CN203730561U

CN203730561U - 静压气体轴承

Info

Publication number: CN203730561U
Application number: CN201420070915.5U
Authority: CN
Inventors: 高桥淳
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2024-02-19

Abstract

本实用新型以实现能够高速旋转的静压气体轴承为目的。本实用新型提供一种静压气体轴承，该静压气体轴承通过使多个由多孔材质部件构成的径向轴承、和由多孔材质部件构成的推力轴承一体地形成，而能够确保良好的同轴度，且使组装以及调整变得容易。

Description

静压气体轴承

技术领域

本实用新型提供一种在高圆周速度（high peripheral speed）化的涡轮设备的主轴、旋转台、或静电喷涂机等中使用的能够高速旋转的静压气体轴承。

背景技术

以往，使用了滚动型的主轴轴承，由此，具有噪音和振动等的问题，且具有难以高速旋转的问题。

实用新型内容

本实用新型以实现能够高速旋转的静压气体轴承为目的。

本实用新型为了解决上述课题，而提供了以下技术方案。

（1）一种静压气体轴承，其特征在于，在外壳的内径面上，经由至少两个弹性体而弹性支承有套筒，在该套筒的内径面上，分别沿轴向分离地安装有多个由圆筒状的多孔材质部件构成的径向轴承、和由带孔板状的多孔材质部件构成的推力轴承，轴隔着轴承间隙而与所述径向轴承和推力轴承相对，从设在所述套筒上的供气孔经由径向轴承以及推力轴承而向轴承间隙喷出压缩气体。

（2）根据技术方案1所述的静压气体轴承，其特征在于，压缩气体为空气。

（3）根据技术方案2所述的静压气体轴承，其特征在于，在旋转轴上安装有涡轮叶片，根据从固定侧的压缩空气的供给而能够高速旋转。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的剖视图。

附图标记说明

1 外壳

3O 型环

4 径向轴承

5 轴

6 供气孔

12 推力轴承

20 套筒

20A 套筒部件

20B 套筒部件

20C 套筒部件

20D 套筒部件

25 供气孔

30 供气孔

具体实施方式

图1是本发明的一个实施例的剖视图。

在外壳1的内径面1b上，经由两个O型环3、3而弹性支承有实质上为一个圆筒的套筒20，该两个O型环3分别配设于在套筒20的外径面的两端部上所设的槽中。该套筒20以使四个相同外径的套筒部件20A、20B、20C、20D接合成一体的方式形成，并且在内表面上组装安装有多个（在本实施例中为两个）径向轴承4和一对推力轴承12。而且，在外壳1的轴心部中，中空的轴5隔着未图示的微小的轴承间隙支承在上述径向轴承4以及推力轴承12上，且转动自如地嵌合于上述径向轴承4以及推力轴承12并与之相对。

在外壳1的主体部上形成有从外壳外表面1a向内径面1b贯穿的一个供气孔6。套筒20的外径面20a与外壳1的内径面1b相比直径小，在两面之间设有由环状空间构成的供气室21，该环状空间是由两个O型环3、3封闭而成的。在作为套筒20的构成部件的圆筒状的套筒部件20A上，在内径面的轴向两端部设有与中央部相比直径大的环状凹部22，在该环状凹部22内，分别固定安装有构成两个径向轴承4的圆筒状的多孔材质部件。对沿轴向分离地固定在一个套筒部件20A上的两个径向轴承4、4的轴承面4a同时进行加工而确保同轴度。

在各径向轴承4的外径面上，作为供气室24而形成有浅的周槽，使两个供气室21、24连通的供气孔以沿半径方向贯穿套筒部件20A的方式分别设置。另一方面，在轴5上，在两个径向轴承4、4之间的位置上，设有从轴外表面向设在轴5的轴心的中空轴孔5e连通的排气孔7，将从径向轴承4的轴承面喷出的压缩气体从该排气孔7排出。

将在推力方向上限制轴5的一对推力轴承12以从任意一方的径向轴承4沿轴向离开的方式配设，并由一对圆环板状的多孔材质部件构成，上述一对圆环板状的多孔材质部件对突出设置在轴5的一端侧部上的法兰状的凸缘部10的平面状的推力承受面11、11进行夹持，上述推力轴承12与安装有径向轴承4的套筒20A一体地安装。

也就是说，一方的推力轴承12以与设在环状的套筒部件20B的内径面上的凹部嵌合的方式安装。将该套筒部件20B固定在套筒部件20A（安装有径向轴承4）的一端面上，将轴5与径向轴承4嵌合而相对。

接着，将环状的套筒部件20C固定在套筒部件20B的端面上，该环状的套筒部件20C的厚度为对轴5的凸缘部10的厚度增加一对推力轴承间隙而得的厚度，而且，将其他的套筒部件20D固定在该套筒部件20C的端面上。在该套筒部件20D上，在与上述套筒部件20B不同地设置的凹部上，嵌合固定有另一方的推力轴承12，一方的推力支承与另一方的推力轴承是沿轴向分离的。

作为各套筒部件20A、20B、20C、20D相互的固定机构，可以为螺纹固定、粘结、焊接等任意一种，套筒20为刚体。这样，使推力轴承的轴承面12a隔着轴承间隙而与轴的凸缘部10的推力承受面11相对的推力轴承12，与径向轴承4一体地形成，而形成了将轴5沿径向以及推力方向支承的静压轴承块。在将该静压轴承块插入至外壳1的内径面内之后，将盖32安装固定在外壳1的一端，由此，完成静压气体轴承。

接下来说明作用。将径向轴承4、4分别组装到套筒部件20A的内径面的两个位置的环状凹部22上，然后，同时加工这两个多孔材质部件4、4的作为内径面的径向轴承面4a，从而确保两径向轴承面4a、4a的同轴度。因为双方的径向轴承4、4与套筒部件20A是一体的，所以容易进行该同时加工从而能够确保规定的同轴度。因此，

将轴5与径向轴承4嵌合后的调整也变得容易，不担心在轴5的旋转中，任何的径向轴承的径向轴承面4a会与轴5接触。

另外，根据本实施例，将两个径向轴承4和一对推力轴承12一体地固定安装在实质上一体的套筒20上而得到静压轴承块，并将该静压轴承块安装组装到外壳1上，因此，能够简单地进行各轴承的组装以及调整。

这样，即使在由径向轴承4以及推力轴承12非接触地支承的轴5高效旋转的情况下，轴的振摆也能够由将套筒20弹性支承在外壳1上的O型环33、33所吸收，因此，不会产生轴承面与轴之间的接触，从而保证稳定的旋转。此外，在上述实施例中，虽然在设于套筒20的轴向的两端面上的周槽中安装有O型环33、33，从而将套筒20沿外壳的推力方向弹性支承，但是，也可以没有该推力方向的支承用O型环33。

如以上所说明地，根据本实用新型，在经由O型环而弹性支承在外壳的内径面上的一个套筒的内径面上，一体地安装了由多孔材质部件构成的多个径向轴承和由多孔材质部件构成的推力轴承，由此，使各轴承实质上成为一体部件，实现使其组装以及调整作业简单化的效果。

另外，能够在加工时同时加工多个径向轴承面，从而能够容易地确保同轴度，因此，能够得到在轴承工作中不会发生两个轴承面的任意一个与轴接触的不良情况的效果。而且，即使在轴的高速旋转中，推力轴承与径向轴承一体形成的部件的轴振摆经由O型环而吸收，从而防止轴承面与轴的接触。

如上所述，通过由弹性体保持的一对径向轴承、和一对推力轴承而构成旋转自如但轴向被限制的旋转轴。

虽未图示，但通过在外部安装能够旋转的驱动装置，而能够构成可自如旋转的主轴。

例如，在旋转轴上安装涡轮叶片，能够由外部气体而高速旋转，若在旋转体前端部上安装钟型杯（bell）等，则能够构成静电喷涂机。

能够防止因涡轮叶片的旋转而产生的振动、由静压气体轴承的移动而向旋转轴施加的荷载、以及来自外部的振动而导致的旋转轴与多孔材质之间的接触，从而能够高速旋转。

Claims

1.一种静压气体轴承，其特征在于，在外壳的内径面上，经由至少两个弹性体而弹性支承有套筒，在该套筒的内径面上，分别沿轴向分离地安装有多个由圆筒状的多孔材质部件构成的径向轴承、和由圆环板状的多孔材质部件构成的推力轴承，轴隔着轴承间隙而与所述径向轴承和推力轴承相对，从设在所述套筒上的供气孔经由径向轴承以及推力轴承而向轴承间隙喷出压缩气体。

2.根据权利要求1所述的静压气体轴承，其特征在于，压缩气体为空气。

3.根据权利要求2所述的静压气体轴承，其特征在于，在旋转轴上安装有涡轮叶片，通过从固定侧的压缩空气的供给而能够高速旋转。