CN112648291A - 一种稳定性好的动压空气悬浮轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳定性好的动压空气悬浮轴承，包括转子、轴承组件和副轴承组件；通过设有环导气嘴和环形磁铁的轴承壳的设置，实现了空气轴承在截面方向上的稳定运行，通过环形磁铁的设置，能够抵消轴承在使用中因环导气嘴喷出的气流压力的波动而产生的不稳定因素；通过副轴承组件的设置，保证了轴承在运转时在轴线方向上的稳定性，保证了使用时转子不会因震动等情况而发生轴线方向上的位移，提高了轴承使用的安全性；进一步的，V型珠架和滚珠的设置进一步保证了在向轴承提供气流压力的装置突然停止或是失压时，转子不会直接与轴承壳内壁高速摩擦而损坏，提高了轴承的使用稳定性。

Description

一种稳定性好的动压空气悬浮轴承
技术领域
本发明涉及轴承领域，具体是一种稳定性好的动压空气悬浮轴承。
背景技术
空气悬浮轴承是一种将气体作为轴承旋转件间润滑剂的轴承，因气体的粘性低，因此气体轴承旋转件间的摩擦力极小，可以实现旋转件的高速旋转，且因旋转件间的摩擦较小，空气轴承的使用寿命往往远远大于传统轴承；但大多数空气轴承在使用中存在着轴向和切面方向上的不稳定性，在使用中往往会因震动等因素在轴线方向与切面方向产生波动，长期如此，对轴承和相关装置均会产生磨损和破坏，同时，传统的空气轴承往往不具备气流意外停止时的保护功能，当气流意外停止时，超高速旋转的旋转件与轴承间突然摩擦反而会直接损坏旋转件，提升了维护成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种主题，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种稳定性好的动压空气悬浮轴承，包括转子、轴承组件和副轴承组件，所述轴承组件包括在转子外部与转子同轴设置的管状的轴承壳，所述转子在轴承壳的内部与轴承壳转动配合，所述轴承壳在外壁表面的位置上设有进气嘴，所述进气嘴为两端开口结构，所述轴承壳的内部沿着轴线方向设有导气管，所述导气管与进气嘴相连通，所述轴承壳的内壁在中间的位置上设有与轴承壳同轴的环形腔，所述环形腔中设有环形磁铁，所述轴承壳的内部在环形腔两侧的位置上沿着轴线方向分别设有两组连通管，每组所述连通管均由多个在圆周上均匀分布的连通管构成，所述轴承壳的内部在环形腔两侧的位置上设有多个环形气腔，所述环形气腔与连通管相连通，所述轴承壳的内部在环形气腔内径的一侧设有多个在环形气腔圆周上均匀分布的环导气嘴，每个所述环导气嘴均沿着环形气腔的半径方向设置，所述环导气嘴的一端与环形气腔连通，所述环导气嘴的另一端与轴承壳的内壁连通；
所述副轴承组件包括附加稳固环和附加轴承 ，所述附加稳固环在转子的两端设置，所述附加稳固环呈圆环结构，所述附加稳固环的侧壁设有V型槽，所述附加轴承壳在轴承壳的两端与附加稳固环对应设置，所述附加轴承壳的内部沿着轴线方向设有与连通管相对应的副连通管，所述副连通管与连通管相连接，所述附加轴承壳的内部设有两组分别与V型槽的两面呈线面垂直的斜导气嘴，所述斜导气嘴通过环形气腔与副连通管连通。
作为本发明进一步的方案：所述V型槽的表面在附加稳固环和附加轴承壳间设有环状的V型珠架，所述V型珠架上均匀的设有多个滚珠，所述V型珠架与附加轴承壳滑动配合。
作为本发明进一步的方案：所述环导气嘴包括由小孔端连通的导气孔和喷气嘴，所述导气孔与环形气腔连通，所述喷气嘴与轴承壳内壁连通。
作为本发明进一步的方案：所述转子的一端设有定位竖环，所述轴承壳的内部设有与定位竖环线面垂直的水平导气嘴。
作为本发明进一步的方案：附加稳固环与附加轴承壳均通过螺栓分别与转子和轴承壳连接。
作为本发明进一步的方案：所述副连通管与连通管的连接处设有O型橡胶圈。
作为本发明进一步的方案：所述进气嘴的端部设有安装法兰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过设有环导气嘴和环形磁铁的轴承壳的设置，实现了空气轴承在截面方向上的稳定运行，通过环形磁铁的设置，能够抵消轴承在使用中因环导气嘴喷出的气流压力的波动而产生的不稳定因素；
通过副轴承组件的设置，保证了轴承在运转时在轴线方向上的稳定性，保证了使用时转子不会因震动等情况而发生轴线方向上的位移，提高了轴承使用的安全性；
进一步的，V型珠架和滚珠的设置进一步保证了在向轴承提供气流压力的装置突然停止或是失压时，转子不会直接与轴承壳内壁高速摩擦而损坏，提高了轴承的使用稳定性。
附图说明
图1为稳定性好的动压空气悬浮轴承的结构示意图。
图2为稳定性好的动压空气悬浮轴承中副轴承组件的结构示意图。
图3为稳定性好的动压空气悬浮轴承中环导气嘴的结构示意图。
图4为稳定性好的动压空气悬浮轴承中水平导气嘴的结构示意图。
图5为稳定性好的动压空气悬浮轴承中附加稳固环的结构示意图。
图中：1-转子、101-定位竖环、2-轴承壳、3-导气管、4-进气嘴、401-安装法兰、5-环形腔、6-环形磁铁、7-连通管、8-环形气腔、9-环导气嘴、901-导气孔、902-小孔段、903-喷气嘴、10-水平导气嘴、11-附加稳固环、12-螺栓、13-附加轴承壳、14-V型槽、15-V型珠架、16-滚珠、17-副连通管、18-O型橡胶圈、19-斜导气嘴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1、图2和图5，本发明实施例中，一种稳定性好的动压空气悬浮轴承，包括转子1、轴承组件和副轴承组件，所述轴承组件包括在转子1外部与转子1同轴设置的管状的轴承壳2，所述转子1在轴承壳2的内部与轴承壳2转动配合，所述轴承壳2在外壁表面的位置上设有进气嘴4，所述进气嘴4为两端开口结构，所述轴承壳2的内部沿着轴线方向设有导气管3，所述导气管3与进气嘴4相连通，所述轴承壳2的内壁在中间的位置上设有与轴承壳2同轴的环形腔5，所述环形腔5中设有环形磁铁6，所述轴承壳2的内部在环形腔5两侧的位置上沿着轴线方向分别设有两组连通管7，每组所述连通管7均由多个在圆周上均匀分布的连通管7构成，所述轴承壳2的内部在环形腔5两侧的位置上设有多个环形气腔8，所述环形气腔8与连通管7相连通，所述轴承壳2的内部在环形气腔8内径的一侧设有多个在环形气腔8圆周上均匀分布的环导气嘴9，每个所述环导气嘴9均沿着环形气腔8的半径方向设置，所述环导气嘴9的一端与环形气腔8连通，所述环导气嘴9的另一端与轴承壳2的内壁连通；
所述副轴承组件包括附加稳固环11和附加轴承壳13，所述附加稳固环11在转子1的两端设置，所述附加稳固环11呈圆环结构，所述附加稳固环11的侧壁设有V型槽14，所述附加轴承壳13在轴承壳2的两端与附加稳固环11对应设置，所述附加轴承壳13的内部沿着轴线方向设有与连通管7相对应的副连通管17，所述副连通管17与连通管7相连接，所述附加轴承壳13的内部设有两组分别与V型槽14的两面呈线面垂直的斜导气嘴19，所述斜导气嘴19通过环形气腔8与副连通管17连通。
本实施例中，对一种稳定性好的动压空气悬浮轴承（以下简称“装置”）的结构进行了功能划分与配合描述，包括转子、轴承组件和副轴承组件、轴承组件主要起到对转子的悬浮润滑作用，副轴承组件主要对轴承进行轴线的限制和进一步的稳固控制，保证其使用中的稳定性；具体的：轴承组件包括环导气嘴9和设置在环形腔5中的环形磁铁6，在使用中，外界通过进气嘴4向轴承壳2中通入气体，气体在环形气腔8内部并通过环导气嘴9向喷向转子1和轴承壳2之间的缝隙，到达润滑轴承的目的，而环形磁体6的设置也能能对转子1起到一定的稳定作用，可以在转子启动时，气流未平衡的时候对转子起到一定的控制平衡作用；副轴承组件具体的包括附加稳固环11和附加轴承壳13两个部分，在使用中将附加稳固环11安装在转子的两侧，将附加轴承壳13安装在轴承壳2的两端，二者相互配合，在附加轴承壳13内部设有延长线橡胶的两组斜导气嘴19，斜导气嘴19与V型槽14的表面垂直，运行之后，二者之间的配合可以为装置提供轴线方向上的稳定性，使得装置使用起来更加安全可靠。
请参阅图2和图3，作为本发明一个优选的实施例，所述V型槽14的表面在附加稳固环11和附加轴承壳13间设有环状的V型珠架15，所述V型珠架15上均匀的设有多个滚珠16，所述V型珠架15与附加轴承壳13滑动配合，所述环导气嘴9包括由小孔端902连通的导气孔901和喷气嘴903，所述导气孔901与环形气腔8连通，所述喷气嘴903与轴承壳2内壁连通。
本实施例中，对副轴承组件和环导气嘴9（斜导气嘴19）进行了进一步的结构补充说明，副轴承组件还包括V型珠架15和滚珠16，这样的设置可以对装置的稳定使用提供进一步的保障，当装置外部的供气装置意外停止或者掉压而导致气体压强不足时，通过该结构的设置能够有效的保障转子不直接与轴承壳2内壁高速摩擦，防止转子损伤；环导气嘴9的结构设置起到了节省气体提供的作用，更节省能源。
请参阅图1和图4，作为本发明一个优选的实施例，所述转子1的一端设有定位竖环101，所述轴承壳2的内部设有与定位竖环101线面垂直的水平导气嘴10，其作用与副轴承组件相似。
请参阅图，作为本发明一个优选的实施例，所述附加稳固环11与附加轴承壳13均通过螺栓12分别与转子1和轴承壳2连接；所述副连通管17与连通管7的连接处设有O型橡胶圈18；所述进气嘴4的端部设有安装法兰401。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种稳定性好的动压空气悬浮轴承，包括转子（1）、轴承组件和副轴承组件，其特征在于，所述轴承组件包括在转子（1）外部与转子（1）同轴设置的管状的轴承壳（2），所述转子（1）在轴承壳（2）的内部与轴承壳（2）转动配合，所述轴承壳（2）在外壁表面的位置上设有进气嘴（4），所述进气嘴（4）为两端开口结构，所述轴承壳（2）的内部沿着轴线方向设有导气管（3），所述导气管（3）与进气嘴（4）相连通，所述轴承壳（2）的内壁在中间的位置上设有与轴承壳（2）同轴的环形腔（5），所述环形腔（5）中设有环形磁铁（6），所述轴承壳（2）的内部在环形腔（5）两侧的位置上沿着轴线方向分别设有两组连通管（7），每组所述连通管（7）均由多个在圆周上均匀分布的连通管（7）构成，所述轴承壳（2）的内部在环形腔（5）两侧的位置上设有多个环形气腔（8），所述环形气腔（8）与连通管（7）相连通，所述轴承壳（2）的内部在环形气腔（8）内径的一侧设有多个在环形气腔（8）圆周上均匀分布的环导气嘴（9），每个所述环导气嘴（9）均沿着环形气腔（8）的半径方向设置，所述环导气嘴（9）的一端与环形气腔（8）连通，所述环导气嘴（9）的另一端与轴承壳（2）的内壁连通；
所述副轴承组件包括附加稳固环（11）和附加轴承壳（13），所述附加稳固环（11）在转子（1）的两端设置，所述附加稳固环（11）呈圆环结构，所述附加稳固环（11）的侧壁设有V型槽（14），所述附加轴承壳（13）在轴承壳（2）的两端与附加稳固环（11）对应设置，所述附加轴承壳（13）的内部沿着轴线方向设有与连通管（7）相对应的副连通管（17），所述副连通管（17）与连通管（7）相连接，所述附加轴承壳（13）的内部设有两组分别与V型槽（14）的两面呈线面垂直的斜导气嘴（19），所述斜导气嘴（19）通过环形气腔（8）与副连通管（17）连通。
2.根据权利要求1所述的稳定性好的动压空气悬浮轴承，其特征在于，所述V型槽（14）的表面在附加稳固环（11）和附加轴承壳（13）间设有环状的V型珠架（15），所述V型珠架（15）上均匀的设有多个滚珠（16），所述V型珠架（15）与附加轴承壳（13）滑动配合。
3.根据权利要求2所述的稳定性好的动压空气悬浮轴承，其特征在于，所述环导气嘴（9）包括由小孔端（902）连通的导气孔（901）和喷气嘴（903），所述导气孔（901）与环形气腔（8）连通，所述喷气嘴（903）与轴承壳（2）内壁连通。
4.根据权利要求1所述的稳定性好的动压空气悬浮轴承，其特征在于，所述转子（1）的一端设有定位竖环（101），所述轴承壳（2）的内部设有与定位竖环（101）线面垂直的水平导气嘴（10）。
5.根据权利要求1所述的稳定性好的动压空气悬浮轴承，其特征在于，附加稳固环（11）与附加轴承壳（13）均通过螺栓（12）分别与转子（1）和轴承壳（2）连接。
6.根据权利要求5所述的稳定性好的动压空气悬浮轴承，其特征在于，所述副连通管（17）与连通管（7）的连接处设有O型橡胶圈（18）。
7.根据权利要求6所述的稳定性好的动压空气悬浮轴承，其特征在于，所述进气嘴（4）的端部设有安装法兰（401）。
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