CN106979227A - 多孔集成节流的整体式气体静压轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多孔集成节流的整体式气体静压轴承，包括一个矩形的静压轴承本体，静压轴承本体的下端面为水平面，在静压轴承本体内开设有供气通道，供气通道外设气嘴接头，静压轴承本体下端面设置有四个单位面积供气孔，四个单位面积供气孔呈矩形阵列分布，四个单位面积供气孔与供气通道连通，每个单位面积供气孔中均设置有多个集成节流孔，在静压轴承本体的下端面、四个单位面积供气孔之间开设有四条均压槽。本发明通过在气体静压轴承的工作表面上的单位面积供气孔上直接加工不少于9孔的集成节流孔，不需要在轴承本体上额外安装柱塞，简化了气体静压轴承的工艺，降低了成本；保证了其加工尺寸的一致性以及避免了柱塞单孔节流漏气的可能情况。

Description

多孔集成节流的整体式气体静压轴承
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体涉及一种多孔集成节流的整体式气体静压轴承。
背景技术
气体静压轴承是精密和超精密运动导轨的关键部件，其具有精度高、速度高、无摩擦、寿命长等优点。随着精密、超精密技术的发展，对气体静压轴承的承载力、刚度及稳定性都提出了更高和更迫切的要求。由于气体的可压缩性，对提高气体静压润滑轴承的气膜刚度带来很大的困难，因此提高气体静压轴承的刚度是气体静压轴承研究领域的难点和热点之一，属于前沿问题。
现有技术中，常用的气体静压轴承大部分是采用柱塞单孔或多孔质节流的方式进行实现。柱塞单孔节流的制造工艺需首先在柱塞上打小孔，然后将带有小孔的柱塞粘压与气体静压轴承本体的孔中，工艺比较麻烦而且容易造成柱塞高低位置粘压不一致且容易漏气，带有柱塞单孔的气体静压轴承在承载力、刚度相对比较低；多孔质节流的气体静压轴承在承载力、刚度相对比较高，稳定性也比较好，但多孔质材料若气体里面含有微细颗粒容易堵塞多孔质气孔，造成气体静压轴承完全丧失气浮承载力，不能长期满足现有的技术要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种多孔集成节流的整体式气体静压轴承，解决传统气体静压轴承刚度低、承载能力低以及稳定性低等问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种多孔集成节流的整体式气体静压轴承，包括一个矩形的静压轴承本体，静压轴承本体的下端面为水平面，在静压轴承本体内开设有供气通道，供气通道外设气嘴接头，静压轴承本体下端面设置有四个单位面积供气孔，四个单位面积供气孔呈矩形阵列分布，四个单位面积供气孔与供气通道连通，每个单位面积供气孔中均设置有多个集成节流孔，在静压轴承本体的下端面、四个单位面积供气孔之间开设有四条均压槽。
所述的供气通道呈“H”型，四个单位面积供气孔设置在“H”型供气通道的四个顶角上，所述的四条均压槽沿相邻单位面积供气孔的中心连线方向两两垂直相交。
每个所述的每个单位面积供气孔均设置不少于个集成节流孔，所述单位供气孔的直径在3-6mm之间，集成节流孔的直径在0.08-0.3mm之间。
所述均压槽在纵向呈矩形型、抛物线型或正弦型，均压槽的宽度在0.3-0.5mm之间，深度0.1-0.2mm之间。
本发明的有益效果：
1.通过在气体静压轴承的工作表面上的单位面积供气孔上直接加工不少于9孔的集成节流孔，不需要在轴承本体上额外安装柱塞，简化了气体静压轴承的工艺，降低了成本；保证了其加工尺寸的一致性以及避免了柱塞单孔节流漏气的可能情况。
2.气体静压轴承的多孔集成节流在克服了多孔质节流气孔容易堵塞的问题时，其仍保持着多孔质节流的较高的承载力、刚度、稳定性等性能，便于气体静压轴承更好地推广应用于精密和超精密的测量和加工设备。
附图说明
图1为本发明的仰视图；
图2为图1的A-A侧剖视图；
图3为图1的B-B侧剖视图；
图4为图3的Ⅰ处的局部放大图；
图5为图1的Ⅱ处的局部放大图；
图中，1-静压轴承本体，2-供气通道，3-气嘴接头，4-单位面积供气孔，5-集成节流孔，6-均压槽，7-一字槽螺纹塞子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明，参见图1-图5所示的一种多孔集成节流的整体式气体静压轴承，包括一个矩形的静压轴承本体1，静压轴承本体1的下端面为水平面，在静压轴承本体1内开设有供气通道2，供气通道2外设气嘴接头3，静压轴承本体1下端面设置有四个单位面积供气孔4，四个单位面积供气孔4呈矩形阵列分布，四个单位面积供气孔4与供气通道2连通，每个单位面积供气孔4中均设置有多个集成节流孔5，在静压轴承本体1的下端面、四个单位面积供气孔4之间开设有四条均压槽6。
所述的供气通道2呈“H”型，四个单位面积供气孔4设置在“H”型供气通道2的四个顶角上，所述的四条均压槽6沿相邻单位面积供气孔4的中心连线方向两两垂直相交。
每个所述的每个单位面积供气孔4均设置不少于9个集成节流孔5，所述单位供气孔4的直径在3-6mm之间，集成节流孔9的直径在0.08-0.3mm之间。
所述均压槽6在纵向呈矩形型、抛物线型或正弦型，均压槽6的宽度在0.3-0.5mm之间，深度0.1-0.2mm之间。
本发明静压轴承本体1由于加工内部供气通道2时会产生工艺孔，为了防止气体从工艺孔泄露，在工艺孔外采用一字槽螺纹塞子7密封。
下面介绍本实用新的使用过程：
本发明在工作时，将供气压力P0为0.2MPa-0.7MPa的气体通过气嘴接头3接入到静压轴承本体1中，气体通过供气通道2将具有一定稳定压力的气体分别供给到四个单位面积供气孔4中，使其与气嘴接头3处具有同样的供气压力P0；通过单位面积供气孔4把具有P0压力的气体供给集成节流孔5，通过集成节流孔4的阻尼作用把气体压力降为Pd；然后通过均压槽6把具有压力的气体均化引向静压轴承本体1的工作表面与导轨的工作表面，使静压轴承本体1在具有一定压力的气膜的悬浮支承下实现无摩擦运动，从而实现了气体静压轴承的正常工作运行。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.多孔集成节流的整体式气体静压轴承，其特征在于：包括一个矩形的静压轴承本体（1），静压轴承本体（1）的下端面为水平面，在静压轴承本体（1）内开设有供气通道（2），供气通道（2）外设气嘴接头（3），静压轴承本体（1）下端面设置有四个单位面积供气孔（4），四个单位面积供气孔（4）呈矩形阵列分布，四个单位面积供气孔（4）与供气通道（2）连通，每个单位面积供气孔（4）中均设置有多个集成节流孔（5），在静压轴承本体（1）的下端面、四个单位面积供气孔（4）之间开设有四条均压槽（6）。
2.根据权利要求1所述的多孔集成节流的整体式气体静压轴承，其特征在于：所述的供气通道（2）呈“H”型，四个单位面积供气孔（4）设置在“H”型供气通道（2）的四个顶角上，所述的四条均压槽（6）沿相邻单位面积供气孔（4）的中心连线方向两两垂直相交。
3.根据权利要求1或2所述的多孔集成节流的整体式气体静压轴承，其特征在于：每个所述的每个单位面积供气孔（4）均设置不少于（9）个集成节流孔（5），所述单位供气孔（4）的直径在3-6mm之间，集成节流孔（9）的直径在0.08-0.3mm之间。
4.根据权利要求3所述的多孔集成节流的整体式气体静压轴承，其特征在于：所述均压槽（6）在纵向呈矩形型、抛物线型或正弦型，均压槽（6）的宽度在0.3-0.5mm之间，深度0.1-0.2mm之间。
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