CN109973517A - 一种新型径向空气箔片轴承及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型径向空气箔片轴承，包括轴承套、波箔顶箔一体式结构、圆柱销；轴承套沿轴向开有供圆柱销插入的销孔；波箔顶箔一体式结构一体压制成型，依次形成波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外；过渡圆弧嵌入销孔之中，波箔紧贴轴承套内壁；圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中，起固定作用。本发明解决现有径向空气箔片轴承存在的制造一致性差、安装精度较低，以及安装要求较高等问题；波箔顶箔一体式结构不需要采用焊接，简化了加工步骤，提高了制造精度；波箔顶箔一体式结构采用一体压制成型制造，一致性高；安装方便，结构也得到了简化，有利于批量生产。

Description

一种新型径向空气箔片轴承及其制作方法

技术领域

本发明涉及空气动压轴承技术领域，更具体地说，涉及一种新型径向空气箔片轴承。

背景技术

空气箔片动压轴承是由一层或多层波纹波箔和顶箔组成的具有良好柔性表面的动压气浮轴承，依靠轴与轴承表面相对运动挤压一定粘性的气体形成压力润滑气膜达到支承和润滑的作用。空气箔片动压轴承动压原理如图1所示，当两个相对运动的表面存在一个楔形空间时，相互运动的表面不断地带动气体进入楔形槽内，使得楔形槽内形成具有一定压力的动压气膜，当气膜压力足够大以至于能够支承起负载时，转轴被浮起摩擦力消失。

气浮轴承具有摩擦损耗小、极高转速下几乎无摩擦、高温稳定性好、振动小、不需要润滑油等一系列优点，广泛应用于空气循环机、空压机、微型燃气轮机等机械中，在低温技术、高速透平、空间技术等领域，有着十分广阔的应用前景。箔片轴承的制造、安装精度要求高和制造一致性难以控制等原因限制了它的大规模应用。

目前的常用的径向空气箔片轴承为焊接式结构，如图2所示，由轴承套、波箔、顶箔构成，波箔、顶箔焊接于轴承套内壁，其一致性较差；而插槽式结构如图3所示，轴承套内壁开有插槽，将波箔顶箔插入其中以固定，对安装的要求较高。

发明内容

本发明目的是提供一种新型径向空气箔片轴承，解决现有径向空气箔片轴承存在的制造一致性差、安装精度较低，以及安装要求较高等问题。

本发明采取以下技术方案：

一种新型径向空气箔片轴承，包括轴承套1、波箔顶箔一体式结构3、圆柱销2；所述轴承套1沿轴向开有供所述圆柱销2插入的销孔；所述波箔顶箔一体式结构3一体压制成型，依次形成波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外；过渡圆弧嵌入所述销孔之中，波箔紧贴轴承套内壁；所述圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中，起固定作用。

进一步的，所述顶箔部分在波箔顶箔一体式结构3的内侧布设一周，所述波箔部分在波箔顶箔一体式结构3的外侧布设一周。

进一步的，所述销孔为自轴承套1的一端面向内，为盲孔，且销孔的开口部位呈优弧形状。

更进一步的，所述过渡圆弧也呈优弧形状。

进一步的，所述波箔与波箔自过渡圆弧向异向延展。

进一步的，所述波箔与波箔自过渡圆弧向同向延展。

进一步的，所述波箔顶箔一体式结构3分为两段或多段，每段均包括完整的波箔、过渡圆弧、顶箔三部分，形成多瓣式形状；所述轴承套1设置对应数量的销孔；圆柱销2的数量也是对应的数量。

更进一步的，所述波箔与波箔自过渡圆弧向异向延展。

一种上述新型径向空气箔片轴承的制作方法，包括以下步骤：

S1、轴承套上开有销孔，以便于一体式波箔顶箔的固定；

S2、波箔顶箔一体式结构3由箔片一体压制成型，形成了波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；

S3、将波箔顶箔一体式结构3的波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外，再将过渡圆弧嵌入轴承套的销孔之中，波箔将紧贴轴承套内壁；

S4、圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中起固定作用，即为一个完整的径向空气箔片轴承。

本发明的有益效果在于：

1)解决现有径向空气箔片轴承存在的制造一致性差、安装精度较低，以及安装要求较高等问题。

2)波箔顶箔一体式结构不需要采用焊接，简化了加工步骤，提高了制造精度；

3)波箔顶箔一体式结构采用一体压制成型制造，一致性高；

4)安装方便，结构也得到了简化，有利于批量生产。

附图说明

图1为空气箔片轴承动压原理示意图；

图2为现有常用径向轴承结构示意图；

图3为插槽式轴承结构示意图；

图4为一体式波箔顶箔轴承结构示意图；

图5为一体式波箔顶箔轴承套销孔结构示意图；

图6为展开的一体式波箔顶箔结构示意图；

图7为轴承中的一体式波箔顶箔结构示意图；

图8为一体式同向波箔顶箔轴承结构示意图；

图9为三瓣一体式波箔顶箔轴承结构示意图。

图中，1.轴承套，2.圆柱销，3.波箔顶箔一体式结构，1a.销孔，3a.波箔部分，3b.过渡圆弧部分，3c.顶箔部分；4.图2中的轴承套，5.图2中的焊接点，6.图2中的波箔，7.图2中的顶箔，8.图3中的轴承套，9.图3中的插槽，10.图3中的波箔，11.图3中的顶箔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

对比实施例一：

参见图2，波箔与顶箔为分体式，顶箔7在内侧，波箔6在外侧，并通过焊接点5焊接固定于轴承套4内侧。这种结构形式的一致性较难保证。

对比实施例二：

参见图3，图3展示了插槽式结构的空气箔片轴承，轴承套8内壁开有插槽9，将分体式的波箔10与顶箔11插入其中以固定，这种结构形式对安装的要求较高。

实施例一：

参见图4，一种新型径向空气箔片轴承，包括轴承套1、波箔顶箔一体式结构3、圆柱销2；所述轴承套1沿轴向开有供所述圆柱销2插入的销孔；所述波箔顶箔一体式结构3一体压制成型，依次形成波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外；过渡圆弧嵌入所述销孔之中，波箔紧贴轴承套内壁；所述圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中，起固定作用。

继续参见图4，所述顶箔部分在波箔顶箔一体式结构3的内侧布设一周，所述波箔部分在波箔顶箔一体式结构3的外侧布设一周。

参见图5，所述销孔为自轴承套1的一端面向内，为盲孔，且销孔的开口部位呈优弧形状。

参见图6，所述过渡圆弧也呈优弧形状。

基础参见图4，所述波箔与波箔自过渡圆弧向异向延展。

具体制作时包括以下步骤：S1、轴承套上开有销孔，以便于一体式波箔顶箔的固定；S2、波箔顶箔一体式结构3由箔片一体压制成型，形成了波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；S3、将波箔顶箔一体式结构3的波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外，再将过渡圆弧嵌入轴承套的销孔之中，波箔将紧贴轴承套内壁；S4、圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中起固定作用，即为一个完整的径向空气箔片轴承。

实施例二：

与实施例一不同之处是：参见图8，所述波箔与波箔自过渡圆弧向同向延展。

实施例三：

与实施例一不同之处是：参见图9，所述波箔顶箔一体式结构3分为三段，每段均包括完整的波箔、过渡圆弧、顶箔三部分，形成多瓣式形状；所述轴承套设置对应数量的销孔；圆柱销的数量也是对应的数量。

在此实施例中，所述波箔与波箔自过渡圆弧向异向延展。

波箔顶箔一体式结构3瓣数和结构的形式可以根据具体情况进行设计。以上所举实例仅为本发明的优选实例，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种新型径向空气箔片轴承，其特征在于：

包括轴承套(1)、波箔顶箔一体式结构(3)、圆柱销(2)；

所述轴承套(1)沿轴向开有供所述圆柱销(2)插入的销孔；

所述波箔顶箔一体式结构(3)一体压制成型，依次形成波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外；过渡圆弧嵌入所述销孔之中，波箔紧贴轴承套内壁；

所述圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中，起固定作用。

2.如权利要求1所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述顶箔部分在波箔顶箔一体式结构(3)的内侧布设一周，所述波箔部分在波箔顶箔一体式结构(3)的外侧布设一周。

3.如权利要求1所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述销孔为自轴承套(1)的一端面向内，为盲孔，且销孔的开口部位呈优弧形状。

4.如权利要求3所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述过渡圆弧也呈优弧形状。

5.如权利要求1或2所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述波箔与波箔自过渡圆弧向异向延展。

6.如权利要求1或2所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述波箔与波箔自过渡圆弧向同向延展。

7.如权利要求1所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述波箔顶箔一体式结构(3)分为两段或多段，每段均包括完整的波箔、过渡圆弧、顶箔三部分，形成多瓣式形状；所述轴承套(1)设置对应数量的销孔；圆柱销(2)的数量也是对应的数量。

8.如权利要求7所述的新型径向空气箔片轴承，其特征在于：所述波箔与波箔自过渡圆弧向异向延展。

9.一种权利要求1所述的新型径向空气箔片轴承的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、轴承套上开有销孔，以便于一体式波箔顶箔的固定；

S2、波箔顶箔一体式结构(3)由箔片一体压制成型，形成了波箔、过渡圆弧、顶箔三部分；

S3、将波箔顶箔一体式结构(3)的波箔和顶箔部分卷成圆筒状，其中顶箔为在内，波箔在外，再将过渡圆弧嵌入轴承套的销孔之中，波箔将紧贴轴承套内壁；

S4、圆柱销将嵌入一体式波箔顶箔过渡圆弧形成的销形孔之中起固定作用，即为一个完整的径向空气箔片轴承。