[发明专利]动压气体径向轴承及其组装方法以及动力设备

说明书

本发明公开了一种动压气体径向轴承及其组装方法以及动力设备。动压气体径向轴承包括轴承体，具有轴孔；以及弹性支承结构，包括沿径向方向依次设置的底层垫片、支承波箔和顶层箔片，底层垫片、支承波箔和顶层箔片相互独立且分体设置。本发明的动压气体径向轴承的底层垫片相对于支承波箔和顶层箔片独立且分体设置，那么就可以在装配好支承波箔和顶层箔片后再将底层垫片嵌入到支承波箔与轴承体之间从而实现对顶层箔片与转轴之间间隙的调整，与现有技术相比，无需对转轴进行修磨以更好地满足转子与轴承之间的间隙要求。

技术领域

本发明涉及气体轴承技术领域，特别涉及一种动压气体径向轴承及其组装方法以及动力设备。

背景技术

箔片空气轴承是一种采用弹性支承结构的自作用式动压空气轴承，它主要是由轴承座、弹性支承结构和顶层箔片组成。由于采用气体作为润滑介质，与传统的滚动轴承和油轴承相比，具有转速高、摩擦功耗小、无需润滑、抗冲击能力强、能在高低温等恶劣环境下工作、维护成本低等优点，在鼓风机、压缩机、微型燃气轮机、电子涡轮增压器和辅助动力系统等高速旋转设备中均得到了广泛的应用。

箔片空气轴承是利用顶层箔片和转子间楔形间隙气膜的压缩效应支承转子高速运转的，为保证形成稳定的楔形压缩气膜，一方面要求顶层箔片与转子间需要合理的气膜间隙，另一方面需要轴承底部的支承波箔片具有良好的一致性，同时要求转子在重载或冲击工作载荷下，转子能够小幅振动稳定运行，轴承具有良好的阻尼性能。目前，径向箔片气体轴承的顶层箔片与转子之间的气膜间隙一般设计在0.04mm～0.08mm之间，但是受到顶层箔片热加工弯曲变形影响，需要对转子进行修磨调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动压气体径向轴承及其组装方法以及动力设备，以更好地满足转子与轴承之间的间隙要求。

本发明第一方面提供一种动压气体径向轴承，包括：

轴承体，具有轴孔；以及

弹性支承结构，包括沿径向方向依次设置的底层垫片、支承波箔和顶层箔片，底层垫片、支承波箔和顶层箔片相互独立且分体设置。

在一些实施例中，弹性支承结构包括沿周向分布的至少两个底层垫片。

在一些实施例中，至少两个底层垫片中相邻的两个底层垫片之间具有空隙。

在一些实施例中，底层垫片由方形箔片弯曲而成。

在一些实施例中，底层垫片的厚度为0.05～0.1mm。

在一些实施例中，轴承体上开设有贯穿轴承体的轴向两端的安装孔，安装孔与轴孔间隔设置且通过连通缝连通，并用于安装顶层箔片。

在一些实施例中，顶层箔片为圆柱形套筒结构且一端设置有顶箔折弯段(21)，所述顶箔折弯段(21)嵌入到连通缝中。

在一些实施例中，支承波箔包括多个波状凸起段以及设置于相邻的两个波状凸起段之间的水平连接段，水平连接段与底层垫片接触。

在一些实施例中，弹性支承结构包括沿周向分布的至少两个支承波箔；和/或，弹性支承结构包括沿轴向分布的至少两个支承波箔。

在一些实施例中，轴承体开设有至少两个安装缝，至少两个安装缝用于对应至少两个支承波箔。

本发明第二方面提供一种动压气体径向轴承的组装方法，包括：

在轴承体上安装顶层箔片和支承波箔；

在支承波箔与轴承体之间插入底层垫片以调整顶层箔片与转子之间的间隙。

本发明第三方面提供一种动力设备，包括转子和本发明第一方面提供的动压气体径向轴承，转子包括转轴，转轴设置于轴孔内。