[發明專利]一種靜壓氣浮軸承

有效

• 申請號: 201110449759.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102494025A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 柳祝平;黃小衛;王靜
• 申請（專利權）人: 元亮科技有限公司
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅;涂三民

技術領域

本發明涉及高速回轉機械和超精密儀器技術領域，本發明公開了一種靜壓氣浮軸承。

背景技術

氣浮軸承就是利用氣體的粘性，提高間隙中氣體的壓力，從而將軸懸浮起來的軸承，它是20世紀中期迅速發展起來的一項高新技術產品。氣浮軸承依靠空氣潤滑，與常規油質潤滑軸承（滾動軸承或油質滑動軸承）相比，它具有很多良好的特性：摩擦因數和摩擦力矩很小，氣體支承可在最清潔的狀態下工作，具有冷態工作的特點，運動磨損率近乎為零，噪聲低、振動小、精度高、壽命長，可以在很寬的溫度范圍和惡劣環境中工作，能夠保持很小的間隙。因此廣泛應用于國防、能源、機床及醫療等行業，尤其是在高速回轉機械和超精密儀器技術領域更有明顯的優越性。

氣浮軸承分為靜壓氣浮軸承和動壓氣浮軸承。靜壓氣浮軸承對轉速沒有特定的要求，而動壓氣浮軸承則要求轉子轉速達到一定值才能發揮作用，因此，靜壓氣浮軸承得到了更廣泛的應用。靜壓氣浮軸承是利用空氣的粘性，將外部的壓縮空氣充分干燥并過濾后由進氣口通過一些開在軸承工作面上的噴氣孔導入軸承間隙中，使軸承與轉子之間充滿著具有壓縮性的空氣，并借助形成的壓力氣膜來支承負載并實現平穩動作。

傳統的靜壓氣浮軸承由于氣體連續地從軸承外邊緣排入大氣，所以空氣不具有邊界潤滑能力，在工作過程中，若空氣軸承一旦負載超過了規定的限度，立刻會發生固體的直接接觸而抱死，致使軸承與主軸受損，且其只能承受徑向負載，對于既有徑向負載又有軸向負載的情形它也不能滿足要求。另外，由于空氣中含有微粒、粉層等顆粒物，當空氣被壓入軸承間隙的過程中，這些顆粒物容易沉積在噴氣孔周圍，時間久了就將噴氣孔堵塞，使氣體無法順利到達軸承與轉子之間，導致轉子不能平衡浮起從而出現嚴重的碰摩和震動，在轉子出現振動或局部碰摩或外界擾動下，轉子兩端的氣壓效應不再對等，從而降低了靜壓氣浮軸承的承載力，即降低了高速旋轉機械的可靠性。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種能同時承受徑向和軸向負載且旋轉可靠性高的靜壓氣浮軸承。

按照本發明提供的技術方案，所述靜壓氣浮軸承，包括圓管狀的軸承主體，在軸承主體內轉動安裝有轉子，在軸承主體的右側軸端固定有前蓋，在軸承主體的左側軸端固定有后蓋；在軸承主體的壁體內開設有主體氣室，在前蓋內開設有前蓋氣室，在后蓋內開設有后蓋氣室，前蓋氣室與主體氣室連通，后蓋氣室與主體氣室連通，在主體氣室內的軸承主體上沿著其徑向開設有主體噴氣孔，在主體氣室外側的軸承主體內開設有與主體噴氣孔同軸設置的螺紋孔，主體噴氣孔與主體氣室連通，在前蓋氣室左側的前蓋內沿著其軸向開設有前蓋噴氣孔，在前蓋氣室右側的前蓋內開設有與前蓋噴氣孔同軸設置的螺紋孔，前蓋噴氣孔與前蓋氣室連通，在后蓋氣室右側的后蓋內沿著其軸向開設有后蓋噴氣孔，在后蓋氣室左側的后蓋內開設有與后蓋噴氣孔同軸設置的螺紋孔，后蓋噴氣孔與后蓋氣室連通，在后蓋內沿著其軸向開設有出氣口，在所有螺紋孔內均安裝有螺釘；在軸承主體的外壁一體固定有圓環狀凸起，在該圓環狀凸起上沿著其徑向開設有進氣口，在該圓環狀凸起上沿著其軸向開設有固定孔；在轉子內開設有轉子氣室，在轉子內沿著其徑向開設有徑向出氣孔，在轉子的周壁上開設有圓環槽，徑向出氣孔與圓環槽連通，在轉子的左端部沿著其軸向開設有軸向出氣孔，在轉子的左端面開設有圓形凹形槽，軸向出氣孔與圓形凹形槽相連通，且該圓形凹形槽與出氣口相連通。

所述主體噴氣孔圍繞軸承主體的軸線呈均勻布置，且主體噴氣孔的孔徑為0.1~0.2mm。

所述前蓋噴氣孔圍繞前蓋的軸線呈均勻布置，且前蓋噴氣孔的孔徑為0.1~0.2mm。

所述后蓋噴氣孔圍繞后蓋的軸線呈均勻布置，且后蓋噴氣孔的孔徑為0.1~0.2mm。

所述軸向出氣孔沿著轉子的軸線方向開設。

本發明采用上述技術方案取得的有益效果是：

1、解決了傳統氣浮軸承在工作過程中，由于僅受徑向氣膜而使軸承容易發生邊界固體的直接接觸而抱死，致使軸承與主軸受損的問題，且能滿足軸承受徑向負載和軸向負載一起工作的情形；

2、解決了噴氣孔堵塞導致的軸承與轉子間隙氣壓不均使轉子出現嚴重的碰摩和震動，提高了軸承高速旋轉的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。