407‘‘和预紧元件401、403、405之后，轴承400的几何形状不再是能够改变的，压力进程的位置和强度于是仅仅取决于运行条件（速度、介质的粘度和温度）。

US 2004/0042691 A1公开具有多个环段状箔的箔轴承，所述环段状箔被布置在间隙中，该间隙在轴和轴承背衬之间。在此，所述轴承背衬被销穿透，其中，下述长度能够被围绕所述轴承背衬的、能够旋转的环调节：所述销以该长度从所述轴承背衬突出。

US 2003/0118257 A1示出具有多个压电执行器的箔轴承。所述箔轴承包括壳体以及用于支撑旋转轴的多个箔。所述压电执行器被设置用于调节所述轴承的刚度和阻尼系数。

发明内容

本发明创建一种根据权利要求1的箔轴承，一种根据权利要求9的用于调节箔轴承的间隙几何形状的方法以及一种根据权利要求10的用于箔轴承的相应制造方法。

优选的改型方案是各个从属权利要求的主题。

发明优点