[实用新型]一种双向弹性箔片气体动压止推轴承

说明书

本实用新型公开了一种双向弹性箔片气体动压止推轴承；属于新能源汽车电动空压机领域；其技术要点：包括：第一顶箔、第二定距顶箔、推力盘；第一顶箔、第二定距顶箔分别设置在推力盘的两侧；第二定距顶箔，在其面向第一顶箔的一侧上设置有凸起的弹性件；弹性件均匀的设置在第二定距顶箔的表面；在初始状态下，第二定距顶箔的弹性件处于压缩状态，即第二定距顶箔、第一顶箔在初始状态下，处于压缩状态。本实用新型旨在提供一种双向弹性箔片气体动压止推轴承，提高止推轴承的工作性能。

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车电动空压机领域，更具体地说，尤其涉及一种双向弹性箔片气体动压止推轴承。

背景技术

F16C17/04是仅用于轴向负载的滑动接触轴承；F16C17/08是用于支撑轴或其他元件的端面，如止推轴承。

气体动压止推轴承与传统滚动轴承或油润滑的滑动轴承相比，其具有质量小、不易磨损、维修周期长、运行成本低、工作转速高、工作温度范围宽等诸多优点，是无油涡轮机械的核心零部件；是新能源汽车电动空压机的核心部件。因此，其一直是研发的重点。

相关的研究如：

林韶宁.等.新型弹性箔片动压气体止推轴承的试验研究[J].西安交通大学学报,2005(07):45-49.

周权,侯予,崔明现,等.新型弹性箔片动压气体止推轴承的理论研究[J].西安交通大学学报,2006,040(009):1032-1035.

侯安平,林蓬成,王锐,等.气体动压止推轴承性能及实验[J].航空动力学报,2018， 33(6):1510-1508.

上述研究对于气体动压止推轴承的理论计算进行研究，上述研究并未对弹性箔片如何设置进行说明。

而对于弹性箔片的安装设置方式，代表性的有两种方式：

第一种，日本NTN株式会社在CN 108350933 A提出了一种弹性箔片安装方式：多个箔片沿周向并列地安装于箔片保持架的端面上；即将多个波箔片焊接(放电加工)在背部的箔片保持架上。

第二种，湖南大学冯凯教授在CN106763151A，提出了：第一层波箔3、第二层波箔4、第三层波箔5、顶箔6均为模具冲压成型；然后连接到均通过各自外圆环连接成一个整体。

对于第一种方式而言，其在实际操作中很难操作，原因在于：箔片的厚度较薄(在100 微米～150微米)，其与箔片保持架(实质是个板)焊接时，只能采用点焊的方式，其焊接的牢固程度无法保证。特别的，在转子高速运转时，推力端板会对箔片产生较大的空气动压，焊接点的强度(注意是：疲劳强度)很难保证，会造成推力轴承容易失效。

另一方面，焊接时，波箔的形状无法达到设计要求；例如，此处焊接的高度较低，而相邻处的焊接高度较高(在100微米～150微米的点焊，焊接精度很难保持一致)；也即，波箔的实际形状与设计的形状完成不一致，进而，制造的止推轴承也无法达到预期的效果。

对于第二种方式而言，一体冲压成型，不需要焊接，其能够保证各个部分连接成整体；并且，其形状也可以保证。因此，其是一种较为优秀的理念。

然而，如图3所示，实用新型人团队在尝试一体成型时(也即第二种方式)，发现：该方式存在一个新的问题：波箔翘曲问题，即波箔的端部存在严重的翘曲问题，从而导致波箔的形状也无法达到设计要求。

针对上述问题，实用新型人团队进行了如下研究：

第一，改变成型顺序。首先，设计了一体化模具，一次成型；翘曲问题无法消除。其次，波箔的单瓣逐次成型，其也并没有特别的优势，翘曲问题仍然无法消除。

第二，热处理。将成型过后的部件进行加热处理，通过热处理来约束翘曲。该方案，确实对翘曲有部分改善，但是，无法真正的消除翘曲问题。