一种动静压混合箔片轴承及轴系的制作方法

本发明涉及传动部件领域，尤其涉及一种动静压混合箔片轴承及轴系。

背景技术：

1、箔轴承是旋转机械轴系的关键支撑部件，尤其适用于高转速、轻负载、高温、低温以及无油工况，广泛应用于新能源汽车行业的燃料电池系统的空压机、高速工业压缩机和泵类产品。

2、传统的箔轴承大多为动压箔片轴承，其由顶箔、波箔和轴承套筒构成，且顶箔和波箔通过焊接、销钉或其他方式与轴承套筒固定在一起。

3、然而，动压箔片轴承的承载能力较弱，高速稳定性较差。因此，动静压混合径向气体箔片轴承逐渐被采用。

4、现有的动静压混合径向气体箔片轴承以动压箔片轴承为基础，在轴承套筒和波箔上安装供气导管，并在顶箔上开设供气孔。供气导管的一端连通至顶箔的供气孔，与供气孔间隙配合。压缩气体通过供气导管和供气孔进入顶箔的内侧表面，并充满在转轴和顶箔之间，从而达到动静压混合的设计效果。

5、但是，压缩气体容易从供气导管与供气孔的孔壁之间的间隙泄露，导致，参与的压缩气体流量减小，效果减弱，增大了压缩气体的消耗量。

6、此外，在压缩气体作用下，存在供气导管与顶箔运动不同步的情况。导致供气导管的一端突出顶箔而划伤转轴，或者导致供气导管与顶箔的供气孔相互脱离而增大压缩气体的泄漏量。

7、再者，压缩气体经供气导管输送至顶箔内表面，而顶箔外表面的压力为环境大气压，使得顶箔内表面和外表面存在压差。该压差带来的载荷传递至波箔上，增大了波箔的结构变形与结构应力，导致轴承的承载能力和可靠性降低。

8、最后，供气导管需要沿轴承的径线方向穿过轴承套筒和波箔，才能将外部高压气体通入顶箔内侧。为此，需要在轴承座、轴承套筒和波箔上设计专门的轴向避让结构，增加了轴承座、轴承套筒和波箔的加工难度，并增加了轴承座的结构刚度的不对称性，对转子-轴承系统的稳定性存在不利影响。

技术实现思路

1、为了解决现有的动静压混合径向气体箔片轴承存在的压缩气体泄漏、供气导管划伤转轴以及承载能力和可靠性降低的问题，本发明的目的之一是提供一种动静压混合箔片轴承。

2、本发明提供如下技术方案：

3、一种动静压混合箔片轴承，包括轴承本体和端盖；

4、所述轴承本体包括沿轴线方向排列的多个箔单元，所述箔单元包括内圈、外圈、弹性连接件和弹性支撑件；

5、所述内圈和所述外圈均呈环形设置，且所述外圈环设于所述内圈外侧；

6、所述弹性连接件位于所述内圈与所述外圈之间，并沿所述内圈的周向设置有多个，所述弹性连接件的一端与所述内圈连接，另一端与所述外圈连接，相邻两个所述弹性连接件与所述内圈以及所述外圈之间形成有气体通道；

7、所述弹性支撑件位于所述气体通道内，并与所述内圈或所述外圈连接，所述弹性支撑件在受到沿所述内圈径线方向的压力时弹性变形；

8、部分所述箔单元的所述内圈设置有断口，所述断口与所述气体通道连通；

9、所述端盖成对设置于所述轴承本体沿轴线方向的两端，至少一个所述端盖上设置有气体入口，所述气体入口与所述气体通道连通。

10、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述端盖上设置有环形的分流槽，所述气体入口通过所述分流槽与所述气体通道连通。

11、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述弹性支撑件呈条形设置，并与所述内圈的径线方向倾斜相交。

12、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述弹性支撑件呈弧形设置。

13、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述弹性支撑件与所述内圈连接，所述弹性支撑件与所述外圈间隙配合。

14、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述内圈上设置有开口；

15、所述箔单元还包括位移吸收件，所述位移吸收件位于所述开口处并与所述内圈连接，所述位移吸收件可沿所述内圈的周向弹性变形。

16、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述端盖上设置有避让凸台，所述避让凸台上设置有与所述位移吸收件相对的避让孔。

17、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述气体通道的内壁和所述轴承本体沿轴线方向的端面均设置有密封层。

18、作为对所述动静压混合箔片轴承的进一步可选的方案，所述内圈的内壁设置有减摩耐磨涂层。

19、本发明的另一目的是提供一种轴系。

20、本发明提供如下技术方案：

21、一种轴系，包括上述动静压混合箔片轴承。

22、本发明的实施例具有如下有益效果：

23、在上述动静压混合箔片轴承中，外圈替代常规的轴承套筒，作为其它部件的安装基础。内圈通过弹性连接件与外圈连接，设置在内圈与外圈之间的弹性支撑件替代常规的波箔并对内圈形成弹性支撑。其中，部分箔单元的内圈设置有连通气体通道的断口。使用时，将压缩气体注入端盖上的气体入口，压缩气体进一步流入气体通道，然后经断口进入内圈的内侧。在此过程中，内圈外侧的空间属于压缩气流流动路径的一部分，不会出现压缩气体泄露的情况，减小了压缩气体的消耗量，也不会因压缩气体而导致内圈内侧和外侧形成压差，避免了动静压混合箔片轴承的承载能力和可靠性降低。此外，由于取消了供气导管的设置，故不会出现转轴被划伤的情况。

24、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。

技术特征：

1.一种动静压混合箔片轴承，其特征在于，包括轴承本体和端盖；

2.根据权利要求1所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述端盖上设置有环形的分流槽，所述气体入口通过所述分流槽与所述气体通道连通。

3.根据权利要求1所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述弹性支撑件呈条形设置，并与所述内圈的径线方向倾斜相交。

4.根据权利要求1所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述弹性支撑件呈弧形设置。

5.根据权利要求1所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述弹性支撑件与所述内圈连接，所述弹性支撑件与所述外圈间隙配合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述内圈上设置有开口；

7.根据权利要求6所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述端盖上设置有避让凸台，所述避让凸台上设置有与所述位移吸收件相对的避让孔。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述气体通道的内壁和所述轴承本体沿轴线方向的端面均设置有密封层。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的动静压混合箔片轴承，其特征在于，所述内圈的内壁设置有减摩耐磨涂层。

10.一种轴系，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的动静压混合箔片轴承。

技术总结
本发明提供一种动静压混合箔片轴承及轴系，涉及传动部件领域。动静压混合箔片轴承包括轴承本体和端盖；轴承本体包括多个箔单元，箔单元包括内圈、外圈、弹性连接件和弹性支撑件。外圈作为其它部件的安装基础。内圈通过弹性连接件与外圈连接，相邻两个弹性连接件与内圈以及外圈之间形成有气体通道，设置在内圈与外圈之间的弹性支撑件对内圈形成弹性支撑。部分箔单元的内圈设置有连通气体通道的断口。端盖上设置有气体入口与气体通道连通。将压缩气体注入端盖上的气体入口，压缩气体进一步流入气体通道，然后经断口进入内圈的内侧。结构简单，可靠性高，承载能力好，能够简便、高效地实现动静压混合润滑，同时降低了轴承的加工和安装难度。

技术研发人员：胡永路,毕刘新,薛帅,李军,施黄璋,宁召阳,候炎恒,彭川,徐刚
受保护的技术使用者：天津飞旋科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15