一种动静压混合箔片气体推力轴承.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115929790A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202210040786.4(22)申请日2022.01.14(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号湖南大学(72)发明人冯凯冉神坤曹纪超(51)Int.Cl.F16C32/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种动静压混合箔片气体推力轴承(57)摘要本发明公开一种动静压混合箔片气体推力轴承，包括动静压混合箔片气体推力轴承本体，在轴承本体上嵌入小孔节流器，杠杆位移放大机构及开设气槽。小孔节流器包含出气槽，出气槽的出气端成形有均压腔；出气槽和均压腔形成均压结构；杠杠位移放大机构包括杠杆和压缩弹簧。本发明可以通过杠杆抬高箔片和推力盘间楔形面，从而有效提高轴承的承载力，与此同时从均压腔流出地气体周向移动，促使动压箔片气体推力轴承在运行中的气膜形成，避免了因楔形面的抬高而不易形成气膜，并且输出的气体进一步提高气膜的压力，从而增强轴承的承载能力。CN115929790ACN115929790A权利要求书1/1页1.一种动静压混合箔片气体推力轴承，其特征在于，包括动静压混合箔片气体推力轴承本体(3)，所述轴承本体上安装有小孔节流器和杠杆位移放大机构(4)，所述小孔节流器包含进气槽(5),出气槽(6)，出气槽(6)的出气端形成均压腔(8)；出气槽(6)和均压腔(8)形成均压结构；从而更加容易形成气膜；所述杠杠位移放大机构(4)包含杠杆(11)和弹簧(12)，进气槽(5)通入高压气体，杠杆(11)一侧底端受到从小出气槽(7)来的气体压力而压缩弹簧(12)，使得杠杆(11)轴向运动，抬高箔片和推力盘之间的楔形面，从而提高轴承的承载能力。2.如权力要求1所述的动静压混合箔片气体推力轴承，其特征在于，所述杠杆为η形杠杆(11)，杠杆(11)底端有圆柱凸起(14)与小出气槽(7)相通；弹簧(12)上端固定在轴承上，下端固定在杠杆(11)的圆柱凸起(13)上，杠杆(11)顶端与轴承箔片(2)相接触。3.如权力1所述的动静压混合箔片气体推力轴承，其特征在于，所述出气槽(5)的直径小于或等于均压腔(8)的直径。2CN115929790A说明书1/3页一种动静压混合箔片气体推力轴承技术领域[0001]本发明属于机械领域，尤其涉及一种动静压混合箔片气体推力轴承。背景技术[0002]空气静压轴承是以气体作为润滑剂的滑动轴承，通过外部的加压气源将气体强行泵入轴承与轴之间的间隙，形成空气薄膜，以平衡外负载。空气静压轴承在启动和运行过程中摩擦副被压力气膜隔开，轴与轴承之间不会直接接触产生摩擦，摩擦力仅来自于气体粘性，因此摩擦力小，无摩擦磨损使用寿命长；静压轴承具有均化误差的作用，能够有效减小轴承加工和装配过程中误差影响，因此空气静压轴承具有高的旋转精度。但是静压轴承也具有一系列缺点，如稳定性不好，刚度低，需很大的供气压力。空气动压轴承是靠轴承高速旋转时产生的动压力形成气膜来承受载荷。动压轴承运动平稳，抗振性好，无需外部很大的供气压力。虽然动压箔片气体推力轴承因箔片与推力盘间有较大的楔形面使其在运行中易形成气膜，但使得动压箔片气体推力轴承的承载能力不足；同时动压轴承在启动和停止的过程中，推力盘和轴承的顶箔直接接触摩擦，易产生摩擦磨损。多孔质静压轴承具有很高的承载能力和静态刚度，压力分布比较均匀，且具有良好的动态稳定性。因此如何使轴承很好的结合两者的优点，又克服两者缺点，成为动静压混合箔片气体推力轴承设计的一个重要问题。发明内容[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种动静压混合箔片气体推力轴承。本发明为满足透平机械稳定运行对动压箔片气体推力轴承的高承载力的苛刻需要，通过在轴承本体上开设气槽，安装杠杆位移放大机构抬高箔片和推力盘间的楔形面，实现箔片气体推力轴承的高承载能力；并加入小孔节流器，让气体周向运动，避免了因楔形面的抬高而不易形成气膜。[0004]为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：[0005]一种动静压混合箔片气体推力轴承，包括轴承本体，所述轴承本体上安装有小孔节流器、杠杆位移放大机构以及专门开设的气槽，所述小孔节流器包含出气槽，出气槽的出气端成型有均压腔，出气槽和均压腔形成均压结构，从而有利于轴承气膜的形成；所述杠杆位移放大机构主要包含杠杆和压缩弹簧，弹簧上下端分别与轴承本体和杠杆固定，杠杆的顶端与轴承箔片相接触，杠杆的底端有圆柱凸起，与开设的小出气槽相通；当进气槽内充满高压气体时，从小出气槽出来的高压气体会向上顶杠杆的圆柱凸起使杠杆受力从而压缩弹簧，弹簧轴向移动，通过杠杆将弹簧的压缩位移放大抬高箔片与推力盘间的楔形面，从而提高轴承的承载能力。[0006]进一