CN223152550U - 一种动静压混合止推轴承结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动静压混合止推轴承结构，轴承结构，包括背板，背板为空心圆柱体结构，背板的正面上圆周间隔均布若干个扇形凸台，相邻两个扇形凸台之间设有垫片和底箔，垫片和底箔上设置扇形平箔，扇形凸台上设有均压槽，均压槽为弧形凹槽，均压槽上设有出气孔，出气孔通过供气流道与进气孔连接，供气流道位于背板内，进气孔位于背板的外壁。本实用新型提出的动静压混合轴承为多瓦块结构，柔性箔片和具有进气孔的台阶交错分布。通过进气孔的外部高压供气能够提升轴承工作的背压，提升动压效应，避免轴承启停时的磨损，从而提升轴承的承载力和刚度。

Description

一种动静压混合止推轴承结构

技术领域

本实用新型涉及一种动静压混合止推轴承结构。

背景技术

作为高速转子系统的核心支撑部件，气体轴承广泛应用于航空航天、高速透平、低温技术、空气循环、低温制冷、微型燃气轮机等领域中，具有十分良好的应用前景。

气体轴承通常分为静压气体轴承和动压气体轴承。

静压气体轴承利用外部气源供气产生高压气膜支撑转子，具有承载力大，使用寿命长，较高的回转精度等优点；但同时静压轴承往往需要独立的高压供气系统，提高了系统的复杂度，且静压轴承耗气量大，成本较高，在超高速工况下稳定性较差。

动压气体轴承利用轴承配合面的相对运动而使润滑气体在粘性作用下于楔形空间内被压缩，从而在间隙内产生承载高压。箔片轴承是一种典型的动压气体轴承，通常由平箔片与弹性支承结构组成，其弹性变形所产生的结构阻尼与摩擦阻尼可以有效耗散轴承转子系统的不稳定涡动能量，从而提高轴承转子系统的高速稳定性与抗冲击性。此外，箔片轴承的弹性表面能够降低轴承的加工装配精度要求，具有较好的适应性和经济性；但在动压气体轴承具有在启停时摩擦力矩大，承载力不足，刚度低等缺点。

公开号为“CN112762094A”，发明名称为“一种动静压混合气体止推箔片轴承及动静压混合装置”的中国专利申请提供了一种动静压混合止推气体箔片轴承，其在顶箔片上开设进气孔，供气管从底板穿过底箔与进气孔连接。但由于箔片的弹性表面，供气管难以保证供气。

发明内容

本实用新型提出一种动静压混合止推轴承结构，柔性箔片和具有进气孔的台阶交错分布，通过进气孔的外部高压供气能够提升轴承工作的背压，提升动压效应，避免轴承启停时的磨损，从而提升轴承的承载力和刚度；同时，柔性箔片能够为轴承提供一定的阻尼，吸收转子涡动的能量，提升轴承稳定性，减少轴承运行过程中的耗气量。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种动静压混合止推轴承结构，其特殊之处在于：

包括背板，所述背板为空心圆柱体结构，所述背板的正面上圆周间隔均布若干个扇形凸台，相邻两个扇形凸台之间设有垫片和底箔，垫片和底箔上设置扇形平箔，所述扇形凸台上设有均压槽，所述均压槽为弧形凹槽，均压槽上设有出气孔，出气孔通过供气流道与进气孔连接，所述供气流道位于背板内，进气孔位于背板的外壁。均压槽的作用是使高压气体从出气孔流入后润滑间隙的压力分布更加均匀，减少局部压力过高或者过低的情况，能够提高轴承的承载能力和抑制轴承的微振动。

进一步地，在扇形凸台其中一侧的根部，沿着背板沿径向开设定位狭缝，所述扇形平箔和底箔的一端与所述定位狭缝齐平。

进一步地，所述垫片和底箔均为扇形结构，每一块扇形凸台下面对应一块垫片和一块底箔，扇形凸台正好覆盖下面对应的垫片和底箔。

进一步地，所述垫片的一边与底箔的一边相接触。

进一步地，垫片和底箔的固定端通过焊接或者铆接分别直接固定在背板上，扇形平箔的固定端通过焊接或者铆接直接固定在垫片上。

本实用新型的优点：

本实用新型提出的动静压混合轴承为多瓦块结构，柔性箔片和具有进气孔的台阶交错分布。通过进气孔的外部高压供气能够提升轴承工作的背压，提升动压效应，避免轴承启停时的磨损，从而提升轴承的承载力和刚度；同时，柔性箔片能够为轴承提供一定的阻尼，吸收转子涡动的能量，提升轴承稳定性，减少轴承运行过程中的耗气量。

附图说明

图1是本实用新型所提供的动静压混合止推轴承的的整体结构爆炸视图；

图2是本实用新型所提供的动静压混合止推轴承的俯视图；

图3是本实用新型所提供的动静压混合止推轴承的另一角度视图；

图4是本实用新型所提供的动静压混合止推轴承的背板正视图和轴测图；

图5是图4中A处的放大图。

图6是本实用新型所提供的动静压混合止推轴承的另一角度视图；

图7是图4中B处的放大图。

图中：1-平箔；2-垫片；3-底箔；4-背板；41-凸台；42-出气孔；43-进气孔；44-定位狭缝。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

参见图1-图7，一种动静压混合止推轴承结构，包括背板4，所述背板4为空心圆柱体结构，所述背板4的正面上圆周间隔均布若干个扇形凸台41，相邻两个扇形凸台41之间设有垫片2和底箔3，垫片2和底箔3上设置扇形平箔1，每一个扇形平箔1下方对应一个垫片2和一个底箔3。所述扇形凸台41上设有均压槽，所述均压槽为弧形凹槽，均压槽上设有出气孔42，出气孔42通过供气流道与进气孔43连接，所述供气流道位于背板4内，进气孔43位于背板4的外壁。

参见图5，所述凸台41上的弧形均压槽可以使高压气体从出气孔42流入后润滑间隙的压力分布更加均匀，减少局部压力过高或者过低的情况，能够提高轴承的承载能力和抑制轴承的微振动。

具体地，参见2、图3和图7，在相邻两个扇形凸台41之间，在扇形凸台41其中一侧的根部，沿着背板4沿径向开设定位狭缝44，定位狭缝44贯穿背板4，定位狭缝44增加轴承内部的散热通道，增强轴承散热效果。所述扇形平箔1和底箔3的一端与所述定位狭缝44齐平。所述垫片2和底箔3均为扇形结构，扇形凸台41正好覆盖下面对应的垫片2和底箔3。

具体地，参见2、图3和图7，所述垫片2和底箔3的固定端通过焊接或者铆接分别直接固定在背板4上，扇形平箔1的固定端通过焊接或者铆接直接固定在垫片2上。

动静压混合止推轴承在工作时，外部高压气体从进气孔43流入背板，由出气孔42流入轴承与转子之间的润滑间隙，能够提高气膜间隙中的压力，增大动压效应，从而提高轴承的承载力和刚度，避免启停时轴承的磨损；同时，包括平箔1和底箔3在内的柔性箔片结构能够为轴承提供一定的阻尼，吸收转子运行过程中的涡动能量，提高系统稳定性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非以此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种动静压混合止推轴承结构，其特征在于：

包括背板(4)，所述背板(4)为空心圆柱体结构，所述背板(4)的正面上圆周间隔均布若干个扇形凸台(41)，相邻两个扇形凸台(41)之间设有垫片(2)和底箔(3)，垫片(2)和底箔(3)上设置扇形平箔(1)，所述扇形凸台(41)上设有均压槽，所述均压槽为弧形凹槽，均压槽上设有出气孔(42)，出气孔(42)通过供气流道与进气孔(43)连接，所述供气流道位于背板(4)内，进气孔(43)位于背板(4)的外壁。

2.根据权利要求1所述的一种动静压混合止推轴承结构，其特征在于：

在扇形凸台(41)其中一侧的根部，沿着背板(4)沿径向开设定位狭缝(44)，所述扇形平箔(1)和底箔(3)的一端与所述定位狭缝(44)齐平。

3.根据权利要求1所述的一种动静压混合止推轴承结构，其特征在于：

所述垫片(2)和底箔(3)均为扇形结构，每一块扇形凸台(41)下面对应一块垫片(2)和一块底箔(3)，扇形凸台(41)正好覆盖下面对应的垫片(2)和底箔(3)。

4.根据权利要求1所述的一种动静压混合止推轴承结构，其特征在于：

所述垫片(2)的一边与底箔(3)的一边相接触。

5.根据权利要求2所述的一种动静压混合止推轴承结构，其特征在于：

垫片(2)和底箔(3)的固定端通过焊接或者铆接分别直接固定在背板(4)上，扇形平箔(1)的固定端通过焊接或者铆接直接固定在垫片(2)上。