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气体静压推力 轴承

阅读：743发布：2020-05-12

专利汇可以提供气体静压推力轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种气体静压推力轴承，主要由多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘、推力轴承基座和位移传感器组成，所述多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘、推力轴承基座由内向内外依次同轴设置，所述多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘胶粘在推力轴承基座上表面，所述推力轴承基座与多孔质推力圆盘、多孔质推力环状盘配合部位均匀设置有沟槽，所述推力轴承基座与小孔节流金属环配合部位设置有环形空腔，所述推力轴承基座侧面设置有位移传感器。本发明提供较高的承载能力和静态刚度及良好的稳定性，可精确快速的响应，又能够很好地实现主动控制。，下面是气体静压推力轴承专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种气体静压推力轴承，其特征在于：主要由多孔质推力圆盘(1)、小孔节流金属环(2)、多孔质推力环状盘(3)、推力轴承基座(4)和位移传感器(7)组成，所述多孔质推力圆盘(1)、小孔节流金属环(2)、多孔质推力环状盘(3)、推力轴承基座(4)由内向内外依次同轴设置，所述多孔质推力圆盘(1)、小孔节流金属环(2)、多孔质推力环状盘(3)胶粘在推力轴承基座(4)上表面，所述推力轴承基座(4)与多孔质推力圆盘(1)、多孔质推力环状盘(3)配合部位均匀设置有沟槽(8)，所述推力轴承基座(4)与小孔节流金属环(2)配合部位设置有环形空腔(10)，所述推力轴承基座(4)侧面设置有位移传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的气体静压推力轴承，其特征在于：所述沟槽(8)向推力轴承基座(4)底部方向设置若干个具有同一深度的第一盲孔(9)，所述第一盲孔(9)在水平方向上呈一条直线，且该直线过圆心，所述推力轴承基座(4)侧面设置第一通孔(13)，所述第一通孔(13)与第一盲孔(9)相通。
3.根据权利要求1或2所述的气体静压推力轴承，其特征在于：所述环形空腔(10)底面向推力轴承基座(4)底部方向设置具有一定深度的第二盲孔(11)，所述推力轴承基座(4)侧面上向径向方向设置有第二通孔(14)，所述第二通孔(14)与环形空腔(10)上的第二盲孔(11)相通。
4.根据权利要求3所述的气体静压推力轴承，其特征在于：所述第二盲孔(11)不在第一盲孔(9)所呈直线上，且第二通孔(14)与第一通孔(13)不在同一水平高度上。
5.根据权利要求1或4所述的气体静压推力轴承，其特征在于：所述推力轴承基座(4)侧面设置凹槽(12)，所述凹槽(12)表面设置螺纹孔(15)，所述凹槽(12)通过螺钉与金属板(5)相连接，所述位移传感器(7)通过螺栓(6)固定在金属板(5)上。
6.根据权利要求1所述的气体静压推力轴承，其特征在于：所述小孔节流金属环(2)上表面圆周方向上均布若干个阶梯孔，所述阶梯孔由一个大孔和一个小孔组成，所述阶梯孔的大孔作为空腔，小孔作为节流小孔。
7.根据权利要求1所述的气体静压推力轴承，其特征在于：所述多孔质推力圆盘(1)和多孔质推力环状盘(3)采用多孔质材料制成。

说明书全文

气体静压推力 轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及空气轴承技术领域，具体涉及一种气体静压推力轴承。

背景技术

[0002] 气体静压轴承是一种以气体作为润滑剂的滑动轴承，其原理为流体在外部压力的作用下形成薄膜，支承外界载荷。轴承中的压力薄膜具有均化效应，轴承具有旋转精度高、速度范围宽、摩擦系数低、驱动功率消耗少、低速进给无爬行、高定位精度、优异的阻尼特性，无摩擦磨损、使用寿命长等优点。但气体静压轴承同时也存在很多缺点，如：承载小、刚度低、稳定性差等。

[0003] 气体静压轴承经过一段时间的发展，其承载和刚度已经有了很大的提高，其主要形式有小孔节流式气体静压推力轴承和多孔质气体静压推力轴承。对于多孔质静压轴承，由于多孔质材料表面均匀分布着成千上万的小孔，利用这种材料作为气体静压轴承表面，这样就会在轴承表面产生更加均匀的压力分布，因而具有很高的承载能力和静态刚度，并且具有良好的动态稳定性，但是在供气压力改变时多孔质静压轴承响应较慢，不利于主动控制。而小孔节流式气体静压轴承在供气压力改变时响应较快，易于控制。因此如何很好地结合两者的优点，使轴承既具有良好的承载能力和稳定性及较高的刚度等静态特性，又能够很好地实现主动控制，成为一个很重要的问题。

发明内容

[0004] 本发明正是为了至少部分地解决上述技术问题而提出的，具体而言，其提供了一种气体静压推力轴承，该轴承采用多孔质与小孔节流式混合节流气体静压轴承结构，以多孔质材料为主，提供较高的承载能力和静态刚度及良好的稳定性，小孔节流式起辅助作用，提供精确快速的响应，从而使轴承既具有良好的承载能力和稳定性及较高的刚度等静态特性，又能够很好地实现主动控制。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种气体静压推力轴承，主要由多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘、推力轴承基座和位移传感器组成，所述多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘、推力轴承基座由内向内外依次同轴设置，所述多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘胶粘在推力轴承基座上表面，所述推力轴承基座与多孔质推力圆盘、多孔质推力环状盘配合部位均匀设置有沟槽，所述推力轴承基座与小孔节流金属环配合部位设置有环形空腔，所述推力轴承基座侧面设置有位移传感器。

[0006] 进一步，所述沟槽向推力轴承基座底部方向设置若干个具有同一深度的第一盲孔，所述第一盲孔在水平方向上呈一条直线，且该直线过圆心，所述推力轴承基座侧面设置第一通孔，所述第一通孔与第一盲孔相通。

[0007] 进一步，所述环形空腔底面向推力轴承基座底部方向设置具有一定深度的第二盲孔，所述推力轴承基座侧面上向径向方向设置有第二通孔，所述第二通孔与环形空腔上的第二盲孔相通，所述第二盲孔不在第一盲孔所呈直线上，且第二通孔与第一通孔不在同一水平高度上。

[0008] 进一步，所述推力轴承基座侧面设置凹槽，所述凹槽表面设置螺纹孔，所述凹槽通过螺钉与金属板相连接，所述位移传感器通过螺栓固定在金属板上。

[0009] 进一步，所述小孔节流金属环上表面圆周方向上均布若干个阶梯孔，所述阶梯孔由一个大孔和一个小孔组成，所述阶梯孔的大孔作为空腔，小孔作为节流小孔。

[0010] 进一步，所述多孔质推力圆盘和多孔质推力环状盘采用多孔质材料制成。

[0011] 本发明所采用的技术方案具有以下有益效果：本发明通过所述多孔质推力圆盘、小孔节流金属环、多孔质推力环状盘、推力轴承基座由内向内外依次同轴设置，以多孔质材料为主，提供较高的承载能力和静态刚度及良好的稳定性，小孔节流式起辅助作用，提供精确快速的响应，从而使轴承既具有良好的承载能力和稳定性及较高的刚度等静态特性，又能够很好地实现主动控制。通过位移传感器将推力轴承与作用平面之间的间隙作为信号反馈给小孔节流金属环的气源，令其做出响应，使推力轴承与作用平面间的距离保持在一个局部范围内；通过进气孔使气体充满所有沟槽，从而使气体更加均匀地通过整个多孔质材料，提高轴承稳定性，通过第二盲孔不在第一盲孔所呈直线上，且孔与第一通孔不在同一水平高度上，保证通过多孔质材料和小孔节流金属环的气体来自不同的气源。附图说明

[0012] 图1为本发明爆炸图；

[0013] 图2为本发明装配图；

[0014] 图3为本发明推力轴承基座旋转剖视图；

[0015] 图4为本发明推力轴承基座轴测图。

[0016] 图中：1.多孔质推力圆盘，2.小孔节流金属环，3.多孔质推力环状盘，4.推力轴承基座，5.金属板，6.螺栓，7.位移传感器，8.沟槽，9.第一盲孔，10.环形空腔，11.第二盲孔，12.凹槽，13.第一通孔，14.孔，15.螺纹孔。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。然而可以理解的是，下述具体实施方式仅仅是本发明的优选技术方案，而不应该理解为对本发明的限制。

[0018] 如图1、图2所示，一种气体静压推力轴承，主要由多孔质推力圆盘1、小孔节流金属环2、多孔质推力环状盘3、推力轴承基座4和位移传感器7组成，所述多孔质推力圆盘1、小孔节流金属环2、多孔质推力环状盘3、推力轴承基座4由内向内外依次同轴设置，所述多孔质推力圆盘1、小孔节流金属环2、多孔质推力环状盘3胶粘在推力轴承基座4上表面。如图3所示，所述推力轴承基座4与多孔质推力圆盘1、多孔质推力环状盘3配合部位均匀设置有沟槽8，所述沟槽8向推力轴承基座4底部方向设置若干个具有同一深度的第一盲孔9，所述第一盲孔9在水平方向上呈一条直线，且该直线过圆心，所述推力轴承基座4侧面设置第一通孔
13，所述第一通孔13与第一盲孔9相通，作为多孔质气源的进气孔，贯穿轴承套径向方向，所述第一通孔13的轴心线与所述第一盲孔9所呈的直线平行，这样气体可以通过进气孔充满所有沟槽8，从而使气体更加均匀地通过整个多孔质材料，提高轴承稳定性。所述推力轴承基座4与小孔节流金属环2配合部位设置有环形空腔10，所述环形空腔10底面向推力轴承基座4底部方向设置具有一定深度的第二盲孔11，所述推力轴承基座4侧面上向径向方向设置有第二通孔14，作为小孔节流金属环2的通气孔，与环形空腔10上的第二盲孔11相通，所述第二盲孔11不在第一盲孔9所呈直线上，且第二通孔14与第一通孔13不在同一水平高度上，以保证通过多孔质材料和小孔节流金属环2的气体来自不同的气源。

[0019] 所述小孔节流金属环2上表面圆周方向上均布四个阶梯孔，所述阶梯孔由一个大孔和一个小孔组成，所述阶梯孔的大孔作为空腔，小孔作为节流小孔。

[0020] 所述多孔质推力圆盘1和多孔质推力环状盘3采用多孔质材料制成，由于多孔质材料表面均匀分布着成千上万的小孔，利用这种材料作为气体体静压轴承表面，这样就会在轴承表面产生更加均匀的压力分布，具有较高的承载能力和很好的抗振性能。

[0021] 如图4所示，所述推力轴承基座4侧面设置凹槽12，所述凹槽12表面设置四个螺纹孔15，所述凹槽12通过螺钉与金属板5相连接，所述位移传感器7通过螺栓6固定在金属板5上，位移传感器7将推力轴承与作用平面之间的间隙作为信号反馈给小孔节流金属环2的气源，令其做出响应，使推力轴承与作用平面间的距离保持在一个局部范围内。

[0022] 传统的多孔质静压轴承，具有很高的承载能力和静态刚度，并且具有良好的动态稳定性，但是在供气压力改变时多孔质静压轴承响应较慢，不利于主动控制。而小孔节流式气体静压轴承在供气压力改变时响应较快，易于控制。而本发明采用两种节流方式组合结构，以多孔质材料为主，提供较高的承载能力和静态刚度及良好的稳定性，小孔节流式起辅助作用，提供精确快速的响应，从而使轴承既具有良好的承载能力和稳定性及较高的刚度等静态特性，又能够很好地实现主动控制。

[0023] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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