卢 攀 强 萌

(1 西安航空学院能源与建筑学院 西安 710077)

(2 西安建筑科技大学冶金工程学院 西安 710055)

1 引言

随着低温制冷行业的快速发展,要求透平膨胀机的等熵膨胀绝热效率不断提高,因此需要膨胀机的转子-轴承系统在高转速下能具有较好的稳定性和可靠性。由于气体轴承具有旋转速度高、摩擦阻力低、无环境污染、温度适应范围广及运行寿命长等优点,已在高速低温透平膨胀机中被广泛应用[1]。箔片气体止推轴承作为一种弹性支承的自润滑流体动压轴承,主要用于支承旋转部件的轴向荷载,国内外学者先后对其弹性支承结构进行了大量的开发和研究工作[2-5]。鼓泡箔片动压气体止推轴承是由陈汝刚等人近年提出并发展起来的一种新型弹性箔片轴承,具有结构设计简单、制造成本低及易于维护等优点[6]。周权等通过试验比较了在转子转速为1 ×105r/min时,平箔止推轴承、黏弹性止推轴承和鼓泡箔片止推轴承的承载力和稳定性[7]。赖天伟等提出了多层鼓泡箔片支承结构,在转子直径为17 mm 的实验台上对其在加载和卸载瞬态过程中的承载能力进行了研究,并研究了六瓦多层鼓泡箔片支承结构的非恒定刚度与轴承载荷和结构参数的关系[8-9]。高伟等在轴径为25 mm 的高速透平膨胀机上,对全金属鼓泡箔片动压气体轴承在不同转速下的转子涡动进行了试验研究[10]。

目前,对于鼓泡箔片止推轴承的研究,主要集中在通过试验方法研究常规型双层鼓泡箔片在转子高速运转下的动态特性,而很少采用数值模拟方法对其静态结构变形特性进行研究。……