CN103827524A - 箔片轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种获得较高的旋转精度、且能够与进一步的高速旋转对应的叶片型箔片轴承。箔片轴承(10)具备圆筒状的外侧构件(11)、***到外侧构件(11)的内周的轴(6)以及配置在外侧构件(11)的内周面(11b)与轴(6)的外周面(6a)之间的圆周方向的多个部位的叶片(14)。各叶片(14)的包含前端(14a)的区域形成具有轴承面(14c)的顶箔片(Tf),并且各叶片(14)的包含后端(14b)的区域形成从背后支承相邻的叶片的顶箔片的背箔片(Bf)。各叶片(14)的前端(14a)以及后端(14b)中的任一方或者双方相对于轴向倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及一种使薄膜状的箔片构件介于外侧构件的内周面与轴的外周面之间的箔片轴承。
背景技术
涡轮机(例如燃气轮机、涡轮增压机)的主轴被驱动且以高速旋转。另外,安装于主轴的涡轮叶片暴露在高温中。因此,对于支承上述主轴的轴承,要求能够承受高温·高速旋转这样的严酷环境。作为此类用途的轴承,有时使用油润滑的滚动轴承、油动压轴承,但是在难以由润滑油等液体来进行润滑的情况、从能量效率的观点出发难以额外设置润滑油循环***的辅助机构的情况下、或者因液体的剪切产生的阻力成为问题的情况等条件下,使用上述轴承受到制约。因此,作为适用于上述那样的条件的轴承,着眼于空气动压轴承。
作为空气动压轴承,通常由刚体来构成旋转侧与固定侧这两者的轴承面。然而,对于此类空气动压轴承,当形成于旋转侧与固定侧的轴承面间的径向轴承间隙的管理不充分时,在超出稳定极限时容易产生被称作回转(whirl)的自激性的主轴的摆动。因此,与使用的旋转速度对应的间隙管理变得重要。尤其是,像燃气轮机、涡轮增压机那样,由于在温度变化激烈的环境中受到热膨胀的影响而导致径向轴承间隙的宽度发生变动,因此高精度的间隙管理变得极为困难。
作为不易产生回转、并且在温度变化大的环境下也能够容易地进行间隙管理的轴承而已知有箔片轴承。箔片轴承由对于弯曲而言刚性低的具有挠性的薄膜(箔片)构成轴承面,通过允许轴承面的挠曲而支承负载。通常,由被称作顶箔片的薄板来构成轴承的内周面,在其外径侧配置被称作背箔片的弹簧状的构件而使顶箔片所承受的负载由背箔片弹性地支承。在这种情况下,在轴旋转时,在轴的外周面与顶箔片的内周面之间形成空气膜,对轴进行非接触支承。
在箔片轴承中,借助箔片的挠性而形成与轴的旋转速度或负载、周围的温度等运转条件对应的适当的径向轴承间隙,因此,箔片轴承具有稳定性优异这样的特征,与通常的空气动压轴承相比较,能够在高速下使用。另外,通常的动压轴承的径向轴承间隙需要以轴直径的1/1000的比例进行管理,例如在直径数mm左右的轴中需要始终确保数μm左右的径向轴承间隙。因而当考虑制造时的公差、进而考虑到温度变化激烈的情况下的热膨胀时,精确的间隙管理是困难的。与此相对,在箔片轴承的情况下,若管理为数十μm左右的径向轴承间隙就足够了,具有其制造、间隙管理变得容易的优点。
作为箔片轴承,公知有利用在背箔片上设置的竖立部来弹性地支承顶箔片的结构(专利文献1)、利用线材编织成网状的弹性体来弹性地支承轴承箔片的结构(专利文献2)、以及在背箔片上设有与外圈内表面接触且没有沿周向移动的支承部和利用来自顶箔片的面压而弹性地挠曲的弹性部的结构(专利文献3)等。
作为箔片轴承的一种,存在被称作叶片型的箔片轴承,其没有设置背箔片,且将顶箔片在周向上分割而形成叶片箔片,使叶片箔片的一部分重叠并且在周向的多个部位设置,在叶片箔片的重叠部分处获得弹性。作为该叶片型的箔片轴承,公知有将固定轴承环在周向上分割为多个圆弧状环构件,在各圆弧状环构件的接合端部上焊接箔片的一端,并且在箔片上弯曲形成有瑞利台阶的结构(专利文献4)、由压电双晶片来形成叶片的结构(专利文献5)、利用由线膨胀率不同的两种金属构成的双金属材料来形成叶片箔片的结构(专利文献6)等。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-364643公报
专利文献2:日本特开2003-262222号公报
专利文献3:日本特开2009-299748号公报
专利文献4:日本特公平2-20851号公报
专利文献5:日本特开平4-54309号公报
专利文献6:日本特开2002-295467号公报
发明内容
发明要解决的课题
在现有叶片型的箔片轴承中,在叶片上形成的轴承面与轴的外周面之间的径向轴承间隙朝向叶片的前端侧而逐渐缩小。因此,轴承间隙处的流体压力在叶片前端侧较高,在叶片后端侧变得较低。因此,在圆周方向上,高压部与低压部交替地出现,该情况有可能对轴的旋转精度造成负面影响。
因此,本发明的目的在于,提供一种获得较高的旋转精度、也能够与进一步的高速旋转化对应的叶片型箔片轴承。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明提供箔片轴承,其特征在于,该箔片轴承具有圆筒状的外侧构件、***到外侧构件的内周的轴以及配置在外侧构件的内周面与轴的外周面之间的圆周方向上的多个部位的叶片,该叶片具备在周向上间隔开的前端以及后端,且该叶片的前端为自由端,各叶片的包含前端的区域形成具有轴承面的顶箔片部,各叶片的包含后端的区域形成从背后支承相邻的叶片的顶箔片部的背箔片部,利用在与所述轴承面对置的径向轴承间隙处产生的流体膜,对轴与外侧构件的相对旋转进行支承,各叶片的前端以及后端中的任一方或者双方相对于轴向倾斜。
这样,若使各叶片的前端以及后端中的任一方或者双方相对于轴向倾斜,则能够在径向轴承间隙处形成轴向的压力梯度。因此,能够使径向轴承间隙中的压力分布多样化,更稳定地支承轴。
另外,若在轴的外周面与外侧构件的内周面之间配置有箔片构件,该箔片构件具备对多个叶片进行连结的连结部,并且一体地具有多个叶片与连结部,则能够由一枚带状箔片制作具有多个叶片的箔片构件。因而,与以往那样将各个叶片安装于外侧构件的情况相比,能够降低部件的制作成本或组装成本,能够实现箔片轴承的低成本化。
若箔片构件形成为有端的圆筒状,将箔片构件的周向上的一端侧安装于外侧构件或轴上,并将另一端作为自由端,从所述一端到另一端的箔片构件的卷绕方向与从各叶片的后端朝向前端的方向反向,则不会将箔片构件引入到轴以及外侧构件中的、旋转侧的构件的旋转,能够防止箔片构件向旋转侧的构件的卷绕。
作为具有以上的结构的箔片轴承,例如考虑该箔片轴承具备在径向上层叠的第一箔片以及第二箔片构成的双重箔片部,在第一箔片上形成第一叶片,并且在第二箔片上形成第二叶片,第一叶片以及第二叶片通过在第一箔片以及第二箔片各自上设置切口来形成,第一叶片经由所述切口所形成的空间而***到相邻的第二叶片之间。由此,能够使第一叶片与第二叶片在径向上局部重叠而形成顶箔片与背箔片,能够高效地制作一体化有各叶片的箔片轴承。另外,能够将第一叶片与第二叶片沿圆周方向交替配置,被背箔片弹性支承的顶箔片形成于各叶片。
双重箔片部能够通过使一个箔片构件绕轴卷绕两层而形成。除此之外,也可以使两个圆筒状的箔片构件沿径向层叠而形成双重箔片部。另外,也可以通过在折回一个箔片构件而使其层叠为双重之后,使其滚压为圆筒状,或者在层叠两个箔片构件之后使其滚压为圆筒状,从而构成双重箔片部。
箔片构件能够通过使具有多个切口的带状箔片滚压而形成。在带状箔片上利用切口而形成构成连结部的带状部与构成叶片的多个舌片部。通过将带状箔片的切口中的、断开各舌片部与带状部的切口的角部设为圆角形状,在由于低速旋转时的与轴的滑动而向各叶片(舌片部)作用有拉伸力时,能够减少角部处产生的应力集中,能够提高各叶片的拉伸强度。
优选外侧构件与轴中的任一方为固定侧的构件,另一方为旋转侧的构件,使固定侧的构件与箔片构件的滑动部、旋转侧的构件与箔片构件的滑动部以及箔片构件彼此的滑动部中的至少两个滑动部的摩擦系数不同。在这种情况下,被膜介于全部的滑动部之间、或者被膜仅介于一部分的滑动部之间。
通过在固定侧的构件与箔片构件之间设置滑动部,能够增加轴承面的变形自由度,提高振动的衰减效果。在这种情况下,当考虑基于箔片构件的振动的衰减效果时,期望在该滑动部处一定程度地增大摩擦系数。若使构成该滑动部的两个面中的、任一方或者双方上形成第一被膜,则能够通过适当地选择被膜材料,与箔片构件或固定侧的构件的材质无关地在两者的滑动部处获得最佳的摩擦力,增加轴承设计的自由度。
在起动之后或停止之前的低速旋转状态下,在旋转侧的构件与箔片构件之间构成滑动部。在构成该滑动部的两个面中的任一方或者双方上形成使表面低摩擦化的第二被膜,能够减少起动之后或停止之前的摩擦转矩而实现低转矩化。另外,能够保护轴承面而抑制滑动接触时的轴承面的磨损。
期望第一被膜与第二被膜由摩擦系数不同的材料形成。作为第一被膜以及第二被膜,能够选择DLC被膜、氮化铝钛被膜、二硫化钼被膜中的任一者。由于DLC被膜或氮化铝钛被膜为硬质被膜,因此若使用这些被膜,则除低摩擦化外,还能够实现由耐磨损性的提高带来的轴承寿命的增大。
以上所述的箔片轴承能够用于涡轮机中的转子的支承。
发明效果
根据本发明,能够在径向轴承间隙处形成轴向的压力梯度。因此,能够提供一种提高轴的旋转精度、也能够与进一步的高速旋转化对应的箔片轴承。
附图说明
图1是示意性表示微型燃气轮机的结构的图。
图2是表示上述微型燃气轮机中的转子的支承构造的剖视图。
图3是表示本发明所涉及的箔片轴承的一实施方式的主视图。
图4是图1所示的箔片轴承中使用的箔片构件的立体图。
图5a是从内径侧观察的箔片构件的平面展开图。
图5b是图5a的侧视图。
图6a是形成有切口的带状箔片的俯视图。
图6b是在切口形成后弯折舌片部而成的箔片的立体图。
图7a是放大表示图3中的区域X的剖视图。
图7b是放大表示图3中的区域Y的剖视图。
图8是表示本发明所涉及的箔片轴承的其他实施方式的主视图。
图9是表示本发明所涉及的箔片轴承的其他实施方式的主视图。
图10是图9所示的箔片轴承中使用的箔片组装件的立体图。
图11a是表示箔片组装件的第一箔片构件的立体图。
图11b是表示第二箔片构件的立体图。
图12a是表示双重箔片部的其他形成方法的俯视图,表示形成有切口的带状箔片。
图12b是表示双重箔片部的其他形成方法的俯视图,表示折叠后的带状箔片。
图13a是表示双重箔片部的其他形成方法的俯视图,表示形成有切口的两个带状箔片。
图13b是表示双重箔片部的其他形成方法的俯视图,表示彼此层叠的状态的带状箔片。
图14a是表示箔片轴承的概略结构的主视图,表示滑动力P的作用方向与箔片构件的卷绕方向设为相同朝向的情况。
图14b是表示箔片轴承的概略结构的主视图,表示滑动力P的作用方向与箔片构件的卷绕方向设为相反方向的情况。
图15是表示本发明所涉及的箔片轴承的其他实施方式的立体图。
图16是图15所示的箔片轴承中使用的箔片构件的主视图。
图17是表示用于形成图16的箔片构件的带状箔片的俯视图。
图18a是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图18b是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图18c是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图18d是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图18e是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图18f是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图18g是表示在带状箔片上形成的舌片部的其他例子的俯视图。
图19a是具有图18(g)所示的形态的舌片部的多列类型的带状箔片的俯视图。
图19b是图19a的局部放大图。
图20a是具有图18(g)所示的形态的舌片部的多列类型的带状箔片的俯视图。
图20b是图20a的局部放大图。
图21a是表示本发明所涉及的箔片轴承的其他实施方式的立体图。
图21b是该箔片轴承中使用的箔片组装件的立体图。
图22a是表示本发明所涉及的箔片轴承的其他实施方式的立体图。
图22b是该箔片轴承中使用的箔片组装件的立体图。
图23是示意性表示增压机的结构的侧视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
在图1中示意性表示作为涡轮机的一个例子的、被称作微型燃气轮机的燃气轮机装置的结构。该微型燃气轮机主要具备形成有翼列的涡轮1以及压缩机2、发电机3、燃烧器4以及再生器5。在涡轮1、压缩机2以及发电机3处设有沿水平方向延伸的共用的轴6,由该轴6与涡轮1以及压缩机2构成能够一体旋转的转子。从吸气口7吸入的空气被压缩机2压缩,在被再生器5加热之后送入到燃烧器4。在该压缩空气中混合燃料而使其燃烧,以高温、高压的气体使涡轮1旋转。涡轮1的旋转力经由轴6而向发电机3传递,使发电机3旋转而发电,且经由变换器8输出该电力。由于使涡轮1旋转之后的气体为相对高温,因此通过将该气体送入到再生器5而与燃烧前的压缩空气之间进行热交换,从而再利用燃烧后的气体的热量。在再生器5中结束热交换的气体通过废热回收装置9之后作为废气而排出。
在图2中表示上述微型燃气轮机中的转子的支承构造的一个例子。在该支承构造中,在轴向的两处位置配置径向轴承10,在轴6的凸缘部6b的轴向两侧配置推力轴承20、20。利用该径向轴承10以及推力轴承20,将轴6转动自如地支承在径向方向以及两轴向方向上。
在该支承构造中,涡轮1与压缩机2之间的区域与借助高温、高压的气体而旋转的涡轮1相邻,因此处于高温环境。在该高温环境中,由于由润滑油、润滑脂等构成的润滑剂发生变质·蒸发,因此难以应用使用了上述润滑剂的通常轴承(滚动轴承等)。因此,作为在此类支承构造下使用的轴承10、20,适合空气动压轴承、尤其是箔片轴承。
以下,基于附图对与上述微型燃气轮机用的径向轴承10适合的叶片型的箔片轴承10的结构进行说明。
如图3所示,该叶片型箔片轴承10由固定于未图示的壳体的内周的圆筒状的外侧构件11、***到外侧构件11的内周的轴6以及介于外侧构件11的内周面与轴6的外周面之间的圆筒状的箔片构件13构成。
箔片构件13形成为有端圆筒状的形态,在圆周方向的多个部位具有多个叶片14。箔片构件13的两端13b、13c处于圆周方向上的大致相同位置,一端13b经由安装部13a而安装于外侧构件11。箔片构件13的另一端13c构成自由端。
在箔片构件13的大致整周范围上,形成将箔片在径向上双重层叠而成的双重箔片部W。在本实施方式的箔片轴承中,如图3以及图4所示,通过使箔片构件13在轴6的周围双重卷绕,从而利用一个箔片构件13来形成双重箔片部W。通过使双重箔片部W中的、外侧的箔片F1(第一箔片)局部地向内径侧立起,形成第一叶片141,通过使内侧的箔片F2(第二箔片)局部地向内径侧立起,形成第二叶片142。第一叶片141以及第二叶片142在圆周方向上等间距地配置。
各叶片14具有在周向上间隔开的前端14a与后端14b。前端14a位于比后端14b靠轴6的旋转方向(图3的箭头方向)前方的位置。各叶片14的前端14a构成自由端,后端14b构成固定端。
各叶片14具有前端14a侧的顶箔片部Tf以及后端14b侧的背箔片部Bf。顶箔片部Tf重叠在沿旋转方向前方侧相邻的其他叶片14的背箔片部Bf之上(内径侧),利用该背箔片部Bf来弹性地支承顶箔片部Tf。在顶箔片部Tf的内周面处形成轴承面14c,在该轴承面14c与轴6的外周面6a之间形成有沿旋转方向缩小的楔形的径向轴承间隙C。
箔片构件13通过由富有弹性、并且加工性优异的金属、例如钢材料或铜合金构成的厚度20μm~200μm左右的带状箔片来形成。在如本实施方式那样作为流体膜而使用空气的空气动压轴承中,由于在环境中不存在润滑油,因此无法期待基于油的防锈效果。作为钢材料、铜合金的代表例,虽能够举出碳钢、黄铜,但普通的碳钢容易产生因锈导致的腐蚀,黄铜有时产生因加工变形而导致的延迟断裂(黄铜中的Zn的含量越多、该趋势越强)。因此,作为带状箔片而优选使用不锈钢或青铜制的材料。
以下,说明图4所示的箔片构件13的制作顺序。需要说明的是,以下的制作顺序所述的“轴向”、“径向”以及“周向”的用语表示将制作后的箔片构件13设置在外侧构件11的内周的状态下的轴向、径向以及周向。具体来说,沿着作为材料的带状箔片30的长边的方向成为“周向”,在包含带状箔片30的平面上与长边正交的方向成为“轴向”,带状箔片30的厚度方向成为“径向”。
如图6(a)所示,准备由上述例示的金属构成的带状箔片30,在轴向一方侧的侧缘部的多个部位通过线切割加工、冲压加工而以适当间隔形成V字型的切口38。该切口38由相对于轴向倾斜的倾斜切口38a以及与各倾斜切口38a的终端相连、并且比倾斜切口38a形成得宽度广的缺口状的周向切口38b构成。倾斜切口38a彼此平行,各倾斜切口38a与同其连续的周向切口38b之间的角度θ设为锐角。利用该切口38,在带状箔片30上形成沿周向延伸的带状部36以及在带状部36的轴向一方侧的多个部位排列的瓣状的舌片部34。在带状部36上沿周向等间距地形成有在轴向上稍微突出的多个连接部37,利用该连接部37将各舌片部34与带状部36保持为一体。各舌片部34在周向上对置的两条边中的、位于周向切口38b的开口侧的边构成前端14a,其相反一侧的边构成后端14b。
接下来,如图6(b)所示,将各舌片部34的前端侧沿与倾斜切口38a平行的弯折线(在图6(a)中由虚线表示)向相同的方向弯折。之后,弯折后的各舌片34处于径向的内侧,使带状箔片30朝图中的箭头所示的朝向弯曲,滚压为双重的漩涡状。在使第二圈的箔片滚压时,第二圈的舌片部34***到第一圈的箔片的相邻舌片部34之间。该第二圈的舌片部34的***是经由因弯折而形成在舌片部34间的空间35而进行的。将各舌片部34沿弯折线进行弯折是为了顺畅地进行向第一圈的舌片部34间的第二圈的舌片部34的导入,若没有特别必要,则可以省略各舌片部34的弯折作业。
通过以上的顺序,制作图4所示的箔片构件13。在图4中,为了便于理解,在与图6所示的带状箔片30的各角部A~N对应的区域,标注相同的附图标记A~N。在该箔片构件13中,第二圈的箔片构件13成为外径侧的第一箔片F1,由形成于第一箔片F1的各舌片部34构成第一叶片141。另外,第一圈的箔片构件13成为内径侧的第二箔片F2,由形成于第二箔片F2的各舌片部34形成第二叶片142。第一叶片141在除去箔片构件13的两端部13b、13c附近,通过第二箔片F2的开口部35而突出到相邻的第二叶片142之间。因此,除去箔片构件13的两端部13b、13c附近,第一叶片141与第二叶片142在圆周方向上交替地配置。带状箔片30的带状部36构成连结部15,利用该连结部15将各叶片14能够弹性变形地保持为一体。
利用以上的顺序制作的箔片构件13在配置于外侧构件1的内径侧的状态下,通过将其一端13b安装于外侧构件11,而固定于外侧构件11。例如在上述的箔片构件13的制作工序中,在带状箔片30的一端部形成向外径方向立起的安装部13a(参照图6(a)、(b)),通过将该安装部13a与形成于外侧构件11的内周的嵌合槽11a嵌合固定,能够将箔片构件13固定于外侧构件11。向嵌合槽11a的安装部13a的固定方法是任意的,也能够通过粘合、焊接来固定。之后,通过向箔片构件13的内周***轴6,获得图3所示的箔片轴承10。
在以上的结构中,当使轴6向楔形的径向轴承间隙C的缩小方向旋转时,在各叶片14的轴承面14c与轴6的外周面6a之间形成空气膜。由此,在轴6的周围的圆周方向多个部位形成楔形的径向轴承间隙C,轴6以非接触的状态沿径向方向旋转自如地支承于箔片构件13。需要说明的是,实际的径向轴承间隙C的宽度为数十μm左右的微小宽度,在图3中对该宽度进行夸张描述。另外,利用箔片构件13所具有的挠性,使各叶片14的轴承面14c与负载或轴6的旋转速度、周围温度等运转条件对应地任意变形,因此将径向轴承间隙C自动调整为与运转条件对应的适当宽度。因此,即便在高温·高速旋转这样的严酷条件下,也能够将径向轴承间隙管理为最佳宽度,能够稳定地支承轴6。
在图5(a)中表示从箔片轴承10的内径侧观察到的箔片构件13的展开图,在图5(b)中表示从附图下侧(带状部36的轴向相反一侧)观察到图5(a)的展开图的侧视图。在两图中,第一箔片F1由空白图案来表示,第二箔片F2由散点图案来表示。如图所示,第一叶片141以及第二叶片142的前端14a以及后端14b处于相对于轴向(附图上下方向)倾斜的状态。倾斜方向在各叶片141、142处是相同的,并且各前端14a以及后端14b全部成为平行。第一箔片F1以及第二箔片F2的各带状部36处于在径向上重叠的状态。
如图5(b)所示,在轴6的旋转中,利用在径向轴承间隙C处产生的压力将各叶片14的背箔片部Bf向外侧构件11的内周面11b按压。此时,相邻的叶片14仿形于背箔片部Bf的后端14b而变形,因此各叶片14变形为波形,在各叶片14的顶箔片部Tf与背箔片部Bf的分界部形成径向(附图上下方向)的台阶。该台阶仿形于后端14b的形状而相对于轴向进行倾斜,因此在轴6的旋转中的径向轴承间隙C处,产生沿着该台阶的倾斜方向上的空气流。
这样,通过将各叶片14的前端14a设为倾斜状态,旋转中的径向轴承间隙C中的高压部沿着各叶片14的前端14a而形成。由此,能够沿周向在楔形的径向轴承间隙C处形成轴向上的压力梯度,进一步能够使前端14a附近的高压部沿周向连续地分布。由此,能够使轴6的支承稳定化。与此相对,像以往那样,在将各叶片14的前端14a形成为与轴向平行的情况下,未产生轴向上的压力梯度,并且高压部的分布在周向上变得间断,因此在轴6上容易产生振动等,进一步的高速旋转化变得困难。
另外,通过使各叶片14的后端14b也向相同方向倾斜,像上述那样能够在顶箔片Tf与背箔片Bf间的倾斜状分界部产生倾斜方向的空气流。图5(a)所示的形态的后端14b以及与其镜面对称的后端沿轴向排列,并且,若这些后端配置为欲使倾斜空气流进行合流那样的朝向,则能够提高径向轴承间隙C处的压力而使负荷容量提高。除将轴承面14c设为多列之外,如图22(a)、(b)所示,将轴承面14c设为单列的情况下也能够获得该效果。
在上述的结构中,如图5所示,若使相邻的叶片14中的、旋转方向前侧的叶片14的最后端与旋转方向后侧的叶片14的最前端在周向的一部分区域α重叠,则能够在轴承面14c的整周范围上无缝隙地连续分布高压部,因此能够进一步稳定地支承轴6。
另外,在本发明所涉及的箔片轴承中,将各叶片14通过连结部15来连结,将各叶片14与连结部15以箔片构件13来一体形成,因此箔片构件13能够由一片带状箔片30来制作。另外,仅将箔片构件13的一个部位安装于外侧构件11就能够组装箔片轴承10。因而,与以往那样将各个叶片安装于外侧构件的情况相比,能够削减部件的制作成本或组装成本,能够实现箔片轴承的低成本化。
另外,由于第一叶片141通过第二箔片F2的开口部35而导入到相邻的第二叶片142之间,因此使各叶片14的前端14a侧与在旋转方向前方侧相邻的其他叶片的后端14b侧沿半径方向重叠,能够使顶箔片Tf的背后被背箔片Bf弹性地支承。仅使箔片构件卷绕一次,将其圆周方向多个部位立起而形成叶片的情况下(相当于图11(a)或图11(b)所示的形态),无法形成叶片14彼此的重叠,无法作为箔片轴承而发挥功能。
在箔片轴承10中,在轴6的停止之前或起动之后的低速旋转时,在各叶片14的轴承面14c或轴6的外周面6a上难以形成表面粗糙度以上的厚度的空气膜。因此,在各叶片14的轴承面14c与轴6的外周面6a之间产生金属接触,导致转矩的增大。为了减少此时的摩擦力而实现转矩降低,期望在各轴承面14c与同轴承面14c滑动的构件的表面(在本实施方式中为轴6的外周面6a)中的任一方或者双方上形成使表面低摩擦化的被膜17(第二被膜)。作为一个例子,图7(a)示出在各叶片4的轴承面14c上形成有第二被膜17的情况。作为该第二被膜17,例如能够使用DLC膜、氮化铝钛膜、或者二硫化钼膜。DLC膜、氮化铝钛膜能够由CVD或PVD形成,二硫化钼膜能够通过喷雾简单地形成。尤其是DLC膜或氮化铝钛膜是硬质的,因此通过这些结构来形成被膜,也能够提高轴承面14c的耐磨损性,能够增大轴承寿命。
另外,在轴承的运转中,通过形成在径向轴承间隙的空气膜的影响,使箔片构件13整体上扩径而将双重箔片部W的外侧的第一箔片F1向外侧构件1的内周面11b按压,在两者间产生圆周方向的微小滑动。如图7(b)所示,通过在该滑动部、即双重箔片部W的第一箔片F1的外周面与同其接触的外侧构件1的内周面11b中的任一方或者双方形成被膜16(第一被膜)(在附图中例示有在第一箔片F1的外周面上形成有第一被膜16的情况),能够实现该滑动部处的耐磨损性的提高。
需要说明的是,为了提高振动的衰减作用,有时在该滑动部也需要一定程度大小的摩擦力,在第一被膜16处没有像上述那样要求低摩擦性。因而,作为第一被膜16,优选使用比二硫化钼摩擦系数大且耐磨损性优异的DLC膜或氮化铝钛膜。例如作为在轴承面14c上形成的第二被膜17而使用二硫化钼,另一方面,作为形成在箔片构件13与外侧构件11的滑动部的第一被膜16而使用氮化铝钛或DLC膜等,通过使两被膜16、17的摩擦系数不同,能够获得同时实现低转矩化与振动的衰减性的提高。
另外,在轴承的运转中,箔片构件13彼此(尤其是叶片14彼此)滑动,因此通过在构成该滑动部的两个面中的一方或者双方上形成被膜,能够增加轴承面的变形自由度,提高振动的衰减效果。
通过使以上所述的三种滑动部(固定侧的外侧构件11与箔片构件13的滑动部、旋转侧的轴6与箔片构件13的滑动部以及箔片构件13彼此的滑动部)中的、任意选择的至少两种滑动部的摩擦系数不同,能够根据使用条件将箔片轴承的诸多特性(耐磨损性、振动衰减性等)最佳化。不同摩擦系数的获得在通过使形成于各滑动部的被膜的种类不同之外,也能够通过仅在一部分的滑动部上形成被膜而在剩余的滑动部上没有形成被膜。
在以上的说明中,例示有轴6为旋转侧构件、外侧构件11为固定侧构件的情况,但与之相反地使轴6为固定侧构件、外侧构件11为旋转侧构件的情况下也能够直接应用图3的结构。其中,在这种情况下,箔片构件13成为旋转侧构件,因此需要考虑基于离心力的箔片构件13的整体变形而进行箔片构件13的设计。
另外,在图3中,例示有箔片构件13固定于外侧构件1的情况,但箔片13也能够固定于轴6。图8作为其一个例子而表示使箔片构件13的一端的安装部13a向内径侧突出、将其与设于轴6的嵌合槽6b嵌合固定的情况。安装部13a除此之外也可以通过粘合或焊接而固定于轴6。
在图8所示的实施方式的箔片轴承10中,与图3以及图4所示的实施方式相同,使一个箔片构件13卷绕两圈,形成两个箔片F1、F2在径向上层叠的双重箔片部W。在设于双重箔片部W的外侧的第一箔片F1的舌片部34处形成以前端14a为自由端的第一叶片141,在设于内侧的第二箔片F2的舌片部34处形成以前端14a为自由端的第二叶片142。
轴承面14c形成于各叶片14(第一叶片141以及第二叶片142)的外周面,在该轴承面14c与外侧构件11的内周面11b之间形成楔形的径向轴承间隙C。在轴承的运转中,在形成于径向轴承间隙C的空气膜的影响下箔片构件13整体缩径,双重箔片部W的内侧的第二箔片F2向轴6的外周面6a按压而在两者间产生圆周方向的微小滑动。因此,在形成该滑动部的第二箔片F2的内周面以及轴6的外周面6a中的任一方或者双方,形成图7(b)所示的第一被膜16。也能够在各轴承面14c以及与轴承面14c滑动的外侧构件11的内周面11b中的何一方或者双方形成图7(a)所示的第二被膜17。
在图8中将外侧构件11作为旋转侧,但也可以将外侧构件11作为固定侧。其中,当外侧构件11为固定侧时,箔片构件13成为旋转侧,因此在设计箔片构件13时需要考虑基于离心力的第一叶片141或第二叶片142的变形。
在以上说明的各实施方式中,通过使一片箔片构件13绕轴卷绕两圈而形成双重箔片部W,但双重箔片部W的形成方法并不限定于以上所述。例如也能够像图9~图11所示的实施方式那样,使滚压为圆筒状的两个箔片构件13同轴地嵌合,从而形成双重箔片部W。以下,详细说明该结构。
在图9所示的叶片型箔片轴承10中,在外侧构件11的内周面11b与轴6的外周面6a之间配置由两个圆筒状的箔片构件131、132构成的箔片组装件。第一箔片构件131以及第二箔片构件132与图3以及图4所示的箔片构件13相同,经由向金属制的带状箔片30的切口38的形成(参照图6(a))、舌片部34的弯折(参照该图(b))以及带状箔片30的滚压这样的一系列的工序而分别制作。两箔片构件131、132成为相同形状,在任意一端形成有安装部13a。使带状箔片30滚压时的卷数为一圈,将两端部13b、13c在圆周方向上配置在大致相同位置。
通过经由以上的工序而获得图11(a)所示的第一箔片构件131以及图11(b)所示的第二箔片构件132。第一箔片构件131的舌片部34构成第一叶片141,第二箔片构件132的舌片部34构成第二叶片142。另外,在两箔片构件131、132中,利用带状箔片30的带状部36来形成连结部15。第一箔片构件131一体地具备各第一叶片141与连结部15,第二箔片构件132一体地具备各第二叶片142与连结部15。
图10所示的箔片组装件通过在使第一箔片构件131与第二箔片构件132之间的圆周方向相位偏离一方的箔片构件的叶片间距的1/2的状态下,使第二箔片构件132嵌合在第一箔片构件131的内周而制作。此时,通过使第一箔片构件131的第一叶片141穿过第二箔片构件132的开口部35而导入到相邻的第二叶片142之间,而能够将第一叶片141与第二叶片142沿圆周方向交替配置。利用径向重叠的第一箔片构件131以及第二箔片构件132来构成双重箔片部W。另外,各叶片14的具有轴承面14c的区域成为顶箔片Tf,在除此以外的区域与相邻的叶片的顶箔片Tf层叠的区域成为背箔片Bf。各叶片14的前端14a以及后端14b与图3以及图4所示的实施方式相同地相对于轴向倾斜。
该箔片组装件通过例如将两箔片构件131、132的各安装部13a嵌合固定在形成于外侧构件11的内周的嵌合槽11a,从而安装到外侧构件。如图9所示,除将彼此层叠的两个安装部13a固定于共用的嵌合槽11a之外,虽省略图示,也可以在外侧构件11的内周形成两个嵌合槽11a,在一方的嵌合槽11a中固定第一箔片构件131的安装部13a,在另一方的嵌合槽11a中固定第二箔片构件132的安装部13a。
当使***到箔片组装件的内周的轴6向楔形径向轴承间隙C的缩小方向旋转时,在各叶片14(第一叶片141以及第二叶片142)的轴承面14c与轴6的外周面6a之间形成空气膜,在轴6的周围的圆周方向多个部位形成楔形的径向轴承间隙C。这样,除将轴6设为旋转侧构件、将外侧构件11设为固定侧构件之外,也可以与其相反地将轴6设为固定侧构件,将外侧构件11设为旋转侧构件。另外,与图8所示的实施方式相同地,也可以将箔片组装件安装于轴6。
该叶片型箔片轴承能够通过仅制作两个箔片构件131、132而将其各自的一个部位安装于外侧构件11来进行组装,因此与以往那样将各个叶片安装于外侧构件的情况相比,能够削减部件的制作成本或组装成本,能够实现箔片轴承的低成本化。其它的作用效果也与图3以及图4所示的实施方式共用。
在图12(a)、(b)以及图13(a)、(b)中表示双重箔片部W的其他形成方法。
其中,图12(a)、(b)通过将一片带状箔片30折叠而层叠为双重,之后使其滚压而成为圆筒状,从而形成具有双重箔片部W的箔片构件13。带状箔片30如图12(a)所示,由构成双重箔片部W的第一箔片F1的第一部301(由空白图案表示)与构成第二箔片F2的第二部302(由散点图案表示)构成。第一部301与第二部302沿周向排列,两部301、302一体形成。在第一部301以及第二部302处,分别通过形成倾斜切口38a以及周向切口38b而形成舌片部341、342。第一部301的倾斜切口38a与第二部302的倾斜切口38a的倾斜方向成为相反朝向。因此,在第一部301的舌片部341与第二部302的舌片部342处,前端14a的倾斜方向成为相反朝向,后端14b的倾斜方向也成为相反朝向。
接下来,如图12(b)所示,将带状箔片30通过第一部301与第二部302的分界线进行弯折而层叠为双重。利用该弯折,第一部301的舌片部341的前端14a与第二部302的舌片部342的前端14a变为平行,同样地舌片部341的后端14b与舌片部342的后端14b也变为平行。之后,将第一部301的舌片部341***到第二部302的相邻的舌片部342之间。由此,第一部301的舌片部341与第二部302的舌片部342交替地排列。之后,使该带状构件30以第一部301成为外径侧的方式呈圆筒状滚压,从而获得具有双重箔片部W的箔片构件13。
在这种情况下,第一部301的舌片部341构成第一叶片141,并且第二部302的舌片部342构成第二叶片142,并且各叶片141、142的前端14a以及后端(未图示)成为相对于轴向倾斜的状态,因此获得与上述各实施方式相同的效果。在图12(a)、(b)中,例示有将叶片14的总数设为奇数、并在第一部301与第二部302中的任一方设置奇数的舌片部、在另一方设置偶数的舌片部的情况,也可以使叶片14的总数为偶数。在这种情况下,在第一部301与第二部302处设置数目相同的舌片部。
图13(a)、(b)是将图12(a)、(b)所示的带状箔片30的第一部301以及第二部302作为独立构件301、302来制作,在将两个带状箔片301、302层叠之后使其呈圆筒状滚压,从而形成由两个箔片构件131、132构成的双重箔片部W的方法。其它的结构以及作用效果与图12(a)、(b)所示的实施方式共用,因此省略重复说明。
在以上所述的各实施方式的箔片轴承中,像图14(a)、(b)中概略图示那样,各叶片14在起动时或停止时的与旋转侧的构件(在附图中为轴构件6)之间的滑动的作用下,受到从叶片14的后端14b朝向叶片前端14a的方向上的滑动力P。需要说明的是,为了便于理解,图14(a)、(b)表示仅使箔片构件13卷绕一圈的情况。
像本发明这样,在各叶片14与连结部15成为一体的结构中,作用于各叶片14的滑动力P相同地作用于箔片构件13。在这种情况下,如图14(a)所示,当从箔片构件13的安装侧的一端13b朝向成为自由端的另一端13c的卷绕方向Q与滑动力P的作用方向为相同方向时,有可能使箔片构件13卷入轴6的旋转,根据轴承的使用条件或者设计条件,而在轴6的外周面6a上卷绕箔片构件13。
与此相对,如图14(b)所示,若使箔片构件13的卷绕方向Q与滑动力P的作用方向成为相反方向,则不会使箔片构件13卷入轴的旋转,能够防止轴6向外周面6a的卷绕。因此,期望将从各叶片14的后端14b朝向前端14a的方向P与从箔片构件13的一端13b朝向另一端13c的卷绕方向Q形成为相反方向。
在图15以及图16中表示将轴承面14c形成在轴向上的两个部位的多列类型的箔片轴承。在该多列类型的箔片轴承中,如图17所示,通过在带状箔片30部的轴向两侧形成倾斜切口38a以及周向切口38b,在带状部36的轴向两侧形成舌片部34。使该带状箔片30以与图6(a)所示的带状箔片30相同的顺序进行滚压而形成为圆筒状,在外侧构件11的内周上安装,如图15所示,通过在轴向两侧将由第一叶片141以及第二叶片142构成的叶片列配置在轴向两侧,从而获得构成多列的轴承面14c的箔片轴承。
由于该多列的箔片轴承具有多列的轴承面14c,从而能够利用一个轴承来支承力矩负载。在这种情况下,由于能够利用一个轴承10来支承力矩负载,因此与利用分离的轴承来支承力矩负载的情况相比,能够削减部件件数。另外,由于在一个轴承内具有两个轴承面14c,因此,彼此的中心不易偏离,能够提高轴6的旋转精度。
另外,如图15所示,在使轴向两侧的各叶片14的前端14a以越靠轴向中央侧越向旋转方向前进的方式倾斜的情况下,轴6的旋转中被引导至顶箔片Tf与背箔片Bf之间的倾斜状分界部而朝向轴向中央侧产生空气流。因此,能够防止空气从轴承的轴向两侧流失,能够提高在径向轴承间隙C处产生的压力而提高负荷容量。
在以上的说明中,作为多列类型的箔片轴承,例示有如图4所示通过使一片箔片构件13绕轴卷绕两层而形成双重箔片部W的情况,但双重箔片部W的形成方法是任意的,也可以通过将图9~图11(a)、(b)所示的实施方式、图12(a)、(b)所示的实施方式、或者图13(a)、(b)所示的实施方式中使用的带状箔片置换为以图17所示的带状箔片30为准的形状,通过各实施方式的制作顺序,制作多列型的箔片轴承。
在图18(a)~(g)中示出图17所示的多列型的箔片轴承用的带状箔片30中的各舌片部34的其他形状例。
其中,图18(a)的各舌片部34的周向长度为与轴向中央部侧相比而轴承两端侧较短。通常在舌片部34处,舌片部的周向宽度越小而舌片部34的刚性越高,因此若使舌片部的周向长度发生变化,则能够在各舌片部34形成轴向上的刚性差。若采用图18(a)所示的结构,则各舌片部34的轴向两端侧实现高刚性化。在这种情况下,在高刚性部分处不易产生轴承面14c的变形,因此能够扩大轴向的支承跨度,尤其是能够抑制将轴6锥状摆动那样的情况。
图18(b)示出在舌片部34的轴向两侧设置返回部344。如上所述,轴6的旋转中在径向轴承间隙C处产生倾斜方向的空气流,但通过如此设置返回部344,能够减少向轴承外部流失的空气流,能够提高在径向轴承间隙C产生的压力而增大轴承的负荷容量。
图18(c)示出在各舌片部34的后端14b的一个部位或多个部位形成有狭缝345。由此,使各叶片14的成为背箔片Bf的部分的弹性在轴向上发生变化,能够在轴向上对背箔片Bf的弹性赋予梯度。由此,实现轴承设计的多样化。尤其是通过强化轴承端处的弹性(增大从狭缝345到箔片端的轴向距离),能够抑制轴6锥状摆动的情况。
图18(d)示出各舌片部34的前端14a为具有凹凸的非直线形状。由此,能够在前端14a附近使箔片重叠的周向长度发生变化,能够调整各叶片14的前端14a的高度。因此,能够调节轴承面14c中的周向的梯度而实现轴承设计的多样化。
图18(e)示出各舌片部34的前端14a以及后端14b形成为螺旋状。由此,能够使径向轴承间隙C处产生的倾斜方向的空气流的流量增大,提高高压部处的压力而增大负荷容量。
图18(f)示出各舌片部34的前端14a形成为锯齿状。由此,能够在比前端14a靠后方的空间处积极地形成二次流动,能够增大负荷容量。该效果与后端14b的形状无关,通过至少将前端14a形成为锯齿状而获得。因此,与在形成于带状箔片30的切口38a处将前端14a与后端14b分离相关,也可以将后端14b形成为与前端14a对应的锯齿状。
图18(g)示出各舌片部34的前端14a以及后端14b为人字形。在这种情况下,在轴6的旋转中气流集中在各舌片部34的弯曲部分,因此在沿轴向隔离的两处位置形成高压部P。因此,尤其是能够抑制轴6锥状摆动的情况。
需要说明的是,在与以上的图18(a)~(g)相关的说明中,例示有多列类型的箔片轴承所使用的带状箔片30,若没有特别问题,对于图3以及图4等所示的实施方式那样的单列类型的箔片轴承10所使用的带状箔片30,也可以将各舌片部34形成为与图18(a)~(g)相同的形状。
图19(a)是具有图18(g)所示的形态的舌片部34的多列类型的带状箔片30的俯视图,该图(b)是其局部放大图。如图19(a)、(b)所示,断开带状箔片30的舌片部34与带状部36的周向切口38b由彼此平行的第一端缘381以及第二端缘382和连接该两个端缘381、382的第三端缘383构成。在此,第一端缘381为带状部36的端缘,第二端缘382为舌片部34的端缘,第三端缘383为连接部37的端缘。
如上所述,箔片轴承的高速旋转中,在轴6与各叶片14之间形成有空气膜而使两者处于非接触状态。另一方面,在起动时或停止时的低速旋转中,箔片构件13的各叶片14与轴6的外周面滑动,在各叶片14上朝向轴6的旋转方向而作用拉伸力。如图19(b)所示,当第二端缘382与第三端缘383之间的角部385、以及第一端缘381与第三端缘383之间的角部386形成边缘时,容易产生基于拉伸力的应力集中,成为箔片构件13发生破损的重要因素。该应力集中在倾斜切口38a的终端和与其相连的周向切口38b的第一端缘381之间的角部387处也同样地成为问题。
作为其对策,如图20(a)、(b)所示,期望将各角部385、386、387形成为圆角形状。由此,能够减轻在各角部385、386、387处产生的应力集中而提高各舌片部34(叶片14)的拉伸强度,能够提高箔片构件13的耐久性。除将各角部385、386、387整体设为圆角形状之外,也可以仅将尤其容易产生应力集中的锐角的角部386设为圆角形状,使其他角部385、387为边缘。
需要说明的是,作为以上说明的应力集中对策的周向切口38b的圆角形状也能够适用于图6、图12(a)、图13(a)、(b)、图17以及图18(a)~(f)所示的带状箔片30的各实施方式。
在以上的说明中,说明了将多个叶片14借助连结部15来连结而实现一体化、由一个箔片构件13来形成多个叶片14的情况,但也能够在如图21(a)、(b)以及图22(a)、(b)所示由彼此独立的箔片构件13来形成各叶片14的情况下应用本发明。在这种情况下,在各箔片构件13的后端14b分别形成用于向外侧构件11安装的安装部13a。通过将各箔片构件13的安装部13a固定于外侧构件11,在圆周方向的多个部位形成叶片14。
在本实施方式中,也能够通过使各叶片14的前端14a相对于轴向倾斜,在径向轴承间隙C产生轴向的压力梯度,进一步使径向轴承间隙C的高压部沿圆周方向连续地分布,实现轴6的旋转的稳定化。另外,也能够构成为,通过使后端14b也相同地倾斜,在顶箔片Tf与背箔片Bf的分界部形成倾斜状的台阶部,沿着该台阶部而使倾斜空气流流动。
在图21(a)、(b)中,通过将前端14a以及后端14b的倾斜方向限定为一方向,将压力梯度在该方向上升高。与此相对,图22(a)、(b)例示有在倾斜方向设为相反的两种倾斜部分14a1、14a2处前端14a形成为V字状,同样地后端14b在倾斜方向设为相反的两种倾斜部分14b1、1462处形成为V字状的情况。由此,能够形成朝向轴承面14c的轴向中央部而压力升高的压力梯度。另外,由于在沿着后端14b的形状的顶箔片Tf与背箔片Bf的分界部处产生的倾斜空气流在轴承面14c的轴向中央部分合流,因此能够提高负荷容量。图22(a)、(b)所示的V字状的前端14a以及后端14b也能够同样地适用于图3、图8、图10、图12以及图15所示的各实施方式的箔片构件13、131、132。
本发明所涉及的箔片轴承10的适用对象并不限于上述的微型燃气轮机,也能够用作对其他涡轮机、例如增压机的转子进行支承的轴承。如图23所示,增压机借助发动机53所产生的废气来驱动涡轮51,利用其驱动力来使压缩机52旋转而压缩吸入空气,实现发动机53的转矩提高或效率改善。由涡轮51、压缩机52以及轴6来构成转子,作为支承轴6的径向轴承10,能够使用上述各实施方式的箔片轴承10。
本发明所涉及的箔片轴承并不局限于微型涡轮机或增压机,能够广泛用作在基于润滑油等液体的润滑较为困难、从能量效率的观点来说独立设置润滑油循环***的辅助机构较为困难、或者由液体的剪切带来的阻力成为问题等的限制下使用的汽车等的车辆用轴承、进一步为工业设备用的轴承。
本发明并不限定于以上所述的实施方式,能够进行各种变形。例如,在以上的说明中,例示有使各叶片14的前端14a与后端14b这两者相对于轴向倾斜的情况,但也可以仅使前端14a与后端14b中的任一方倾斜而使另一方与轴向形成为平行。另外,例示有全部的叶片14以及连结部15由一片箔片构件13形成的情况,但未必需要将全部的叶片14由一片箔片构件13来制作。例如,也可以通过由一片箔片构件13形成两个叶片14与连结这些叶片的连结部15,将多个箔片构件13在周向上相连而设为圆筒形,形成各叶片14。
另外,以上说明的各箔片轴承是作为压力产生流体而使用空气的空气动压轴承,但并不局限于此,也能够用作作为压力产生流体而使用润滑油的油动压轴承。另外,例示有将轴6与外侧构件11中的任一方用作旋转侧的构件、将另一方用作固定侧的构件的情况,但也能够将双方的构件用作具备速度差的旋转侧的构件。
附图标记说明:
6 轴
6a 外周面
10 箔片轴承
11 外侧构件
11a 嵌合槽
11b 内周面
13 箔片构件
13a 安装部
13b 一端
13c 另一端
14 叶片
14a 前端
14b 后端
14c 轴承面
15 连结部
16 第一被膜
17 第二被膜
30 带状箔片
34 舌片部
36 带状部
37 连接部
38 切口
38a 倾斜切口
38b 周向切口
131 箔片构件
132 箔片构件
385、386、387 角部
F1 第一箔片
F2 第二箔片
141 第一叶片
142 第二叶片
Tf 顶箔片
Bf 背箔片
C 径向轴承间隙
P 滑动力
Q 卷绕方向
W 双重箔片部
Claims (9)
1.一种箔片轴承,其特征在于,
该箔片轴承具有圆筒状的外侧构件、***到外侧构件的内周的轴以及配置在外侧构件的内周面与轴的外周面之间的圆周方向上的多个部位的叶片,该叶片具备在周向上间隔开的前端以及后端,且该叶片的前端为自由端,各叶片的包含前端的区域形成具有轴承面的顶箔片部,各叶片的包含后端的区域形成从背后支承相邻的叶片的顶箔片部的背箔片部,利用在与所述轴承面对置的径向轴承间隙处产生的流体膜,对轴与外侧构件的相对旋转进行支承,
各叶片的前端以及后端中的任一方或者双方相对于轴向倾斜。
2.根据权利要求1所述的箔片轴承,其中,
在轴的外周面与外侧构件的内周面之间配置有箔片构件,该箔片构件具备对多个叶片进行连结的连结部,并且一体地具有多个叶片与连结部。
3.根据权利要求2所述的箔片轴承,其中,
箔片构件形成为有端的圆筒状,将箔片构件的周向上的一端侧安装于外侧构件或轴上,并将另一端作为自由端,从所述一端到另一端的箔片构件的卷绕方向与从各叶片的后端朝向前端的方向反向。
4.根据权利要求2或3所述的箔片轴承,其中,
该箔片轴承具备在径向上层叠的第一箔片以及第二箔片构成的双重箔片部,在第一箔片上形成第一叶片,并且在第二箔片上形成第二叶片,第一叶片以及第二叶片通过在第一箔片以及第二箔片各自上设置切口来形成,第一叶片经由所述切口所形成的空间而***到相邻的第二叶片之间。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的箔片轴承,其中,
箔片构件是通过将具有多个切口的带状箔片滚压而形成的,在带状箔片上利用所述切口而形成有构成连结部的带状部与构成叶片的多个舌片部。
6.根据权利要求5所述的箔片轴承,其中,
带状箔片的切口中的、断开各舌片部与带状部的切口的角部为圆角形状。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的箔片轴承,其中,
外侧构件与轴中的任一方为固定侧的构件,另一方为旋转侧的构件,使固定侧的构件与箔片构件的滑动部、旋转侧的构件与箔片构件的滑动部以及箔片构件彼此的滑动部中的至少两个滑动部的摩擦系数不同。
8.根据权利要求7所述的箔片轴承,其中,
被膜介于全部的滑动部之间、或者被膜仅介于一部分的滑动部之间。
9.一种涡轮机,其中,
该涡轮机的转子的支承使用权利要求1至8中任一项所述的箔片轴承。
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