CN112912635B - 推力箔轴承 - Google Patents
推力箔轴承 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112912635B CN112912635B CN201980070964.4A CN201980070964A CN112912635B CN 112912635 B CN112912635 B CN 112912635B CN 201980070964 A CN201980070964 A CN 201980070964A CN 112912635 B CN112912635 B CN 112912635B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foil
- top foil
- substrate
- present disclosure
- thrust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/08—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement primarily for axial load, e.g. for vertically-arranged shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
本公开提供一种推力箔轴承(3),其具备:基板(30),其具有使旋转轴插通的插通孔;波型的波箔(20),其配置于插通孔的周围,且支撑于基板(30);以及顶箔(10),其支撑于波箔(20),并且插通孔的周向一侧安装于基板(30),插通孔的周向另一侧为自由端,在顶箔(10)的周向另一侧形成有朝向基板(30)弯曲的弯曲部(13)。
Description
技术领域
本公开涉及一种推力箔轴承。
本申请基于2018年9月4日在日本申请的特愿2018-165174号主张优先权,并将其内容引用于此。
背景技术
以往,作为高速旋转体用的轴承,已知与设于旋转轴的推力环对置配置的推力箔轴承。推力箔轴承由柔性的箔(金属制薄板)形成轴承面,以能够吸收由于振动或冲击而产生的旋转轴的动作(推力环的轴向位移和倾斜),而且在轴承面之下具有用于柔性支撑轴承面的箔构造。
推力箔轴承具有如下方式:沿周向排列有多个顶箔片和背箔片。顶箔片支撑于背箔片,通过推力环的旋转将空气导入顶箔片与推力环之间。该空气在顶箔片与推力环之间形成楔状的流体润滑膜,发挥推力箔轴承的负荷能力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/061698号
专利文献2:美国专利第5833369号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在上述推力箔轴承中,如果流体润滑膜的压力作用于顶箔,则该压力在顶箔的下游端侧最高。因此,在顶箔的下游端侧,向径向的弯曲(挠曲)变大。即,在顶箔的下游端侧,径向外侧的部位比径向内侧的部位更靠近基板,与对置的推力环的间隔变宽。于是,在该部位,流体润滑膜的压力难以保持,作为轴承的负荷能力下降。
此外,如果加厚顶箔,则能够使上述弯曲缩小。但是,如果顶箔变厚,则向周向的倾斜变形被阻碍。如果向周向的倾斜变形被阻碍,则难以形成合适的锥角,轴承负荷能力下降。因此,对于顶箔,要求抗径向弯曲性强且在周向上具有柔性的刚性(各向异性刚性)。
本公开鉴于上述问题点而提出,目的在于抑制顶箔的下游端侧的向径向的弯曲。
用于解决课题的方案
本公开的推力箔轴承的一方案具备:基板,其具有使轴插通的插通孔;波型的波箔,其配置于上述插通孔的周围,且支撑于上述基板;以及顶箔,其支撑于上述波箔,并且上述插通孔的周向一侧安装于上述基板,上述插通孔的周向另一侧为自由端,在上述顶箔的上述周向另一侧形成有朝向上述基板弯曲的弯曲部。
另外,在本公开的上述一方案中,也可以是,上述弯曲部具有从上述顶箔的内外周的下游端朝向存在于上述基板侧的单一的峰延伸的抛物线形状。
另外,在本公开的上述一方案中,也可以是,上述峰在上述插通孔的径向上存在于上述顶箔的外周侧。
另外,在本公开的上述一方案中,也可以是,在上述弯曲部形成有多个弯曲。
另外,在本公开的上述一方案中,也可以是,上述弯曲部以圆弧状弯曲。
发明效果
根据本公开,能够抑制顶箔的下游端侧的向径向的弯曲。
附图说明
图1是表示应用本公开的推力箔轴承3的涡轮机械的一例的侧视图。
图2是表示本公开的推力箔轴承3的侧视图。
图3是表示本公开的推力箔轴承3的俯视图。
图4A是表示本公开的波箔片21及顶箔片11的结构图。
图4B是表示本公开的波箔片21及顶箔片11的结构图。
图4C是表示本公开的波箔片21及顶箔片11的结构图。
图5是表示作用于一实施例的顶箔片(无弯曲部)的流体润滑膜的压力分布的解析图。
图6A是对本公开的具有弯曲部13的顶箔片11的作用进行说明的图。
图6B是对本公开的具有弯曲部13的顶箔片11的作用进行说明的图。
图7A是表示本公开的一变形例的顶箔片11A的结构图。
图7B是表示本公开的一变形例的顶箔片11A的结构图。
图8A是表示本公开的一变形例的顶箔片11B的结构图。
图8B是表示本公开的一变形例的顶箔片11B的结构图。
图9A是表示本公开的一变形例的顶箔片11C、11D的侧视图。
图9B是表示本公开的一变形例的顶箔片11C、11D的侧视图。
图10A是表示本公开的一变形例的顶箔片11F的结构图。
图10B是表示本公开的一变形例的顶箔片11F的结构图。
图11是表示本公开的一变形例的推力箔轴承3G的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的推力箔轴承详细地进行说明。
图1是表示应用本公开的推力箔轴承的涡轮机械的一例的侧视图。
图1中,符号1是旋转轴(轴),符号2是设于旋转轴的前端部的叶轮,符号3是本公开的推力箔轴承。
在旋转轴1固定有圆板状的推力环4。推力环4被一对推力箔轴承3夹着。叶轮2配置于成为静止侧的外壳5内,且在与外壳5之间具有叶尖间隙6。旋转轴1支撑于径向箔片轴承7。
图2是表示本公开的推力箔轴承3的侧视图。图3是表示本公开的推力箔轴承3的俯视图。图4A、图4B、图4C是表示本公开的波箔片21及顶箔片11的结构图。此外,图4A表示俯视图,图4B表示图4A的箭头A图(从图中的A沿箭头方向观察的图)。即,图4B是从径向外侧观察波箔片21及顶箔片11的图。图4C表示图4A的箭头B图(从图中的B沿箭头方向观察的图)。也就是,观察顶箔片11的周向的端缘之内成为自由端的一侧的图。
如图2所示,推力箔轴承3夹着推力环4在两侧成对设置。这一对推力箔轴承3均为相同的结构。推力箔轴承3具备顶箔10、波箔20以及基板30。如图3所示,基板30具有供旋转轴1插通的插通孔30a。
此外,在以下的说明中,有时以插通孔30a为基准对各部件的位置关系进行说明。具体而言,“轴向”是指插通孔30a延伸的方向(旋转轴1插通的方向)。另外,“径向”是指插通孔30a的径向。另外,“周向”是指沿着插通孔30a的内周面的周向。或者,也可以成为以插通于插通孔30a的旋转轴1的轴心为基准,从该轴心观察的“径向”及“周向”。
基板30是构成轴向上的推力箔轴承3的最外部(推力环的相反侧)的圆板状的部件。在基板30形成有插通孔30a。即,本公开的基板30是圆环状的部件。基板30具备与推力环4对置配置的平坦面。在基板30的平坦面的插通孔30a(开口)的周围配置有波箔20和顶箔10。具体而言,波箔20支撑于基板30,顶箔10支撑于波箔20。此外,本公开的基板30是具备插通孔30a的圆板状的部件。但是,只要具有插通孔30a,基板30也可以是圆板状以外的部件(例如矩形板状)。另外,插通孔30a也不必一定是严格的圆筒形状。
如图2所示,在一对推力箔轴承3的每一个的基板30之间夹持有由两点划线表示的圆筒状的轴承衬垫40。而且,这些基板30通过紧固螺栓41隔着轴承衬垫40连结。此外,这些基板30中的一方通过紧固螺栓41固定于外壳5。
基板30例如由厚度为几mm左右的金属板形成。如图3所示,在基板30的外周部形成有多个用于插通紧固螺栓41的贯通孔42。基板30在与推力环4对置的一侧的面支撑波箔20和顶箔10。在本公开中,如后述地,波箔20和顶箔10均由多个(6个)波箔片21和顶箔片11形成。本公开的基板30在与推力环4对置的一侧的面的在周向上以等间隔分成六个的区域的每一个支撑波箔片21、顶箔片11。
如图3所示,波箔20由沿周向排列的六个波箔片21形成。在本公开中,在图3所示的俯视下,这些波箔片21形成为比后述的顶箔片11小。因此,如图3所示,从轴向观察,波箔片21在基板30上被顶箔片11覆盖。另外,在本公开中,各顶箔片11沿周向隔开。另外,在周向上相邻的顶箔片11的周向的间隔从内周侧朝向外周侧扩大。
这些波箔片21是波型的箔(薄板)。各波箔片21弹性支撑顶箔片11。如图3所示,波箔片21形成为整体在扇形的顶点侧切口并将内周侧、外周侧分别设为圆弧状的大致梯形状。即,波箔片21具备沿周向隔开且从内周侧向外周侧延伸的两个端缘、将两个端缘在内周侧连接的内周侧的端缘以及将两个端缘在外周侧连接的两个端缘。本公开的波箔片21具备作为周向一侧的端缘的第一侧端、作为周向另一侧的端缘的第二侧端、将第一侧端、第二侧端各自的外周侧的端部相连的圆弧状的外周端、以及将第一侧端、第二侧端各自的内周侧的端部相连的圆弧状的内周端。在此,推力环4向周向另一侧旋转。
波箔片21的第一侧端由从内周侧向外周侧分离的多个端缘形成。即,在波箔片21形成有从第一侧端朝向第二侧端延伸的多个狭缝24。如图4B所示,波箔片21交替配置形成有谷部22和山部23。即,在波箔片21的通过狭缝24分支的各部位,谷部22和山部23从周向一侧朝向周向另一侧相连。谷部22和山部23隔着狭缝24以直线状延伸。本公开的谷部22具备平坦面,且与基板30对置。另外,山部23为将相邻的谷部22连接的弓状的部位。波箔片21支撑于基板30。因此,谷部22能够与基板30抵接。
在本公开的波箔片21中,谷部22延伸到内周端及外周端的任一个。波箔片21的周向另一侧的位置相对于基板30点焊(点焊接)。也就是,该焊接位置为波箔片21相对于基板30的安装位置。另外,波箔片21的安装位置为谷部22。在本公开中,波箔片21的安装位置为位于最靠周向另一侧的谷部22。另外,波箔片21的周向一侧为自由端。即,如果荷重作用于波箔片21,则周向一侧的端缘能够朝向周向一侧移动。此外,波箔片21相对于基板30的安装除了点焊以外,还能够通过例如螺钉固定等进行。
谷部22及山部23在与波箔片21的周向另一侧的端边21a(固定端)正交的方向(交叉的方向)上交替排列。即,谷部22、山部23与上述固定端平行地延伸。这些谷部22及山部23分别以大致等间距形成。另外,山部23的高度形成为随着从与端边21a相反的侧朝向端边21a侧,即朝向图3中由箭头所示的旋转轴1(推力环4)的旋转方向的下游侧(从周向一侧朝向另一侧),如图4B所示地依次变高。
因此,支撑于波箔片21的顶箔片11沿着谷部22、山部23的排列方向以随着从其固定端12(固定边)侧朝向波箔片21的端边21a侧,从基板30逐渐远离的方式以初始倾斜角倾斜配置。在此,初始倾斜角是指荷重为零时的顶箔片11相对于基板30的倾斜角。
如图4A所示,波箔片21的周向上的一侧(旋转方向的上游侧)在径向上分割成多个(在本公开中为四个)端边25。四个端边25分别能够在周向上位移。在四个端边25之间形成有狭缝24。本公开的狭缝24形成为形成与插通孔30a同心的圆的一部分的圆弧状。另外,本公开的狭缝24延伸到与波箔片21相对于基板30的安装位置相邻的山部23。也就是,狭缝24延伸到波箔片21的安装位置与和该安装位置的周向一侧相邻的谷部22之间的位置。
如图3所示,顶箔10也由沿周向排列的六个顶箔片11形成。这些顶箔片11由金属制的薄板(箔)形成为在扇形的顶点侧切口并将内周侧、外周侧分别设为圆弧状的大致梯形状。即,顶箔片11具备沿周向隔开且从内周侧向外周侧延伸的两个端缘、将两个端缘在内周侧连接的内周侧的端缘以及将两个端缘在外周侧连接的两个端缘。本公开的顶箔片11具备作为周向一侧的端缘的第一侧端、作为周向另一侧的端缘的第二侧端、将第一侧端、第二侧端各自的外周侧的端部相连的圆弧状的外周端、以及将第一侧端、第二侧端各自的内周侧的端部相连的圆弧状的内周端。该顶箔片11在周向上的另一侧(旋转方向的下游侧)具有弯曲部13。这样的形状的顶箔片11在基板30上覆盖波箔片21,整体以大致圆环板状配置,形成顶箔10。
顶箔片11的周向一侧的位置相对于基板30点焊(点焊接)。在本公开中,对同一直线上的多个点进行点焊,在从插通孔30a的轴心沿径向延伸的直线上点焊于基板30。也就是,该焊接位置为顶箔片11相对于基板30的安装位置(固定端12)。另外,顶箔片11的安装位置相比波箔片21向周向一侧分离而配置。另外,顶箔片11的周向另一侧为自由端。即,如果荷重作用于顶箔片11,则周向另一侧的端缘能够朝向周向另一侧移动。此外,顶箔片11相对于基板30的安装除了点焊以外,还能够通过例如螺钉固定等进行。
如图4B所示,顶箔片11的固定端12侧被进行弯曲加工,在比固定端12侧的弯曲部靠周向另一侧具备如下部位:沿着形成于波箔片21的山部23的排列朝向周向另一侧,高度逐渐增加。本公开的固定端12侧的弯曲部由第一弯曲和位于第一弯曲的周向另一侧的第二弯曲构成。第一弯曲向顶箔片11的与基板30对置的面的背面侧弯曲。第二弯曲向顶箔片11的与基板30对置的面侧弯曲。也就是,固定端12侧的弯曲部为阶梯状。此外,第一弯曲、第二弯曲均为钝角。比该固定端12靠周向另一侧(弯曲部13侧)载置于山部23上。另一方面,弯曲部13(后缘)不固定,为自由端。
如图4A所示,顶箔片11具有内周侧的端边11c和外周侧的端边11d。本公开的内周侧的端边11c形成为形成与插通孔30a同心的圆的一部分的圆弧状。另外,外周侧的端边11d形成为形成与插通孔30a同心的圆(直径比端边11c形成的同心圆大的同心圆)的一部分的圆弧状。
弯曲部13形成于旋转轴1的旋转方向上的顶箔片11的下游端侧。即,弯曲部13位于比支撑于波箔片21的位于最靠周向另一侧的山部23的假想直线X靠周向另一侧。在此,假想直线X是在旋转轴1的旋转方向的最下游侧波箔片21与顶箔片11接触的切线。如图4B所示,弯曲部13向基板30侧以大致直角折弯。如图4A所示,弯曲部13的折弯线沿径向以直线状延伸。即,弯曲部13的折弯线与波箔片21的端边21a平行地延伸。如图4B所示,该弯曲部13配置于比波箔片21的与端边21a相邻的山部23靠旋转方向的下游侧。这样的弯曲部13例如能够通过顶箔片11的冲压加工来形成。
如图4C所示,弯曲部13具有从顶箔片11的内外周的下游端11c1、11d1朝向存在于基板30侧的单一的峰P延伸的抛物线形状。即,弯曲部13具备朝向基板30侧的单一的峰P。弯曲部13的峰P是最靠近基板30侧的部分,不只是顶点,也可以是具有某程度的宽度的边(线状峰)。即,成为顶点或边的顶箔片11的自由端侧的径向宽度W朝向自由端缩小。也就是,在本公开中,径向宽度W从弯曲部13的折弯线朝向峰P缩小。如图4A所示,本公开的弯曲部13的峰P存在于顶箔片11的外周侧。在此,顶箔片11的外周侧是指在径向上将顶箔片11三等分时的最靠径向外侧的区域。另外,弯曲部13具有与弯曲部13以外的顶箔片11的部位相同的厚度。本公开的弯曲部13的端缘朝向基板30侧。即,顶箔片11的周向另一侧的端缘朝向基板30侧。另外,本公开的弯曲部13的折弯线位于与顶箔片11在轴向上重叠的波箔片21的周向中的比位于最靠周向另一侧的山部23的顶部靠周向另一侧。
接下来,对由这样的结构构成的推力箔轴承3的作用进行说明。
如图2所示,推力箔轴承3夹着推力环4设于两侧。因此,能够抑制旋转轴1的推力方向两侧的移动。
当在这样的状态下旋转轴1旋转,且推力环4开始旋转时,推力环4和顶箔片11相互摩擦,并且将周围流体压入形成于两者之间的楔形的空间。而且,如果推力环4达到一定的旋转速度,则在两者之间形成流体润滑膜。由于该流体润滑膜的压力,顶箔片11(顶箔10)向波箔片21(波箔20)侧被按压,推力环4脱离与顶箔片11的接触状态,非接触地旋转。
此时,波箔片21向基板30侧被按压,顶箔片11的倾斜角比初始倾斜角浅(小)。波箔片21将旋转轴1的旋转方向的上游侧沿径向分割成四个(多个),因此各个端边25(分割片)能够独立动作。即,各个端边25可以为分别不同的变形量。由此,波箔片21的周向上的变形顺滑。
图5是表示作用于一实施例的顶箔片(无弯曲部)的流体润滑膜的压力分布的解析图。在图5中,用点的浓淡表示压力的高低。
顶箔片的下游端侧为上述楔形的空间最窄的部分,因此如图5所示,作用由流体润滑膜形成的高的压力。此外,在图5中,由流体润滑膜形成的高的压力作用于顶箔片的外周侧,但根据波箔片的支撑刚性,该位置可以沿径向变化。然而,在顶箔片的外周侧,相比其内周侧,推力环的周速更快,因此存在由流体润滑膜形成的高的压力容易作用于顶箔片的外周侧的趋势。
图6A、图6B是对本公开的具有弯曲部13的顶箔片11的作用进行说明的图。此外,图6A表示俯视图,图6B表示图6A中的箭头C图(从图中的C观察箭头方向的图)。
如上所述,顶箔片11的下游端侧作用由流体润滑膜形成的高的压力,因此受到向径向弯曲(挠曲)的力。在此,本公开的顶箔片11在旋转轴1的旋转方向上的下游端侧具有弯曲部13。
根据该结构,顶箔片11的下游端侧通过弯曲部13被折弯,因此能够提高顶箔片11的径向上的相对于弯曲的刚性(截面二次矩)。因此,在顶箔片11的下游端侧,即使作用由流体润滑膜形成的高的压力,也可抑制顶箔片11的下游端侧向基板30侧下陷。由此,在顶箔片11上形成强的流体润滑膜,即使在高负荷时也维持与推力环4的非接触状态。
而且,在从顶箔片11的上游侧起被压缩而发热的润滑流体从顶箔片11的下游端侧放出时,流动的轨道因弯曲部13而扭弯,容易引起与周围的(冷却的)润滑流体的搅拌。由此,流入配置于旋转方向的下游侧的相邻的顶箔片11的润滑流体的温度下降,因此推力箔轴承3的冷却效果提高。
另外,在本公开中,如图6B所示,弯曲部13具有从顶箔片11的内外周的下游端11c1、11d1朝向存在于基板30侧的单一的峰P延伸的抛物线形状。根据该结构,在相比图5的解析图的顶箔片11的下游端的外周侧由流体润滑膜形成的压力较小的部位(顶箔片的内周侧的端边及外周侧的端边的附近),不会多余地提高顶箔片11的弯曲刚性。另外,在顶箔片11的背侧流通的流体穿过弯曲部13旁边。即,顶箔片11的周向另一侧的端缘与基板30未接触,因此与基板30接触进行了冷却的润滑流体流入旋转方向的下游侧的顶箔片11,能够高效地冷却推力箔轴承3。
另外,在本公开中,如图6B所示,弯曲部13的峰P存在于顶箔片11的外周侧,因此如上述的图5所示,能够在容易作用由流体润滑膜形成的高的压力且径向的挠曲容易成为最大的部位提高顶箔片11的径向的弯曲刚性。因此,能够有效地抑制顶箔10的下游端侧的向径向的弯曲。
以上,参照附图对本公开的一实施方式进行了说明,但本公开不限于上述实施方式。在上述的实施方式中示出的各构成部件的各形状或组合等为一例,在不脱离本公开的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。
例如,本公开的推力箔轴承3可以采用如图7A~图11所示的方式。此外,在以下的说明中,对与上述的实施方式相同或同等的结构标注相同的符号,将其说明简化或者省略。
图7A、图7B是表示本公开的一变形例的顶箔片11A的结构图。此外,图7A表示俯视图,图7B表示图7A中的箭头D图(从图中的D观察箭头方向的图)。
如图7B所示,顶箔片11A(顶箔10A)在顶箔片11A的径向的中间部具有弯曲部13的峰P。在此,顶箔片11A的径向的中间部是指在径向上将顶箔片11A三等分时的正中的区域。根据该结构,在顶箔片11A的下游端侧的径向的弯曲在该中间部为最大的情况下,能够通过波箔片21的支撑刚性有效地抑制该弯曲。
图8A、图8B是表示本公开的一变形例的顶箔片11B的结构图。此外,图8A表示俯视图,图8B表示图8A的箭头E图(从图中的E观察箭头方向的图)。
如图8B所示,顶箔片11B(顶箔10B)在顶箔片11B的内周侧具有弯曲部13的峰P。在此,顶箔片11B的内周侧是指在径向上将顶箔片11B三等分时的最靠径向内侧的区域。根据该结构,在顶箔片11B的下游端侧的径向的弯曲在该内周侧为最大的情况下,能够通过波箔片21的支撑刚性有效地抑制该弯曲。
这样,通过改变弯曲部13的峰P的径向位置,波箔片21的设计自由度提高。
图9A、图9B是表示本公开的一变形例的顶箔片11C、11D的侧视图。
图9A所示的顶箔片11C(顶箔10C)具有形成有多个弯曲的弯曲部13C。该弯曲部13C具有:从顶箔片11C的下游端侧向基板30以大致直角折弯的第一弯曲部13c1;以及从第一弯曲部13c1的下端沿着基板30的平面向旋转方向的下游侧以大致直角折弯的第二弯曲部13c2。也就是,具备朝向顶箔片11C的与基板30对置的一侧的面弯曲的弯曲部13c1和朝向顶箔片11C的与基板30对置的一侧的面的背面侧弯曲的弯曲部13c2。根据该结构,能够提高顶箔片11的相对于径向上的弯曲的刚性(截面二次矩)。另外,顶箔片11的背侧的流体的流动也难以被阻碍。此外,弯曲部13C的弯曲还可以形成多个。
另外,也可以如图9B所示的顶箔片11D(顶箔10D)那样地具有弯曲成圆弧状的弯曲部13D。在本公开中,沿周向观察时,弯曲部13D的端缘倾斜而形成终端。根据该结构,在从顶箔片11的上游侧起被压缩而发热的润滑流体从顶箔片11的下游端侧放出时,通过弯曲部13的弯曲形状,难以产生流体的涡旋,因此,容易将发热的润滑流体向温度低的基板30侧引导。由此,流入配置于旋转方向的下游侧的相邻的顶箔片11的润滑流体的温度下降,因此推力箔轴承3的冷却效果提高。
图10A、图10B是表示本公开的一变形例的顶箔片11F的结构图。此外,图10A表示俯视图,图10B表示图10A中的箭头F图(从图中的F观察箭头方向的图)。
另外,也可以如图10A所示的顶箔片11F(顶箔10F)那样地,在顶箔片11F的下游端侧的一部分具备弯曲部13F。该弯曲部13F优选形成于顶箔片11F的下游端侧的径向的压力为最大的位置。
图11是表示本公开的一变形例的推力箔轴承3G的俯视图。
图11所示的推力箔轴承3G如日本特开2014-145388号公报所公开的那样形成为,顶箔片11的固定端12G以随着从其内周侧朝向外周侧而靠近旋转轴1的旋转方向的下游侧的方式相对于以旋转轴1为中心沿其半径方向延伸的直线倾斜。根据该结构,与旋转方向的下游侧的顶箔片11不干涉(不重叠),容易形成弯曲部13,因此,能够提高推力箔轴承3的轴承负荷能力。
另外,例如,在上述实施方式中由多个顶箔片11形成顶箔10且由多个波箔片21形成波箔20,但顶箔10及波箔20也可以分别沿周向相连,由单一的箔形成。
生产上的可利用性
通过将本公开的推力箔轴承应用于相应领域,能够抑制顶箔的下游端侧的向径向的弯曲。
符号说明
1—旋转轴(轴),3—推力箔轴承,10—顶箔,11—顶箔片,11c1—下游端,11d1—下游端,13—弯曲部,20—波箔,21—波箔片,30—基板,30a—插通孔,P—峰。
Claims (4)
1.一种推力箔轴承,其特征在于,具备:
基板,其具有使轴插通的插通孔;
波型的波箔,其配置于上述插通孔的周围,且支撑于上述基板;以及
顶箔,其支撑于上述波箔,并且上述插通孔的周向一侧安装于上述基板,上述插通孔的周向另一侧为自由端,
在上述顶箔的上述周向另一侧形成有朝向上述基板弯曲的弯曲部,
上述弯曲部具有从上述顶箔的内外周的下游端朝向存在于上述基板侧的单一的峰延伸的抛物线形状。
2.根据权利要求1所述的推力箔轴承,其特征在于,
上述峰在上述插通孔的径向上存在于上述顶箔的外周侧。
3.根据权利要求1或2所述的推力箔轴承,其特征在于,
在上述弯曲部形成有多个弯曲。
4.根据权利要求1或2所述的推力箔轴承,其特征在于,
上述弯曲部以圆弧状弯曲。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018165174A JP7139800B2 (ja) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | スラストフォイル軸受 |
JP2018-165174 | 2018-09-04 | ||
PCT/JP2019/034585 WO2020050257A1 (ja) | 2018-09-04 | 2019-09-03 | スラストフォイル軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112912635A CN112912635A (zh) | 2021-06-04 |
CN112912635B true CN112912635B (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=69722405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980070964.4A Active CN112912635B (zh) | 2018-09-04 | 2019-09-03 | 推力箔轴承 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11408466B2 (zh) |
EP (1) | EP3848601B1 (zh) |
JP (1) | JP7139800B2 (zh) |
CN (1) | CN112912635B (zh) |
WO (1) | WO2020050257A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102413773B1 (ko) * | 2020-05-26 | 2022-06-29 | 주식회사 뉴로스 | 에어 포일 스러스트 베어링 |
JP2022157572A (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-14 | 株式会社豊田自動織機 | フォイル軸受、及びフォイル軸受ユニット |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103291745A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-11 | 南京航空航天大学 | 一种分离式波箔动压气体推力轴承 |
CN105683598A (zh) * | 2013-09-19 | 2016-06-15 | 株式会社Ihi | 推力轴承 |
CN106763151A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-31 | 湖南大学 | 一种具有高承载能力的推力空气箔片轴承 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5833369A (en) | 1997-03-28 | 1998-11-10 | Mohawk Innovative Technology, Inc. | High load capacity compliant foil hydrodynamic thrust bearing |
RU2137954C1 (ru) | 1997-04-03 | 1999-09-20 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Лепестковый газодинамический подшипник |
US6224263B1 (en) | 1999-01-22 | 2001-05-01 | Alliedsignal Inc. | Foil thrust bearing with varying circumferential and radial stiffness |
JP3986253B2 (ja) | 2000-12-28 | 2007-10-03 | 三菱重工業株式会社 | フォイルスラスト軸受 |
JP2003120213A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービン装置 |
JP3820138B2 (ja) * | 2001-11-15 | 2006-09-13 | 三菱重工業株式会社 | 動圧型気体軸受及び動圧型気体軸受を備えたマイクロガスタービン |
KR100964883B1 (ko) | 2009-10-07 | 2010-06-23 | 주식회사 뉴로스 | 트러스트 포일 에어베어링 |
JP5840423B2 (ja) | 2011-08-29 | 2016-01-06 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
US9033579B2 (en) | 2011-08-01 | 2015-05-19 | Ntn Corporation | Thrust foil bearing |
JP2013053645A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Ntn Corp | スラストフォイル軸受 |
CN104769296B (zh) | 2012-10-16 | 2017-07-21 | 株式会社 Ihi | 推力轴承 |
JP6221244B2 (ja) | 2013-01-28 | 2017-11-01 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
JP6268847B2 (ja) * | 2013-09-19 | 2018-01-31 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
KR101621917B1 (ko) * | 2014-12-09 | 2016-05-31 | 한국에너지기술연구원 | 포일 스러스트 베어링용 탑포일 및 이를 포함하는 포일 스러스트 베어링 |
JP6582431B2 (ja) | 2015-02-10 | 2019-10-02 | 株式会社Ihi | スラスト軸受 |
KR101558489B1 (ko) | 2015-03-20 | 2015-10-07 | ㈜티앤이코리아 | 스러스트 포일 공기 베어링 |
EP3171047A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg | Gas lubricated foil bearing with self-induced cooling |
WO2017169842A1 (ja) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
JP2017180685A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
JP6651397B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2020-02-19 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
JP6800637B2 (ja) * | 2016-07-20 | 2020-12-16 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
JP2018040413A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
WO2018047840A1 (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | Ntn株式会社 | フォイル軸受 |
US10450110B2 (en) | 2017-02-23 | 2019-10-22 | Vladimir V. Starkov | Marble-sealed container |
CN108253013A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-07-06 | 湖南大学 | 一种可自适应且具有高承载能力的推力空气箔片轴承 |
-
2018
- 2018-09-04 JP JP2018165174A patent/JP7139800B2/ja active Active
-
2019
- 2019-09-03 WO PCT/JP2019/034585 patent/WO2020050257A1/ja unknown
- 2019-09-03 EP EP19858097.9A patent/EP3848601B1/en active Active
- 2019-09-03 CN CN201980070964.4A patent/CN112912635B/zh active Active
-
2021
- 2021-03-02 US US17/189,437 patent/US11408466B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103291745A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-11 | 南京航空航天大学 | 一种分离式波箔动压气体推力轴承 |
CN105683598A (zh) * | 2013-09-19 | 2016-06-15 | 株式会社Ihi | 推力轴承 |
CN106763151A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-31 | 湖南大学 | 一种具有高承载能力的推力空气箔片轴承 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3848601B1 (en) | 2023-11-01 |
US20210190140A1 (en) | 2021-06-24 |
JP2020037975A (ja) | 2020-03-12 |
EP3848601A4 (en) | 2022-05-18 |
CN112912635A (zh) | 2021-06-04 |
JP7139800B2 (ja) | 2022-09-21 |
EP3848601A1 (en) | 2021-07-14 |
US11408466B2 (en) | 2022-08-09 |
WO2020050257A1 (ja) | 2020-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9970479B2 (en) | Thrust bearing | |
JP6221244B2 (ja) | スラスト軸受 | |
CN113302409B (zh) | 推力箔片轴承 | |
CN112912635B (zh) | 推力箔轴承 | |
WO2020149200A1 (ja) | スラストフォイル軸受 | |
US20210310515A1 (en) | Thrust foil bearing | |
JP7230927B2 (ja) | スラストフォイル軸受 | |
CN112639313B (zh) | 推力箔片轴承 | |
US20220120314A1 (en) | Thrust foil bearing and method for manufacturing base plate of thrust foil bearing | |
WO2020171021A1 (ja) | スラストフォイル軸受、スラストフォイル軸受のベースプレートの製造方法 | |
JP2018040413A (ja) | フォイル軸受 | |
JP2020115021A (ja) | スラストフォイル軸受装置 | |
JP2017180685A (ja) | フォイル軸受 | |
JP7338537B2 (ja) | スラストフォイル軸受 | |
WO2022065375A1 (ja) | スラストフォイル軸受 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |