CN116292631B - 一种带自加压的空气悬浮轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气轴承技术领域，具体为一种带自加压的空气悬浮轴承，包括轴承主体、进气口、排气口和进气加压控制组件、加压辅助组件；所述轴承主体中心位置连接设置有内轴，且轴承主体的前端等距设置有进气口，尾端等距设置有排气口。本发明主要是通过在轴承主体前端进气口位置设置进气加压控制组件，以及在轴承主体尾端排气口位置设置加压辅助组件，进气加压控制组件与加压辅助组件配合工作对轴承进行自动调控加压工作，对于轴承进行自动加压，且能够根据实际需求进行相适应调控，具有优良的工作灵活性以及高稳定性，满足实际运转工作需求，提升整体工作经济效益。

Description

一种带自加压的空气悬浮轴承

技术领域

本发明涉及空气轴承技术领域，具体为一种带自加压的空气悬浮轴承。

背景技术

空气轴承指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低；空气轴承分为三大类:空气静压轴承、空气动压轴承和挤压膜轴承；在一般工业中，空气静压轴承用得较广泛。

现有公告号为CN216241858U的中国专利文件公开了一种具有轴向悬浮自矫正结构的空气悬浮轴承，其在外轴组件的两端设置有自矫正组件，且外轴组件和两个自矫正组件弹性抵接；在自矫正组件上设置进气通道，通过注入不同大小气压的气体形成气压差以矫正所述自矫正组件的位置，进而通过所述矫正组件的推力矫正所述外轴组件的位置，其外轴可调节，以使内轴旋转得到更好的同心度。现有公告号为CN216278962U的中国专利文件公开了一种高强度径向空气悬浮轴承，其在轴承的上轴瓦和下轴瓦之间设置有弹性抵接结构，下轴瓦和右侧的支撑板具有弹性抵接结构，上轴瓦和下轴瓦相互限制，加强了上轴瓦和下轴瓦的强度。

在此现有技术下，空气轴承内部没有任何金属与金属之间的接触，由于运行的性质，空气轴承端部进入空气，且从轴承尾部不断排出空气，这就形成了阻碍外部有害污染物进入的天然屏障，此过程中高速流动的气体形成的压力使中心内轴进行悬浮。为了提高旋转速度，需要提高气体在轴承中的流速，现有技术下对于空气流速控制需通过增大进气设备功率来实现，不仅会增大使用成本，对于其加压控制效果也很难满足运转需求，需要进行改进和优化。

为此，本发明提出一种带自加压的空气悬浮轴承用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带自加压的空气悬浮轴承，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：一种带自加压的空气悬浮轴承，包括轴承主体、进气口、排气口和进气加压控制组件、加压辅助组件；所述轴承主体中心位置连接设置有内轴，且轴承主体的前端等角度均匀分布设置有进气口，尾端等角度均匀分布设置有排气口，所述轴承主体的前端等角度均匀分布固定设置有第一固定盒，且第一固定盒设置在进气口的边侧位置，轴承主体的尾端等角度均匀分布固定设置有第二固定盒，且第二固定盒设置在排气口的边侧位置；

所述第一固定盒中连接设置有进气加压控制组件，所述第二固定盒中连接设置有加压辅助组件，进气加压控制组件与加压辅助组件配合工作对轴承进行自动调控加压工作。

优选的，所述第二固定盒与排气口设置位置相对应、设置组数相同，两者相连通设置；所述第一固定盒与进气口设置位置相对应、设置组数相同，两者相连通设置。

优选的，所述第二固定盒之间通过弧形稳定连接件进行稳固连接，所述第一固定盒之间也通过弧形稳定连接件进行稳固连接；且第二固定盒与第一固定盒之间通过稳定连接杆件进行稳固连接，稳定连接杆件与弧形稳定连接件提高第二固定盒与第一固定盒的连接稳固性，保证其加压工作的稳定性。

优选的，所述进气加压控制组件包含有进气连接嘴、加压控制马达、转盘、弧形加压调控通槽、固定管、弧形固定板件、弧形活动槽、弧形封片、辅助弹簧、弧形密封面、辅助斜块、第一转轴；所述进气连接嘴固定设置在第一固定盒上，且进气连接嘴与第一固定盒相连通设置，所述加压控制马达固定连接设置在第一固定盒上，且加压控制马达连接设置有第一转轴，第一转轴的一端固定设置在转盘，所述转盘活动设置在第一固定盒中，且转盘中设置有弧形加压调控通槽，所述固定管固定设置在第一固定盒的内侧，且固定管与进气连接嘴设置位置相对应、设置组数相同，所述固定管的管口对称固定设置有弧形固定板件，所述弧形固定板件的两侧对称设置有弧形活动槽，所述弧形活动槽中活动设置有弧形封片，所述弧形封片的一端延伸至弧形活动槽中，且端部等距固定设置有辅助弹簧，辅助弹簧的一端固定设置在弧形活动槽中，弧形封片另一端的端面设置为弧形密封面，所述辅助斜块等距固定设置在弧形封片内侧壁。

优选的，所述弧形加压调控通槽在转盘中进行贯穿设置，且弧形加压调控通槽与进气口设置组数相同，弧形加压调控通槽的槽口逐渐变小，进而可以对进气速率进行控制。

优选的，所述弧形固定板件在弧形加压调控通槽中移动，且设置在弧形固定板件两侧的弧形封片与弧形加压调控通槽内侧壁紧贴。

优选的，所述辅助斜块进行倾斜设置，即气流在经过时，气流对辅助斜块的斜面进行吹压，进一步提高弧形封片与弧形加压调控通槽内侧壁的紧贴密封性。

优选的，所述加压辅助组件包含有出气连接嘴、转动控制马达、第二转轴、承载盘、通气连接管、固定圆块、出气调控通槽、杂污吸附垫；所述出气连接嘴固定设置在第二固定盒上，且两者相连通设置，所述转动控制马达固定连接设置在第二固定盒上，且转动控制马达连接设置有第二转轴，所述第二转轴的一端固定设置有承载盘，承载盘上等角度均匀分布固定设置有通气连接管，所述通气连接管内侧壁固定设置有固定圆块，所述固定圆块上等距设置有出气调控通槽，且出气调控通槽内侧壁固定设置有杂污吸附垫。

优选的，所述通气连接管与出气连接嘴、排气口设置位置相对应，且三者口径设置相等。

优选的，所述出气调控通槽设置为圆台形，即其一端口径比另一端口径大，口径较大的一端靠近出气连接嘴；每一个通气连接管内侧壁上固定圆块中出气调控通槽的大小不相同，即通过设置不同大小规格的出气调控通槽实现对出气速率的控制；杂污吸附垫对杂污进行吸附。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

对于本发明设计的空气悬浮轴承，主要是通过在轴承主体前端进气口位置设置进气加压控制组件，以及在轴承主体尾端排气口位置设置加压辅助组件，进气加压控制组件与加压辅助组件配合工作对轴承进行自动调控加压工作，对于轴承进行自动加压，即对于轴承前端主要是通过转盘上的弧形加压调控通槽进行加压控制，对于其轴承尾端主要是通过设置的通气连接管进行配合使用，能够根据实际需求进行相适应调控，具有优良的工作灵活性以及高稳定性，满足实际运转工作需求，提升整体工作经济效益。

附图说明

图1为本发明空气悬浮轴承结构连接前侧示意图；

图2为本发明空气悬浮轴承结构连接后侧示意图；

图3为本发明第一固定盒与进气加压控制组件结构连接示意图（第一固定盒部分剖切开）；

图4为本发明进气加压控制组件中转盘结构连接示意图；

图5为本发明弧形固定板件与弧形封片结构连接俯视图；

图6为本发明弧形固定板件与弧形封片结构连接仰视图；

图7为本发明第二固定盒与加压辅助组件结构连接示意图（第二固定盒部分剖切开）；

图8为本发明加压辅助组件中通气连接管结构连接局部剖视图。

图中：轴承主体1、进气口2、排气口3、第一固定盒4、第二固定盒5、弧形稳定连接件6、稳定连接杆件7、进气加压控制组件8、进气连接嘴801、加压控制马达802、转盘803、弧形加压调控通槽804、固定管805、弧形固定板件806、弧形活动槽807、弧形封片808、辅助弹簧809、弧形密封面810、辅助斜块811、第一转轴812、加压辅助组件9、出气连接嘴901、转动控制马达902、第二转轴903、承载盘904、通气连接管905、固定圆块906、出气调控通槽907、杂污吸附垫908。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1：请参阅图1至图8，一种带自加压的空气悬浮轴承，包括轴承主体1、进气口2、排气口3和进气加压控制组件8、加压辅助组件9。轴承主体1中心位置连接设置有内轴，且轴承主体1的前端等角度均匀分布设置有四个进气口2，尾端等角度均匀分布设置有四个排气口3，轴承主体1的前端等角度均匀分布固定设置有四个第一固定盒4，且第一固定盒4设置在进气口2的边侧位置，轴承主体1的尾端等角度均匀分布固定设置有四个第二固定盒5，且第二固定盒5设置在排气口3的边侧位置。

第一固定盒4中连接设置有进气加压控制组件8，第二固定盒5中连接设置有加压辅助组件9，进气加压控制组件8与加压辅助组件9配合工作对轴承进行自动调控加压工作。第二固定盒5与排气口3设置位置相对应、设置组数相同，两者相连通设置；第一固定盒4与进气口2设置位置相对应、设置组数相同，两者相连通设置。第二固定盒5之间通过弧形稳定连接件6进行稳固连接，第一固定盒4之间也通过弧形稳定连接件6进行稳固连接；且第二固定盒5与第一固定盒4之间通过稳定连接杆件7进行稳固连接，稳定连接杆件7与弧形稳定连接件6可提高第二固定盒5与第一固定盒4的连接稳固性，保证其加压工作的稳定性。

进气加压控制组件8包含有进气连接嘴801、加压控制马达802、转盘803、弧形加压调控通槽804、固定管805、弧形固定板件806、弧形活动槽807、弧形封片808、辅助弹簧809、弧形密封面810、辅助斜块811、第一转轴812。进气连接嘴801固定设置在第一固定盒4上，且进气连接嘴801与第一固定盒4相连通设置，加压控制马达802固定连接设置在第一固定盒4上，且加压控制马达802连接设置有第一转轴812，第一转轴812的一端固定设置在转盘803，转盘803活动设置在第一固定盒4中，且转盘803中设置有弧形加压调控通槽804，固定管805固定设置在第一固定盒4的内侧，且固定管805与进气连接嘴801设置位置相对应、设置组数相同，二者相连通，固定管805的管口对称固定设置有弧形固定板件806，弧形固定板件806的两侧对称设置有弧形活动槽807，弧形活动槽807中活动设置有弧形封片808，弧形封片808的一端延伸至弧形活动槽807中，且端部等距固定设置有辅助弹簧809，辅助弹簧809的一端固定设置在弧形活动槽807中，弧形封片808另一端的端面设置为弧形密封面810，辅助斜块811等距固定设置在弧形封片808内侧壁；弧形加压调控通槽804在转盘803中进行贯穿设置，且弧形加压调控通槽804与进气口2设置组数相同，弧形加压调控通槽804的槽口逐渐变小，进而可以对进气速率进行控制；弧形固定板件806在弧形加压调控通槽804中移动，且设置在弧形固定板件806两侧的弧形封片808与弧形加压调控通槽804内侧壁紧贴；辅助斜块811进行倾斜设置，即气流在经过时，气流对辅助斜块811的斜面进行吹压，进一步提高弧形封片808与弧形加压调控通槽804内侧壁的紧贴密封性。

加压辅助组件9包含有出气连接嘴901、转动控制马达902、第二转轴903、承载盘904、通气连接管905、固定圆块906、出气调控通槽907、杂污吸附垫908。出气连接嘴901固定设置在第二固定盒5上，且两者相连通设置，转动控制马达902固定连接设置在第二固定盒5上，且转动控制马达902连接设置有第二转轴903，第二转轴903的一端固定设置有承载盘904，承载盘904上等角度均匀分布固定设置有通气连接管905，通气连接管905内侧壁固定设置有固定圆块906，固定圆块906上等距设置有出气调控通槽907，且出气调控通槽907内侧壁固定设置有杂污吸附垫908；通气连接管905与出气连接嘴901、排气口3设置位置相对应，且三者口径设置相等；出气调控通槽907设置为圆台形，即其一端口径比另一端口径大，口径较大的一端靠近出气连接嘴901；每一个通气连接管905内侧壁上固定圆块906中出气调控通槽907的大小不相同，即通过设置不同大小规格的出气调控通槽907实现对出气速率的控制；杂污吸附垫908对杂污进行吸附。

对于本发明设计的空气悬浮轴承，主要是通过在轴承主体1前端进气口2位置设置进气加压控制组件8，以及在轴承主体1尾端排气口3位置设置加压辅助组件9，进气加压控制组件8与加压辅助组件9配合工作对轴承进行自动调控加压工作，对于轴承进行自动加压，且能够根据实际需求进行相适应调控，与实际工作运转需求相适应；当需要进行加压工作时，第一固定盒4上的加压控制马达802带动转盘803进行转动，随着转盘803的转动，设置在转盘803上的弧形加压调控通槽804与进气口2的重合部分会逐渐变小，气流流速增大，实现加压工作，且此过程中，弧形固定板件806在弧形加压调控通槽804中移动，且设置在弧形固定板件806两侧的弧形封片808与弧形加压调控通槽804内侧壁紧贴；辅助斜块811进行倾斜设置，即气流在经过时，气流对辅助斜块811的斜面进行吹压，进一步提高弧形封片808与弧形加压调控通槽804内侧壁的紧贴密封性。

与此同时，对于轴承主体1尾端设置的加压辅助组件9与进气加压控制组件8进行配合工作，通过转动控制马达902带动承载盘904，将承载盘904上相应位置上的通气连接管905移动到排气口3和出气连接嘴901之间，即通气连接管905与排气口3、出气连接嘴901三者对齐，三者中心线在同一条直线上，气流从排气口3吹出，经过通气连接管905，且从出气调控通槽907口径小端进入，从口径大端吹出，最后通过出气连接嘴901进行排出，每一个通气连接管905内侧壁上固定圆块906中出气调控通槽907的大小不相同，即通过设置不同大小规格的出气调控通槽907实现对出气速率的控制，对于在出气调控通槽907内侧壁设置杂污吸附垫908，避免杂质在气体的作用下回流进入到轴承中，对杂污进行吸附，保证其运行工作的稳定性。

Claims (8)

1.一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：包括轴承主体（1）、进气口（2）、排气口（3）和进气加压控制组件（8）、加压辅助组件（9）；所述轴承主体（1）中心位置连接设置有内轴，且轴承主体（1）的前端等角度均匀分布设置有进气口（2），尾端等角度均匀分布设置有排气口（3），所述轴承主体（1）的前端等角度均匀分布固定设置有第一固定盒（4），且第一固定盒（4）设置在进气口（2）的边侧位置，轴承主体（1）的尾端等角度均匀分布固定设置有第二固定盒（5），且第二固定盒（5）设置在排气口（3）的边侧位置；

所述第一固定盒（4）中连接设置有进气加压控制组件（8），所述第二固定盒（5）中连接设置有加压辅助组件（9），进气加压控制组件（8）与加压辅助组件（9）配合工作对轴承进行自动调控加压工作；

所述进气加压控制组件（8）包含有进气连接嘴（801）、加压控制马达（802）、转盘（803）、弧形加压调控通槽（804）、固定管（805）、弧形固定板件（806）、弧形活动槽（807）、弧形封片（808）、辅助弹簧（809）、弧形密封面（810）、辅助斜块（811）、第一转轴（812）；所述进气连接嘴（801）固定设置在第一固定盒（4）上，且进气连接嘴（801）与第一固定盒（4）相连通设置，所述加压控制马达（802）固定连接设置在第一固定盒（4）上，且加压控制马达（802）连接设置有第一转轴（812），第一转轴（812）的一端固定设置在转盘（803），所述转盘（803）活动设置在第一固定盒（4）中，且转盘（803）中设置有弧形加压调控通槽（804），所述固定管（805）固定设置在第一固定盒（4）的内侧，且固定管（805）与进气连接嘴（801）设置位置相对应、设置组数相同，所述固定管（805）的管口对称固定设置有弧形固定板件（806），所述弧形固定板件（806）的两侧对称设置有弧形活动槽（807），所述弧形活动槽（807）中活动设置有弧形封片（808），所述弧形封片（808）的一端延伸至弧形活动槽（807）中，且端部等距固定设置有辅助弹簧（809），辅助弹簧（809）的一端固定设置在弧形活动槽（807）中，弧形封片（808）另一端的端面设置为弧形密封面（810），所述辅助斜块（811）等距固定设置在弧形封片（808）内侧壁；

所述加压辅助组件（9）包含有出气连接嘴（901）、转动控制马达（902）、第二转轴（903）、承载盘（904）、通气连接管（905）、固定圆块（906）、出气调控通槽（907）、杂污吸附垫（908）；所述出气连接嘴（901）固定设置在第二固定盒（5）上，且两者相连通设置，所述转动控制马达（902）固定连接设置在第二固定盒（5）上，且转动控制马达（902）连接设置有第二转轴（903），所述第二转轴（903）的一端固定设置有承载盘（904），承载盘（904）上等角度均匀分布固定设置有通气连接管（905），所述通气连接管（905）内侧壁固定设置有固定圆块（906），所述固定圆块（906）上等距设置有出气调控通槽（907），且出气调控通槽（907）内侧壁固定设置有杂污吸附垫（908）。

2.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述第二固定盒（5）与排气口（3）设置位置相对应、设置组数相同，两者相连通设置；所述第一固定盒（4）与进气口（2）设置位置相对应、设置组数相同，两者相连通设置。

3.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述第二固定盒（5）之间通过弧形稳定连接件（6）进行稳固连接，所述第一固定盒（4）之间也通过弧形稳定连接件（6）进行稳固连接；且第二固定盒（5）与第一固定盒（4）之间通过稳定连接杆件（7）进行稳固连接。

4.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述弧形加压调控通槽（804）在转盘（803）中进行贯穿设置，且弧形加压调控通槽（804）与进气口（2）设置组数相同，弧形加压调控通槽（804）的槽口逐渐变小，进而可以对进气速率进行控制。

5.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述弧形固定板件（806）在弧形加压调控通槽（804）中移动，且设置在弧形固定板件（806）两侧的弧形封片（808）与弧形加压调控通槽（804）内侧壁紧贴。

6.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述辅助斜块（811）倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述通气连接管（905）与出气连接嘴（901）、排气口（3）设置位置相对应，且三者口径设置相等。

8.根据权利要求1所述的一种带自加压的空气悬浮轴承，其特征在于：所述出气调控通槽（907）设置为圆台形，即其一端口径比另一端口径大，口径较大的一端靠近出气连接嘴（901）；每一个通气连接管（905）内侧壁上固定圆块（906）中出气调控通槽（907）的大小不相同。