[发明专利]径向箔片轴承及氢燃料电场发动机用无油空气压缩机

说明书

本发明提供一种径向箔片轴承及氢燃料电场发动机用无油空气压缩机。径向箔片轴承包括轴承座和沿所述轴承座内周面设置的顶箔，还包括：沿所述轴承座内周面设置在所述轴承座和顶箔之间的支撑组件，所述支撑组件包括支撑拱箔和支撑箔；所述支撑拱箔，用于为所述顶箔提供弹性支撑，包括：交替形成的支撑拱和支撑底，其中所述支撑拱用于支撑所述顶箔，所述支撑底抵靠在所述支撑箔上；所述支撑箔上设有支撑臂，所述支撑臂用于沿预设支撑方向对所述支撑拱进行支撑。通过在轴承座和支撑拱箔之间，加设了与支撑拱箔配合的支撑箔，使整个轴承的不同区域的刚度和阻尼都实现可调节进而提升整个轴承的承载能力，可承载区间以及轴承运行稳定性。

技术领域

本发明涉及轴承领域，尤其涉及一种径向箔片轴承及氢燃料电场发动机用无油空气压缩机。

背景技术

目前为止采用的弹性箔片式动压轴承大多是以下的轴承形式，或是由其演变改进而来的，这种轴承形式也是目前较为稳定的轴承形式之一，如图1所示。但是这种轴承也存在着一定的问题：

1、其轴承刚度是由固定端到自由端逐渐降低的，靠近自由端的地方其承载力很弱或几乎不具备承载能力；

2、整个轴承的刚度和阻尼主要由支撑拱的参数以及箔片与箔片以及箔片与轴承座之间摩擦提供，一旦加工成型以上属性就基本确定了，整个轴承的刚度和阻尼的设计不具备可调节性。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种具有可调节功能的径向箔片轴承及氢燃料电场发动机用无油空气压缩机，用以解决上述问题，具体的：

本发明第一方面公开了一种径向箔片轴承，包括轴承座和沿所述轴承座内周面设置的顶箔，其特征在于，在所述轴承座内周面和顶箔之间还设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑拱箔和支撑箔，所述支撑拱箔，为所述顶箔提供弹性支撑，其沿所述轴承座内周面周向交替地形成支撑拱和支撑底，其中所述支撑拱支撑在所述顶箔的下面，所述支撑底抵靠在所述支撑箔的上面；所述支撑箔包括基底，所述基底上形成与所述支撑拱一一对应的支撑臂，且所述支撑臂从所述基底向上倾斜伸入其对应的支撑拱中抵在所述支承拱的曲面下；所述顶箔的一端和与其同侧的所述支撑箔、支撑拱箔的一端被共同固定在所述轴承座的内周面上，形成固定端；所述顶箔的另一端和与其同侧的所述支撑箔、支撑拱箔的另一端形成自由端；所述支撑臂从所述基底向所述固定端方向倾斜形成一张角，以使支撑臂沿预设支撑方向对所述支撑拱进行支撑。

可选的，每一对应设置的支撑臂和支撑拱形成一支撑单元，所述支撑单元的支撑位置由所述支撑臂长度、支撑臂张角与所述支撑拱曲面的半径约束，调节所述支撑臂长度、支撑臂张角与所述支撑拱曲面的半径，可调节所述支撑臂的支撑位置及支撑特性。

可选的，所述支撑臂长度L≤2d，其中d为支撑拱的半弦长；所述支撑臂张角θ满足100°＜θ＜180°；所述支撑拱曲面的半径δ≤R，其中R为支撑拱半径。

可选的，所述支撑臂张角θ的范围为135°＜θ＜180°，所述支撑拱曲面的半径δ＝R。

可选的，所述支撑拱采用圆弧形结构，其拱顶与所述顶箔抵靠。

可选的，所述支撑臂支撑所述支撑拱的一端形成一向下弯折的支撑弧面，所述支撑弧面具有与所述支撑拱的弧度相适配的弧度。

可选的，在所述自由端侧，所述支撑拱箔的另一端和所述顶箔的另一端共同固定在所述轴承座的内周面上，但与所述固定端间隔一距离。

此外，本发明第二方面还公开了一种氢燃料电场发动机用超高速无油空气压缩机，其采用上述任意一种径向箔片轴承。

有益效果：

本发明通过在轴承的支撑拱箔下增加一层可自由设计的支撑箔的方式使得支撑箔可以辅助增加支撑拱箔的基础刚度，增加其基础承载力，并且在轴承运行过程中支撑箔同样可以辅助增加支撑拱箔的径向支撑刚度和阻尼以及周向的支撑刚度和阻尼，进而提高轴承的运行稳定性。