CN115614375B - 一种箔片空气轴承、燃料电池空压机及故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种箔片空气轴承、燃料电池空压机及故障诊断方法，涉及燃料电池领域。箔片空气轴承包括顶箔、波箔、轴承套筒和监控组件；波箔包括交替设置的拱波和连接部；监控组件设于轴承套筒，监控组件包括第一导电探头和第二导电探头，第一导电探头与顶箔的外壁或波箔接触，第二导电探头位于拱波朝向轴承套筒的一侧，第二导电探头与拱波之间留有预设距离，预设距离不大于拱波的变形量的安全限值。该箔片空气轴承能够及时识别因拱波变形而引发的故障，并且能够准确判断拱波变形的程度，同时能够先于常规的测温探头发现转子碰撞摩擦的情况和评价涂层磨损情况，指导操作人员进行检查，避免频繁地拆机检查。

Description

一种箔片空气轴承、燃料电池空压机及故障诊断方法

技术领域

本发明涉及空气轴承支撑的悬浮类高速电机领域，尤其涉及一种箔片空气轴承、燃料电池空压机及故障诊断方法。

背景技术

箔片动压空气轴承是一种尤其适用于高转速、轻负载、高温、低温以及无油工况的旋转机械轴系支撑关键部件，广泛应用于新能源汽车行业的燃料电池系统的空压机。典型的箔片动压空气轴承由顶箔、波箔和轴承套筒构成，其中，顶箔和波箔是决定整个轴承性能和可靠性的关键零件。

实际应用失效案例表明，随着使用时间的推移，波箔会发生蠕变或应力松弛现象，进而发生永久塑性变形，逐渐失去初始设计的尺寸，直至波箔的变形量超出安全限值。又或者，在大冲击的工况下，波箔同样会发生永久塑性变形，逐渐失去初始设计的尺寸，直至波箔的变形量超出安全限值。

当波箔的变形量超出安全限值后，如果空压机继续运行，则容易出现转子表面和轴承烧蚀或者轮壳擦壳的情况，导致空压机需要大修，损失扩大。除拆机检查外，现有的箔片动压空气轴承没有其它手段检测波箔的变形量是否超出安全限值，而拆机检查则存在严重滞后和劳动强度大的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种箔片空气轴承。

本发明提供如下技术方案：

一种箔片空气轴承，包括顶箔、波箔、轴承套筒和监控组件；

所述波箔包括交替设置的拱波和连接部；

所述监控组件设于所述轴承套筒，所述监控组件包括第一导电探头和第二导电探头，所述第一导电探头与所述顶箔的外壁或所述波箔接触，所述第二导电探头位于所述拱波朝向所述轴承套筒的一侧，所述第二导电探头与所述拱波之间留有预设距离，所述预设距离不大于所述拱波的变形量的安全限值。

作为对所述箔片空气轴承的进一步可选的方案，所述顶箔的内壁设有具备绝缘特性的减摩耐磨涂层；

所述监控组件还包括第三导电探头，所述第三导电探头沿所述轴承套筒的径向活动设于所述轴承套筒。

作为对所述箔片空气轴承的进一步可选的方案，所述监控组件还包括温度探头，所述温度探头与所述顶箔的外壁接触。

作为对所述箔片空气轴承的进一步可选的方案，所述监控组件还包括固定板，所述固定板与所述轴承套筒固定连接，并位于所述顶箔和所述波箔沿轴向的一端，所述第一导电探头、所述第二导电探头和所述温度探头均固设于所述固定板上。

本发明的另一目的是提供一种燃料电池空压机。

本发明提供如下技术方案：

一种燃料电池空压机，包括转子和上述箔片空气轴承，所述转子穿过所述顶箔。

本发明的又一目的是提供一种故障诊断方法。

本发明提供如下技术方案：

一种故障诊断方法，应用于上述燃料电池空压机；

所述故障诊断方法包括：

在所述燃料电池空压机运行时，测试所述第一导电探头与所述第二导电探头是否导通；

在所述燃料电池空压机停机后，测试所述第一导电探头与所述第二导电探头是否导通；

根据测试结果诊断所述波箔的变形情况。

作为对所述故障诊断方法的进一步可选的方案，在根据测试结果诊断所述波箔的变形情况时：

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述波箔未发生塑性变形；

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时导通，在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述波箔发生轻微塑性变形；

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时导通，在所述燃料电池空压机停机后导通，则诊断为所述波箔发生严重塑性变形。

作为对所述故障诊断方法的进一步可选的方案，所述顶箔的内壁设有具备绝缘特性的减摩耐磨涂层，所述监控组件还包括第三导电探头，所述第三导电探头沿所述轴承套筒的径向活动设于所述轴承套筒；

所述故障诊断方法还包括：

在所述燃料电池空压机运行时，使所述第三导电探头与所述转子接触，测试所述第一导电探头与所述第三导电探头是否导通；

在所述燃料电池空压机停机后，使所述第三导电探头与所述转子接触，测试所述第一导电探头与所述第三导电探头是否导通；

根据测试结果诊断所述减摩耐磨涂层的磨损情况以及所述转子与所述顶箔的碰摩情况。

作为对所述故障诊断方法的进一步可选的方案，在根据测试结果诊断所述减摩耐磨涂层的磨损情况以及所述转子与所述顶箔的碰摩情况时：

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时导通，所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层轻微磨损，所述顶箔的基材未露出，所述转子与所述顶箔发生碰摩；

若所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时间歇性导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层中度磨损，所述顶箔的基材露出部分，所述转子与所述顶箔发生碰摩；

若所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时持续性导通，或所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层重度磨损，所述顶箔的基材露出大部分，所述转子与所述顶箔发生碰摩；

若所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层重度磨损，所述顶箔的基材露出大部分，所述转子与所述顶箔未发生碰摩。

作为对所述故障诊断方法的进一步可选的方案，所述监控组件还包括温度探头，所述温度探头与所述顶箔的外壁接触；

所述故障诊断方法还包括：

在所述燃料电池空压机运行时，通过所述温度探头测试所述顶箔的温度是否超过预设值；

若所述顶箔的温度在所述燃料电池空压机运行时超过预设值，所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层轻微磨损，所述顶箔的基材未露出，所述转子与所述顶箔发生碰摩。

本发明的实施例具有如下有益效果：

顶箔和波箔均为金属材质，具有一定的导电能力，故第一导电探头与顶箔的外壁或波箔接触导通时，也与波箔的拱波接触导通。在燃料电池空压机运行过程中，若拱波未与第二导电探头接触，则拱波的变形量未达到安全限值，没有故障发生。反之，若拱波与第二导电探头接触导通，则第一导电探头也与第二导电探头接触导通，由此判断拱波的变形量过大，需对燃料电池空压机进行停机检查。

在燃料电池空压机停机后，若拱波未与第二导电探头接触，则拱波仅发生轻微的塑性变形，只需对燃料电池空压机进行常规检查。反之，若拱波与第二导电探头接触导通，则第一导电探头也与第二导电探头接触导通，由此判断拱波发生严重的塑性变形，需要对燃料电池空压机进行拆机检查。

由此可见，借助第一导电探头和第二导电探头，能够及时识别因拱波变形而引发的故障，并且能够准确判断拱波变形的程度，指导操作人员进行检查，避免频繁地拆机检查。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种箔片空气轴承的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种箔片空气轴承中监控组件的位置分布图；

图3示出了本发明实施例提供的一种燃料电池空压机中转子与箔片空气轴承的配合关系示意图；

图4示出了转子与顶箔摩擦接触故障时减摩耐磨涂层完好的状态示意图；

图5示出了转子与顶箔摩擦接触故障时减摩耐磨涂层中度磨损的状态示意图；

图6示出了转子与顶箔摩擦接触故障时减摩耐磨涂层重度磨损的状态示意图；

图7示出了温度传感器测得的顶箔温度曲线图；

图8示出了本发明实施例提供的一种故障诊断方法的步骤流程图。

主要元件符号说明：

100-顶箔；110-减摩耐磨涂层；200-波箔；210-拱波；220-连接部；300-轴承套筒；400-监控组件；410-第一导电探头；420-第二导电探头；430-第三导电探头；440-温度探头；450-固定板；500-转子。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种箔片空气轴承，应用于燃料电池空压机，还可应用于高速工业压缩机和泵类设备。该箔片空气轴承包括顶箔100、波箔200、轴承套筒300和监控组件400，其中，顶箔100、波箔200和监控组件400均设置在轴承套筒300上。

具体地，顶箔100沿周向的一端为固定端，并与轴承套筒300的内壁固定连接，顶箔100沿轴向的另一端为活动端。此外，顶箔100的内壁设有具备绝缘特性的减摩耐磨涂层110（参阅图4），一般为特氟龙涂层。

具体地，波箔200位于顶箔100与轴承套筒300之间，由多个交替设置的拱波210和连接部220组成。其中，拱波210的拱顶与顶箔100的外壁抵接，拱波210的拱脚与连接部220相连，连接部220则与轴承套筒300的内壁贴合。

与顶箔100相似，波箔200沿周向的一端为固定端，并与轴承套筒300的内壁固定连接，波箔200沿轴向的另一端为活动端。

具体地，监控组件400包括第一导电探头410和第二导电探头420。

其中，第一导电探头410与顶箔100的外壁或波箔200接触。顶箔100的外壁和波箔200的表面均为裸露的金属基材，具有一定的导电能力。

在一些实施例中，第一导电探头410与顶箔100的外壁直接接触导通，进而与波箔200的拱波210电连接。

在另一些实施例中，第一导电探头410与波箔200的连接部220直接接触导通，进而与波箔200的拱波210电连接。

在又一些实施例中，第一导电探头410与波箔200的拱波210直接接触导通。

第二导电探头420位于拱波210朝向轴承套筒300的一侧，且第二导电探头420与拱波210之间留有预设距离，该预设距离不大于拱波210的变形量的安全限值。

优选地，上述预设距离等于拱波210的变形量的安全限值。

在燃料电池空压机运行过程中，若拱波210未与第二导电探头420接触，则表明拱波210的变形量未达到安全限值，没有故障发生。反之，若拱波210与第二导电探头420接触导通，则第一导电探头410也与第二导电探头420接触导通，由此判断拱波210的变形量达到安全限值，需对燃料电池空压机进行停机检查。

燃料电池空压机停机后，若拱波210未与第二导电探头420接触，则表明拱波210变形后回弹，仅发生轻微的塑性变形，只需对燃料电池空压机进行常规检查。反之，若拱波210与第二导电探头420接触导通，则第一导电探头410也与第二导电探头420接触导通，由此判断拱波210发生严重的塑性变形，需要对燃料电池空压机进行拆机检查。

其中，测试第一导电探头410和第二导电探头420是否导通时，通过导线将第一导电探头410和第二导电探头420与外接电源连接，并借助电流表、指示灯等元件指示电路的通断情况。

由此可见，借助第一导电探头410和第二导电探头420，可以及时识别因拱波210变形而引发的故障，避免损失扩大，并且能够准确判断拱波210变形的程度，指导操作人员进行检查，避免频繁地拆机检查，降低操作人员的劳动强度。

在一些实施例中，可以设置多个第二导电探头420与同一个拱波210配合，且各个第二导电探头420与拱波210之间的预设距离各不相同，从而更加精准地判断拱波210变形的程度。此时，第二导电探头420的末端采用可变形的金属弹片。

进一步地，实际应用失效案例表明，在燃料电池空压机的转子500动平衡遭到破坏的工况下，转子500有可能出现轴心轨迹超差的情况，极易与顶箔100发生高速碰摩。又或者，在超高转速工况下，转子500极易出现完全失稳的情况，向任意方向冲击顶箔100，与顶箔100发生高速碰摩。转子500长时间地与顶箔100碰摩后，会导致转子500表面和轴承烧蚀或者轮壳擦壳，进而导致轴承失效，带来严重后果。

为了监控顶箔100上减摩耐磨涂层110的磨损情况，避免损失扩大，监控组件400还包括第三导电探头430，且第三导电探头430沿轴承套筒300的径向活动设置在轴承套筒300上。

请结合图3，在燃料电池空压机运行过程中和停机后，分别使第三导电探头430沿轴承套筒300的径向移动，并与转子500接触。

请结合图4，若第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时未导通，在燃料电池空压机停机后未导通，则表明顶箔100上的减摩耐磨涂层110未磨损或者轻微磨损（减摩耐磨涂层110未磨穿，未见顶箔100基材），此时无需停机检查。

请结合图5，若第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时间歇性导通，在燃料电池空压机停机后未导通，则表明顶箔100上的减摩耐磨涂层110中度磨损（减摩耐磨涂层110磨穿，可见局部顶箔100基材），此时需要停机，对燃料电池空压机进行常规检查。

请结合图6，若第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时持续性导通，在燃料电池空压机停机后导通，则表明顶箔100上的减摩耐磨涂层110重度磨损（减摩耐磨涂层110剥落，可见大片顶箔100基材），此时需要停机，对燃料电池空压机进行拆机检查。

其中，第三导电探头430与轴承套筒300之间相互绝缘，互不导通。常规状态下，第三导电探头430与转子500脱开不接触，间隔3mm左右。需要探测减摩耐磨涂层110的磨损情况时，第三导电探头430通过外部执行结构驱动，朝向转子500移动至与转子500接触。

需要注意的是，第三导电探头430与转子500接触时，施加给转子500的作用力极小，可以忽略第三导电探头430对转子500运行状态的影响。

针对转子500与顶箔100发生碰摩的问题，现有的箔片空气轴承多采用在顶箔100背面布置温度传感器的方式，以此来监测燃料电池空压机运行过程中的顶箔100温度。

参阅图7，如曲线A所示，燃料电池空压机正常工作时，转子500和顶箔100之间由气膜隔开，顶箔100温度先升高，然后维持稳定，并在停机后下降，始终低于报警温度。

如曲线B所示，当设备不正常工作或出现故障时，转子500和顶箔100直接接触，发生碰撞摩擦。一段时间后，顶箔100由于摩擦导致温度显著上升，直至超过报警温度，并被温度传感器监测到。由此判断箔片轴承工作异常，不能满足应用要求。

然而，采用温度传感器监测时只能识别转子500与顶箔100之间是否有摩擦接触故障发生，不能判断顶箔100上减摩耐磨涂层110的磨损程度。只要温度传感器监测到摩擦接触故障发生，就必须拆解燃料电池空压机并对箔片空气轴承进行检查确认，劳动强度大。而如果不拆机检查，强行运行燃料电池空压机，则既有可能发生箔片空气轴承和转子500烧蚀、轮壳擦壳等严重后果，导致损失扩大。

此外，温度传感器监测具有滞后性，不能立即发现异常，而是在转子500与顶箔100摩擦一段时间，且顶箔100温度超过报警温度时才能判定轴承失效，此时顶箔100有可能已经磨损严重。

再者，当温度传感器布置不够紧密或者燃料电池空压机的冷却风量较大时，转子500与顶箔100摩擦产生的热量不足以传导至温度传感器处，导致温度传感器测得的温度低于报警温度，无法准确识别摩擦接触故障，如图4中曲线C所示。

与采用温度传感器监测转子500与顶箔100之间的摩擦接触故障相比，采用第一导电探头410和第三导电探头430能够准确识别顶箔100上减摩耐磨涂层110的磨损情况，指导操作人员进行检查，且不受燃料电池空压机是否运行的限制。

此外，针对减摩耐磨涂层110中度磨损和重度磨损这两种需要停机检查的故障，采用第一导电探头410和第三导电探头430能够及时、有效地识别，能够避免温度传感器识别滞后和失效的问题。

请再次参阅图1和图2，进一步地，监控组件400还包括温度探头440。温度探头440与顶箔100的外壁接触，辅助监控转子500与顶箔100的摩擦情况。

在燃料电池空压机运行时，若温度探头440监测到顶箔100的温度超过预设值，且第一导电探头410与第三导电探头430未导通，则表明转子500与顶箔100发生碰摩，且顶箔100上的减摩耐磨涂层110轻微磨损。

在一些实施例中，监控组件400还包括固定板450。固定板450位于顶箔100和波箔200沿轴向的一端，并嵌入固定在轴承套筒300的端面上。此外，第一导电探头410、第二导电探头420和温度探头440均固定设置在固定板450上，并保持相互绝缘。

在一些实施例中，第二导电探头420和温度探头440均设置有多个，多个导电探头沿轴承套筒300的周向均匀分布，温度探头440同样沿轴承套筒300的周向均匀分布。相应地，固定板450呈环形设置。

总之，上述箔片空气轴承通过监测第一导电探头410与第二导电探头420的导通特性，能够及时发现波箔200变形故障，并进一步确认波箔200的变形程度。此外，箔片空气轴承通过监测第一导电探头410与第三导电探头430的导通特性，能够及时发现转子500与顶箔100接触摩擦故障，并进一步确认顶箔100上减摩耐磨涂层110的磨损程度。操作人员根据监测结果对燃料电池空压机进行检查，不必频繁拆机检查。

请再次参阅图3，本实施例还提供一种燃料电池空压机，包括转子500和上述箔片空气轴承。其中，转子500从顶箔100中穿过。

实施例2

请参阅图8，本实施例提供一种故障诊断方法，应用于上述燃料电池空压机。该故障诊断方法包括以下步骤：

S1，在燃料电池空压机运行时，测试第一导电探头410与第二导电探头420是否导通。

S2，在燃料电池空压机运行时，使第三导电探头430与转子500接触，测试第一导电探头410与第三导电探头430是否导通。

S3，在燃料电池空压机运行时，通过温度探头440测试顶箔100的温度是否超过预设值。

S4，在燃料电池空压机停机后，测试第一导电探头410与第二导电探头420是否导通。

S5，在燃料电池空压机停机后，使第三导电探头430与转子500接触，测试第一导电探头410与第三导电探头430是否导通。

S6，根据测试结果诊断波箔200的变形情况。

具体地，若第一导电探头410与第二导电探头420在燃料电池空压机运行时未导通，在燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为波箔200未发生塑性变形。

若第一导电探头410与第二导电探头420在燃料电池空压机运行时导通，在燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为波箔200发生轻微塑性变形。

若第一导电探头410与第二导电探头420在燃料电池空压机运行时导通，在燃料电池空压机停机后导通，则诊断为波箔200发生严重塑性变形。

S7，根据测试结果诊断减摩耐磨涂层110的磨损情况以及转子与顶箔的碰摩情况。

具体地，若在燃料电池空压机运行时，第一导电探头410与第二导电探头420未导通，顶箔100的温度未超过预设值，第一导电探头410与第三导电探头430未导通，且第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为减摩耐磨涂层110未磨损，转子500与顶箔100未发生碰摩。

若在燃料电池空压机运行时，满足第一导电探头410与第二导电探头420导通和顶箔100的温度超过预设值二者之一，且第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时和停机后始终未导通，则诊断为减摩耐磨涂层110轻微磨损，顶箔100的基材未露出，转子500与顶箔100之间的气膜被破坏，发生碰摩。

若第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时间歇性导通，且在燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为减摩耐磨涂层110中度磨损，顶箔100的基材露出部分，转子500与顶箔100之间的气膜被破坏，发生碰摩。

若第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时持续性导通，且在燃料电池空压机停机后导通，则诊断为减摩耐磨涂层110重度磨损，顶箔100的基材露出大部分，转子500与顶箔100之间的气膜被破坏，发生碰摩。

若第一导电探头410与第三导电探头430在燃料电池空压机运行时未导通，且在燃料电池空压机停机后导通，则诊断为减摩耐磨涂层110重度磨损，顶箔100的基材露出大部分，转子500与顶箔100之间的气膜完好，未发生碰摩。

其中，步骤S1-S3的顺序可以互换，步骤S4和S5的顺序可以互换，步骤S5和S7的顺序可以互换。

在燃料电池空压机运行时，记第一导电探头410与第二导电探头420导通后输出信号A，在燃料电池空压机停机后，记第一导电探头410与第二导电探头420导通后输出信号B。

在燃料电池空压机运行时，记温度探头440监测到顶箔100的温度超过预设值后输出信号C。

在燃料电池空压机运行时，记第一导电探头410与第三导电探头430间歇性导通后输出信号D，记第一导电探头410与第三导电探头430持续性导通后输出信号E。在燃料电池空压机停机后，记第一导电探头410与第三导电探头430导通后输出信号F。

诊断结果如下表所示（减摩耐磨涂层110以下简称为“涂层”）：

其中，“0”表示无信号输出，“1”表示有信号输出，“/”包含无信号输出和有信号输出这两种情况。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种箔片空气轴承，其特征在于，包括顶箔、波箔、轴承套筒和监控组件；

所述波箔包括交替设置的拱波和连接部；

所述监控组件设于所述轴承套筒，所述监控组件包括第一导电探头和第二导电探头，所述第一导电探头与所述顶箔的外壁或所述波箔接触，所述第二导电探头位于所述拱波朝向所述轴承套筒的一侧，所述第二导电探头与所述拱波之间留有预设距离，所述预设距离不大于所述拱波的变形量的安全限值。

2.根据权利要求1所述的箔片空气轴承，其特征在于，所述顶箔的内壁设有具备绝缘特性的减摩耐磨涂层；

所述监控组件还包括第三导电探头，所述第三导电探头沿所述轴承套筒的径向活动设于所述轴承套筒。

3.根据权利要求2所述的箔片空气轴承，其特征在于，所述监控组件还包括温度探头，所述温度探头与所述顶箔的外壁接触。

4.根据权利要求3所述的箔片空气轴承，其特征在于，所述监控组件还包括固定板，所述固定板与所述轴承套筒固定连接，并位于所述顶箔和所述波箔沿轴向的一端，所述第一导电探头、所述第二导电探头和所述温度探头均固设于所述固定板上。

5.一种燃料电池空压机，其特征在于，包括转子和如权利要求1-4中任一项所述的箔片空气轴承，所述转子穿过所述顶箔。

6.一种故障诊断方法，其特征在于，应用于权利要求5所述的燃料电池空压机；

所述故障诊断方法包括：

在所述燃料电池空压机运行时，测试所述第一导电探头与所述第二导电探头是否导通；

在所述燃料电池空压机停机后，测试所述第一导电探头与所述第二导电探头是否导通；

根据测试结果诊断所述波箔的变形情况。

7.根据权利要求6所述的故障诊断方法，其特征在于，在根据测试结果诊断所述波箔的变形情况时：

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述波箔未发生塑性变形；

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时导通，在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述波箔发生轻微塑性变形；

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时导通，在所述燃料电池空压机停机后导通，则诊断为所述波箔发生严重塑性变形。

8.根据权利要求6所述的故障诊断方法，其特征在于，所述顶箔的内壁设有具备绝缘特性的减摩耐磨涂层，所述监控组件还包括第三导电探头，所述第三导电探头沿所述轴承套筒的径向活动设于所述轴承套筒；

所述故障诊断方法还包括：

在所述燃料电池空压机运行时，使所述第三导电探头与所述转子接触，测试所述第一导电探头与所述第三导电探头是否导通；

在所述燃料电池空压机停机后，使所述第三导电探头与所述转子接触，测试所述第一导电探头与所述第三导电探头是否导通；

根据测试结果诊断所述减摩耐磨涂层的磨损情况以及所述转子与所述顶箔的碰摩情况。

9.根据权利要求8所述的故障诊断方法，其特征在于，在根据测试结果诊断所述减摩耐磨涂层的磨损情况以及所述转子与所述顶箔的碰摩情况时：

若所述第一导电探头与所述第二导电探头在所述燃料电池空压机运行时导通，所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层轻微磨损，所述顶箔的基材未露出，所述转子与所述顶箔发生碰摩；

若所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时间歇性导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层中度磨损，所述顶箔的基材露出部分，所述转子与所述顶箔发生碰摩；

若所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时持续性导通，或所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层重度磨损，所述顶箔的基材露出大部分，所述转子与所述顶箔发生碰摩；

若所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层重度磨损，所述顶箔的基材露出大部分，所述转子与所述顶箔未发生碰摩。

10.根据权利要求9所述的故障诊断方法，其特征在于，所述监控组件还包括温度探头，所述温度探头与所述顶箔的外壁接触；

所述故障诊断方法还包括：

在所述燃料电池空压机运行时，通过所述温度探头测试所述顶箔的温度是否超过预设值；

若所述顶箔的温度在所述燃料电池空压机运行时超过预设值，所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机运行时未导通，且所述第一导电探头与所述第三导电探头在所述燃料电池空压机停机后未导通，则诊断为所述减摩耐磨涂层轻微磨损，所述顶箔的基材未露出，所述转子与所述顶箔发生碰摩。

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