一种径向气体轴承和电机的制作方法

本技术涉及气体轴承，特别是涉及一种径向气体轴承和电机。

背景技术：

1、空气悬浮径向轴承是空气轴承(又称径向气体轴承)的一种，空气轴承指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。空气轴承分为：空气动压轴承、空气静压轴承及挤压膜轴承。

2、空气动压轴承包括径向气体轴承和轴向气体轴承，径向气体轴承的作用是：限制高速转轴径向窜动，并提供转轴漂浮的支撑力。轴向气体轴承的作用是：限制高速转轴的轴向窜动，平衡负载端带来的不平衡轴向力。

3、如图1所示，公告号为cn211398261u的专利公开了一种径向气体轴承，其包括轴承壳体20’、顶箔30’和波箔组件，轴承壳体20’具有用于围出容纳转轴10’的中空内腔的壳体内壁；顶箔30’设置在中空内腔内；波箔组件支撑在顶箔30’与壳体内壁之间。其中，波箔组件可以包括多层弹性拱箔片40’，相邻层弹性拱箔片40’沿轴承壳体20’的径向部分层叠。

4、上述的波箔组件由于是由多层弹性拱箔片40’层叠而成，从而其刚度较大，承载力强，能够适应从低速到高速重载的多个工作场合，具有较大的承载性能范围。然而，由于波箔组件沿轴向的结构刚度相同，转轴10’运动时波箔组件沿轴向的变形程度相同，其端泄效应也相对应的增加，该设计的弊端会导致径向气体轴承的整体承载性能下降。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供一种径向气体轴承和电机，主要所要解决的技术问题是：如何在保证径向气体轴承大承载性能范围的基础上降低其端泄效应。

2、为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

3、第一方面，本实用新型的实施例提供一种径向气体轴承，其包括轴承壳体、顶箔和波箔组件，所述波箔组件设置在轴承壳体的内壁与顶箔之间；所述波箔组件包括沿轴承壳体的轴向依次排布的第一波箔结构、第三波箔结构和第二波箔结构，所述第一波箔结构、第三波箔结构和第二波箔结构均沿轴承壳体的圆周方向延伸；

4、所述第一波箔结构具有两个以上的第一拱箔片，各所述第一拱箔片均具有两个以上沿周向依次排布的第一拱起部；各第一拱箔片沿所述轴承壳体的径向依次层叠；

5、所述第二波箔结构具有两个以上的第二拱箔片，各所述第二拱箔片均具有两个以上沿周向依次排布的第二拱起部；各第二拱箔片沿所述轴承壳体的径向依次层叠；

6、其中，所述第三波箔结构的高度h3小于第一波箔结构的高度h1，且小于第二波箔结构的高度h2。

7、在一些实施方式中，相邻的两个第一拱箔片上第一拱起部的拱起方向相反。

8、在一些实施方式中，所述第一拱箔片的数量为两个，分别为第一a拱箔片和第一b拱箔片，所述第一a拱箔片相对第一b拱箔片靠近轴承壳体的轴心，所述第一a拱箔片的第一a拱起部朝轴承壳体的轴心拱起，所述第一b拱箔片的第一b拱起部朝背离轴承壳体的轴心拱起。

9、在一些实施方式中，所述第一波箔结构还具有第一平箔片，所述第一平箔片沿轴承壳体的径向方向层叠在第一拱箔片上。

10、在一些实施方式中，所述第一波箔结构与第二波箔结构两者的结构相同、且对称设置。

11、在一些实施方式中，所述第三波箔结构包括第三拱箔片和第三平箔片，所述第三拱箔片与所述第三平箔片沿所述轴承壳体的径向依次层叠。

12、在一些实施方式中，所述第三平箔片的数量为两个以上。

13、在一些实施方式中，当所述第一波箔结构还具有第一平箔片，且所述第一波箔结构与第二波箔结构两者的结构相同，且相邻的两个第一拱箔片分别为第一a拱箔片和第一b拱箔片时，

14、一个第一a拱箔片、一个第三平箔片以及另一个第一a拱箔片三者沿所述轴承壳体的轴向依次间隔排布，且三者的一端均连接在第一连接片上形成第一箔片层，第一箔片层通过所述第一连接片与轴承壳体固定连接；

15、和/或，第一b拱箔片、另一第三平箔片以及另一第一b拱箔片三者沿所述轴承壳体的轴向依次间隔排布，且三者的一端均连接在第二连接片上形成第二箔片层，第二箔片层通过所述第二连接片与轴承壳体固定连接；

16、和/或，一个第一平箔片、第三拱箔片以及另一第一平箔片三者沿所述轴承壳体的轴向依次间隔排布，且三者的一端均连接在第三连接片上形成第三箔片层，第三箔片层通过所述第三连接片与轴承壳体固定连接。

17、在一些实施方式中，所述第一箔片层上的两个第一a拱箔片对称设置，所述第二箔片层上的两个第一b拱箔片也对称设置；

18、其中，所述第一箔片层的宽度l1与第二箔片层的宽度l2相等，且第一箔片层上第三平箔片的宽度a1与第二箔片层上另一第三平箔片的宽度a2不相等；和/或，所述第二箔片层上的第一b拱箔片的拱高大于第三箔片层上的第三拱箔片的拱高。

19、在一些实施方式中，所述第一波箔结构和第二波箔结构两者沿径向的刚度均大于第三波箔结构沿径向的刚度；

20、和/或，径向气体轴承还包括底箔；所述底箔设置在轴承壳体的内壁与波箔组件之间，所述底箔沿轴承壳体的周向方向延伸，所述底箔为平箔结构。

21、第二方面，本实用新型的实施例还提供一种电机，其可以包括上述任一种的径向气体轴承。

22、借由上述技术方案，本实用新型径向气体轴承和电机至少具有以下有益效果：

23、1、由于第一波箔结构具有两个以上层叠而成的第一拱箔片，第二波箔结构具有两个以上层叠而成的第二拱箔片，相对于单层拱箔片的支撑结构，该由两个以上第一拱箔片或第二拱箔片层叠而成的双层或多层拱箔结构的刚度较大，承载力强，能够适应从低速到高速重载的多个工作场合，从而使本实用新型的径向气体轴承具有较大的承载性能范围；

24、2、因为第三波箔结构的高度h3小于第一波箔结构的高度h1，且第三波箔结构的高度h3小于第二波箔结构的高度h2，简而言之，即轴承沿轴向的中间位置的波箔高度小于两侧的波箔高度，如此能够有效增大中间位置的气膜厚度，而轴向两端的气膜厚度较小，中间区域形成凹陷，可存储高压气体，使气体不易从两侧泄露，从而可以有效降低轴承的端泄效应，提高轴承的稳定性和承载性能。

25、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种径向气体轴承，其特征在于，包括轴承壳体(1)、顶箔(2)和波箔组件(100)，所述波箔组件(100)设置在轴承壳体(1)的内壁与顶箔(2)之间；所述波箔组件(100)包括沿轴承壳体(1)的轴向依次排布的第一波箔结构(4)、第三波箔结构(6)和第二波箔结构(5)，所述第一波箔结构(4)、第三波箔结构(6)和第二波箔结构(5)均沿轴承壳体(1)的圆周方向延伸；

2.如权利要求1所述的径向气体轴承，其特征在于，

3.如权利要求2所述的径向气体轴承，其特征在于，

4.如权利要求1所述的径向气体轴承，其特征在于，

5.如权利要求1所述的径向气体轴承，其特征在于，

6.如权利要求1至5中任一项所述的径向气体轴承，其特征在于，

7.如权利要求6所述的径向气体轴承，其特征在于，

8.如权利要求7所述的径向气体轴承，其特征在于，

9.如权利要求8所述的径向气体轴承，其特征在于，所述第一箔片层(9)上的两个第一a拱箔片(401)对称设置，所述第二箔片层(7)上的两个第一b拱箔片(402)也对称设置；

10.如权利要求1至5、7至9中任一项所述的径向气体轴承，其特征在于，

11.一种电机，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的径向气体轴承。

技术总结
本技术涉及气体轴承技术领域，它涉及一种径向气体轴承和电机，径向气体轴承包括轴承壳体、顶箔和波箔组件，波箔组件设置在轴承壳体的内壁与顶箔之间；波箔组件包括沿轴承壳体的轴向依次排布的第一波箔结构、第三波箔结构和第二波箔结构；所述第一波箔结构具有两个以上的第一拱箔片，各第一拱箔片沿所述轴承壳体的径向依次层叠；所述第二波箔结构具有两个以上的第二拱箔片，各第二拱箔片沿所述轴承壳体的径向依次层叠；其中，所述第三波箔结构的高度H3小于第一波箔结构的高度H1，且第三波箔结构的高度H3小于第二波箔结构的高度H2。根据本技术的技术方案，其在保证径向气体轴承大承载性能范围的基础上能够降低其端泄效应。

技术研发人员：廖繁林,贾金信,苏久展,蔡由俊,薛家宁
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：20230530
技术公布日：2024/1/15