[实用新型]一种径向空气轴承

说明书

一种径向空气轴承，包括由外至内依次嵌套的轴承座、波箔层和顶箔，轴承座，于其内壁上开设有一固定插槽;波箔层，所述波箔层包括固定层和波箔，所述固定层其一端向离心方向弯折形成第一固定翻边，另一端周向延伸形成自由端，所述固定层上固定安装有多个波箔；所述波箔其一端为固定端，另一端为自由端，顶箔，所述顶箔与所述固定层形状相同且设于所述固定层内侧，所述顶箔一端向离心方向弯折形成第二固定翻边，所述第二固定翻边与所述第一固定翻边贴合形成固定部，并插入固定插槽内。各个分散的波箔互连到一起，各个波箔通过固定层相互制约，解决了动压径向空气轴承在使用过程中，分散的子波箔容易沿轴向错位的问题，从而提高了使用时的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池发动机技术领域，具体涉及一种径向空气轴承。

背景技术

箔片空气轴承是一种采用空气作为润滑介质的自作用式动压空气轴承，20世纪70年代首先在飞机的环境控制系统(ACM)中得到应用，八九十年代逐步推广到小型涡喷发动机、透平制冷机、微型燃气轮机等领域，21世纪逐渐在空气悬浮离心鼓风机、电子涡轮增压器以及氢燃料电池用压缩机等领域得到进一步的应用发展。箔片空气轴承与传统高速轴承相比，具有结构简单、转速高、摩擦功耗低、耐高低温、稳定性好和维护方便等优点，在未来的高速旋转机械领域具有广阔的应用前景。

现有技术中，径向箔片动压空气轴承由一个顶箔与一个波箔构成，波箔置于轴承座内孔中并且沿圆周方向与轴承座内孔壁贴合，顶箔置于波箔内并且沿圆周方向与波箔贴合。顶箔与波箔沿圆周方向均不闭合，为开口结构，其中一端称之为自由端，另一端称之为固定端。

而对于顶箔来说，其自由端并没有约束，顶箔自由端可以沿圆周方向小范围内移动，这对于径向箔片动压空气轴承的正常工作来说是必须的，因为箔片动压空气轴承在承受载荷时，波箔在承载区会发生弹性变形，必须通过顶箔沿圆周方向的自由移动与波箔的变形相匹配来保证轴承可以稳定承载，提高轴系运行的稳定性。

但是顶箔自由端还可以沿轴向发生移动，也即顶箔会发生轴向错位。箔片动压空气轴承在正常工作时，顶箔自由端区域不可避免会受到轴系沿轴向振动的影响，顶箔容易沿着轴向发生错位，同时由于顶箔与波箔紧密接触，两者之间摩擦的存在导致波箔自由端也容易沿轴向发生错位。

从径向箔片动压空气轴承的安装方式来看，现有的波箔为一整个波箔整体，波箔包括固定端盒自由端，所述自由端又多个子波箔组成，子波箔间仅通过固定端连接，该波箔为一整体两端的子波箔由于气膜压力小及运行时振动影响，两端子波箔沿轴向更容易发生错位。箔片的错位会让承载区有效工作气膜分布不均匀，降低箔片动压空气轴承的承载能力及稳定性，导致轴系运行不稳，振动加剧，严重时甚至有可能发生轴系烧损。目前，还没有有效办法解决径向箔片动压空气轴承的箔片沿轴向错位的问题。

实用新型内容

为解决上述问题本实用新型目的是提供一种径向空气轴承，包括由外至内依次嵌套的轴承座、波箔层和顶箔，其特征在于:

轴承座，于其内壁上开设有一固定插槽;

波箔层，所述波箔层包括固定层和波箔，所述固定层其一端向离心方向弯折形成第一固定翻边，另一端周向延伸形成自由端，所述固定层上固定安装有多个波箔；所述波箔其一端为固定端，另一端为自由端，所述自由端为波浪状，所述波箔上具有一道或多道割口；

顶箔，所述顶箔与所述固定层形状相同且设于所述固定层内侧，所述顶箔一端向离心方向弯折形成第二固定翻边，所述第二固定翻边与所述第一固定翻边贴合形成固定部，并插入固定插槽内。

进一步地，所述固定插槽开口也为向离心方向开口，所述固定插槽与所述第一固定翻边和第二固定翻边弯折角度相同。

进一步地，所述径向轴承外侧呈圆周分布有多个通风凹槽。

进一步地，靠近所述固定插槽处的通风凹槽上设有多个与所述固定插槽连通的定位孔，所述定位孔内设有定位销，所述定位销将所述固定部固定于所述固定插槽内。