[發明專利]一種節流效應可調控的靜壓氣體止推軸承

在審

• 申請號: 201911301589.8
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110848259A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 鄭越青;崔海龍;雷大江;張新疆;李星占;魏巍;馮艷冰;陳剛利;黃小津
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 高俊

本發明公開了一種節流效應可調控的靜壓氣體止推軸承，包括軸承本體，所述軸承本體內設置有加熱裝置，所述加熱裝置用于調節流經節流器的氣體的溫度。本靜壓氣體止推軸承的結構設計可實現軸承節流效應可調控。

技術領域

本發明涉及靜壓氣體止推軸承技術領域，特別是涉及一種節流效應可調控的靜壓氣體止推軸承。

背景技術

靜壓氣體止推軸承由于具有高精度優勢，在精密機床和精密測量設備上有廣泛應用。靜壓氣體止推軸承的剛度特性是其保證精密機床和精密測量設備高精度性能的關鍵。因此，改善氣體靜壓軸承剛度是提升精密機床和精密測量設備性能的關鍵。靜壓氣體止推軸承通過節流器的節流效應，使氣膜間隙中的壓力隨氣膜間隙變化而變化，從而產生剛度。通常節流器的節流效應越好，則軸承可以獲得越大的剛度。

現有技術中，雖然節流器的節流性能可通過設計和制造工藝來調控，然而對于已經制造好的靜壓氣體止推軸承而言，其節流器的節流性能是確定的。因此，靜壓氣體止推軸承的節流器的節流性能在使用過程中是無法改變的：改善軸承剛度性能需要以改變節流器的節流效應為基礎，因此對于成品的靜壓氣體止推軸承，其剛度性能也是無法調控的。

進一步優化靜壓氣體止推軸承的結構設計，以使得其更夠體現出更好的精度優勢，無疑會進一步擴大靜壓氣體止推軸承的運用和作用、利于精密機床和精密測量的精度。

發明內容

針對上述提出的進一步優化靜壓氣體止推軸承的結構設計，以使得其更夠體現出更好的精度優勢，無疑會進一步擴大靜壓氣體止推軸承的運用和作用、利于精密機床和精密測量的精度的技術問題，本發明提供了一種節流效應可調控的靜壓氣體止推軸承，本靜壓氣體止推軸承的結構設計可實現軸承節流效應可調控。

本發明提供的一種節流效應可調控的靜壓氣體止推軸承通過以下技術要點來解決問題：一種節流效應可調控的靜壓氣體止推軸承，包括軸承本體，所述軸承本體內設置有加熱裝置，所述加熱裝置用于調節流經節流器的氣體的溫度。

在精密機床和精密測量設備中，不同的被加工或被測量零件的尺寸、重量不同，甚至差異較大。由于現有技術中，在精密機床和精密測量中所使用靜壓氣體止推軸承節流器的節流性能是確定的，軸承剛度性能無法調節，故在具體使用過程中，隨著加工的進行或者對象的更換，被加工或被測量零件相較于加工之前或其他零件，在空間位置中可能存在上浮或下沉的問題，以上軸承剛度性能無法調節導致以上上浮和下沉是不可控的，而對加工和測量造成的影響現有技術中一般將其考慮為加工或測量允許的誤差范圍之內，這使得現有靜壓氣體止推軸承的性能阻礙了精密加工和精密測量領域中，加工精度、測量精度的進一步提高。

本方案針對傳統靜壓氣體止推軸承，無法實現剛度性能調控能力的問題，提供以上技術方案，以使精密機床、精密測量設備的性能能夠根據被加工和被測量零件的變化而變化，從而保證最優的設備性能。

本方案中，設置為還包括所述加熱裝置，且所述加熱裝置用于調節流經節流器的氣體的溫度，即通過加熱裝置的熱輸出，改變穿過節流器的氣體的溫度，以上溫度變化使得氣體的粘度發生變化，從而達到實現節流器的節流效應調節，達到改變靜壓氣體止推軸承的軸承剛度性能以匹配具體支撐需要的目的。

作為本領域技術人員，以上溫度調節通過控制加熱裝置的加熱功率即可實現。同時，由于現有技術中解決氣體加熱，以改變氣體的溫度特征的技術方案簡單、可控精度高，故采用本方案實現軸承剛度性能調節，具有結構簡單、成本低、控制穩定的特點。如采用以下提供的以節流器本身作為加熱裝置，且采用能夠導電以產生電熱效應且能夠通氣的多孔質PTC陶瓷材料、多孔質石墨材料作為所述節流器，可使得靜壓氣體止推軸承的制造成本與傳統的靜壓氣體止推軸承相近。

更進一步的技術方案為：