[其他]一種靜壓軸承

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000005066
• 申請日: 1986-08-26
• 公開（公告）號: CN86105066B
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷天覺;涂光祺
• 申請（專利權(quán)）人: 機(jī)械工業(yè)部北京電機(jī)研究所
• 代理公司: 機(jī)械工業(yè)部專利代理服務(wù)處
• 代理人: 趙鼎德;唐華

一種靜壓軸承或靜壓流體墊裝置，可用于各種型式的靜壓軸承，活塞和缸體，靜壓導(dǎo)軌等，有很好的自動調(diào)心作用。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征是由靜止件和運動件構(gòu)成偶合副，高壓流體經(jīng)輸送孔道進(jìn)入高壓槽，通過導(dǎo)流槽和封流邊溢出。偶合件中另一件是完全光滑的。導(dǎo)流槽很多很細(xì)，連續(xù)布滿在一定面積上，它可以用壓花、腐蝕等容易加工的方法刻成。本發(fā)明具有調(diào)心反映時間快，內(nèi)阻尼大，可靠性好，承載能力強，加工容易，成本低廉等優(yōu)點。

本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域為機(jī)械工程軸承類。

經(jīng)專利檢索得到的現(xiàn)有技術(shù)資料來看，參閱美國1967年專利3305282號，一種多槽式內(nèi)阻尼靜壓軸承，如圖1所示，當(dāng)中有一個環(huán)形高壓槽，高壓流體直接進(jìn)入該槽。而在軸或軸承上有一定數(shù)目的，距離、深度、寬度都控制得很準(zhǔn)的小槽（1），小槽內(nèi)端和高壓槽相連，但外端卻不到軸承的端部，離端部還有一段距離（a）。高壓槽中的流體既溢進(jìn)間隙，也溢進(jìn)小槽，轉(zhuǎn)而由小槽兩側(cè)溢進(jìn)間隙，也由端部經(jīng)（a）段溢入大氣。因此在小槽兩側(cè)的圓柱面（2）上的壓力主要受小槽里的壓力控制（小槽里壓力為邊界值）。當(dāng)軸受到載荷偏向一邊時，間隙減小的一面，小槽向各方面溢出的流體都減少了，通過小槽的壓力降減小，小槽內(nèi)壓力增高，整個軸承在這邊的壓力都高了;同理，結(jié)構(gòu)的缺點是小槽必須做得較準(zhǔn)，因為溢出的流體大半由小槽（1）供應(yīng)，每一個小槽控制著一段圓柱面（2），倘有一個小槽不精確，便要影響一段圓柱面上間隙中的壓力。倘小槽開在軸承上便影響軸的位置，倘開在軸上則會引起震動。其次，當(dāng)軸承一邊的間隙減小時，小槽內(nèi)的壓力先提高，然后逐步蔓延到小槽兩側(cè)的圓柱部份;由于流體的可壓縮性（特別如氣體），壓力蔓延是要時間的，所以該結(jié)構(gòu)的時間反映較慢。這時間雖然極短，但倘軸承構(gòu)成自動控制的一個環(huán)節(jié)則是大問題。此外，現(xiàn)有技術(shù)除用于靜壓向心軸承外，沒有提到其他用途。

本發(fā)明也是一種多槽式內(nèi)阻尼靜壓軸承，但又不僅僅用于靜壓軸承，而是可以用于很多摩擦面，實際上成為一種靜壓流體墊裝置。為了克服前面所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明對前述小槽（1）的改進(jìn)是具有決定意義的。本發(fā)明將小槽（1）改稱為導(dǎo)流槽（5），本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征可以這樣描述：

由靜止件和運動件構(gòu)成偶合副，它們間有一定間隙，高壓流體經(jīng)輸送孔道進(jìn)入高壓槽，再通過導(dǎo)流槽及封流邊溢出。偶合件中另一件是完全光滑的。高壓流體進(jìn)入高壓槽的途徑是由偶合副中較短或較小的一件的一端、或兩端、或中央、或四周通入，并將偶合副中此件離壓力最低處最近的一小段做成前面所說的封流邊;其余面積上布滿前面所說的導(dǎo)流槽，這種導(dǎo)流槽數(shù)量很多，是一個接一個地連續(xù)布置，可達(dá)數(shù)以百計視加工方法或零件大小而定;導(dǎo)流槽的截面形狀不拘，最好為三角形;導(dǎo)流槽的深度很淺，略大于偶合副之間的間隙;導(dǎo)流槽的方向是與高壓流體相通并通向封流邊;導(dǎo)流槽在通向封流邊時，可以采取最短的途徑，也可以使偶合副在相對運動時，能通過流體的粘性作用使一部份流體沿軸向由低壓向高壓流動，即呈螺旋線或斜線形狀。導(dǎo)流槽可以用壓花，腐蝕或其他容易加工的方法刻成。

本發(fā)明可廣泛用于向心軸承、止推軸承、向心止推軸承、靜壓導(dǎo)軌，以及柱塞、活塞與缸體。用于柱塞和活塞時可利用被壓縮的介質(zhì)作高壓流體而不需外加油源。

為了更簡明清楚地說明本發(fā)明的作用原理和優(yōu)點，將借助一個實施例-一種多槽式內(nèi)阻尼靜壓向心軸承來敘述較好。

圖2：一種多槽式內(nèi)阻尼靜壓向心軸承

軸承（3）當(dāng)中是一個環(huán)形高壓槽（4），軸承兩端各有一段（a）是光滑的，稱為封流邊。其余地方則用壓花或其它方法做成小槽（5）稱為導(dǎo)流槽。導(dǎo)流槽很細(xì)，數(shù)量很多，沿軸承內(nèi)圓周可達(dá)數(shù)以百計。導(dǎo)流槽理論上可作成任何截面，但從工藝和作用來說以作成三角形為最好，如圖3和圖4所示。相鄰的導(dǎo)流槽形成的棱角頂上磨成一條很窄的刃帶，和（a）段的光滑面在同一圓柱面上，并一次磨出。導(dǎo)流槽里端和高壓槽相連。有導(dǎo)流槽部分的通流能力（指同一壓力降同一長度在單位時間內(nèi)通過流體體積）約為（a）段的8倍。（a）段的寬度約為軸承半長（指由高壓槽邊到軸承端的長度）的十分之一，具體尺寸根據(jù)情況優(yōu)化。倘軸（6）只在靜態(tài)使用（軸不轉(zhuǎn)）則導(dǎo)流槽和軸的中心線是平行的。但倘軸旋轉(zhuǎn)時，則導(dǎo)流槽順著軸表面運動的方向由兩端向中心傾斜15～30而使導(dǎo)流槽呈螺旋線形狀，如圖5所示。換言之，倘在軸表面上劃一條和軸心平行的母線，這母線在軸旋轉(zhuǎn)時先在兩端和導(dǎo)流槽相交。