CN216975533U - 一种具有储液功能的液态金属轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有储液功能的液态金属轴承，包括轴承套和轴承杆，所述轴承套可旋转的套设在所述轴承杆上，所述轴承套和轴承杆之间填充有液态金属，所述轴承套包括侧套，所述侧套和所述轴承杆配接，所述侧套上设置有若干个储液槽，所述轴承杆上设置有若干个储液孔，所述储液槽和所述储液孔连通。本实用新型提供的液态金属轴承故障率低且性能好。

Description

一种具有储液功能的液态金属轴承

技术领域

本实用新型涉及X射线管技术领域，特别涉及一种具有储液功能的液态金属轴承。

背景技术

X射线管包括位于高真空封闭壳体内的阴极和阳极组成，X射线管阴极的电子在高压电场作用下，高速轰击阳极靶盘，从而产生韧致辐射和特征辐射即形成X射线。在此X射线产生的过程中，只有1％的电子动能转变为X射线，而99％以上都转变为热能。在电子轰击区域内甚至可达到2600℃～2700℃的温度，所以就需要能高转速旋转的阳极组件，以此让阴极电子轰击在阳极靶盘的一个环形轨迹带上。阳极组件结构典型地由滚珠轴承支撑并在定子线包驱动下高速旋转以便分配在焦点轨迹处产生的热量。在某些高端医用X射线影像系统中，需要用到更高功率更高转速下的曝光，这对滚珠轴承提出了严格要求。

当前可采用液态金属轴承来代替滚珠轴承，液态金属轴承使用液态金属来替换了传统的滚珠，通过增加接触面积的量而获得的高负载能力和高热传递能力。其优点还包括低噪声运行，液态金属填充了轴承杆与轴承套之间的间隙，不存在滚珠在轴承跑道内的摩擦声以及滚珠在高速转动下的撞击声。典型地使用镓及其合金作为液态金属，因为它们倾向于在室温下呈液态并且在运行温度下具有足够低的蒸气压力以满足X射线管的严格高真空要求。

液态金属轴承由轴承杆和轴承套组成，轴承杆设定在轴承套的内部。液态金属需要密闭在轴承杆与轴承套之间的微米数量级的狭小缝隙空间内，但是将液态金属注入到这个腔体内是非常困难的，所以实际操作中很容易留有一部分空腔未被液态金属填充满。轴承在高转速动(最高可达180Hz)工作中，这些空腔可能导致轴承杆或者轴承套的快速磨损，从而引起卡轴故障，直接导致X射线管没法正常曝光。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种一种具有储液功能的液态金属轴承，该轴承故障率低、性能好。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种具有储液功能的液态金属轴承，包括轴承套和轴承杆，所述轴承套可旋转的套设在所述轴承杆上，所述轴承套和轴承杆之间填充有液态金属，所述轴承套包括侧套，所述侧套和所述轴承杆配接，所述侧套上设置有若干个储液槽，所述轴承杆上设置有若干个储液孔，所述储液槽和所述储液孔连通。

进一步的，所述若干个储液槽包括两两成夹角对称分布的储液槽。

进一步的，所述储液槽的深度为2-5mm。

进一步的，所述储液槽的开口轴线与所述侧套的内表面所在平面的夹角为20-40度。

进一步的，所述储液孔包括流入口和流出口，所述流入口设置在所述轴承杆的顶面，所述流出口设置在所述轴承杆的侧面。

进一步的，所述储液孔内径为3-4mm。

进一步的，所述储液孔的开口轴线和所述轴承杆的侧面所在平面夹角为45-50度。

进一步的，所述轴承套还包括上端盖和下端盖，所述侧套一端和所述上端盖固定连接、另一端和所述下端盖固定连接。

进一步的，所述上端盖上设置有梯形槽，所述梯形槽连通外界和所述储液孔。

进一步的，所述轴承套还包括轴盖塞，所述轴盖塞和所述梯形槽配接。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1、通过在轴承套的侧套内表面上设置若干个储液槽，储液槽既可以储存一部分液态金属，也可以及时为轴承杆和轴承套之间填补液态金属，减少轴承卡轴或者液态金属溢出故障，提升X射线管性能。

2、通过在轴承杆上设置储液孔，使得液态金属更容易注入，更容易填满轴承内部空隙，且储液孔本身也具备储液功能，可以及时为为轴承杆和轴承套之间填补液态金属。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的一种具有储液功能的液态金属轴承的结构示意图；

图2为图1中填充液态金属的剖视图；

图3为图1中未填充液态金属的剖视图；

图4为图3中A部分放大图；

图5为轴承杆的结构示意图。

1、轴承套；10、上端盖；100、梯形槽；11、下端盖；12、侧套；120、储液槽；121、内表面；122、凹槽；13、轴盖塞；2、轴承杆；20、储液孔；200、流入口；201、流出口；21、顶面；22、侧面；23、凸部；3、液态金属。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图2所示，本实用新型一实施例的一种具有储液功能的液态金属轴承，包括轴承套1、轴承杆2和液态金属3，轴承套1可旋转的套设在轴承杆2上，轴承套1和轴承杆2之间填充有液态金属3。轴承套1绕轴承杆2高速旋转，液态金属3填充在轴承杆2与轴承套1之间的微米数量级的空腔内用于缓解轴承套1绕轴承杆2之间的摩擦。

轴承套1包括上端盖10、下端盖11、侧套12和轴盖塞13，侧套12一端和上端盖10固定连接、另一端和下端盖11固定连接，上端盖10、下端盖11、侧套12和轴盖塞13均与轴承杆2配接且都保持一定间隙用于填充液态金属3。

如图3-图5所示，上端盖10上设置有梯形槽100，轴盖塞13和梯形槽100配接。

侧套12上设置有凹槽122和若干个储液槽120，凹槽122用于与轴承杆2配接，储液槽120两两成夹角对称分布，储液槽120的深度h为2-5mm，储液槽120的开口轴线X与侧套12的内表面121所在平面的夹角a为20-40度。通过在轴承套1的侧套12内表面121上设置若干个储液槽120，储液槽120既可以储存一部分液态金属3，也可以及时为轴承杆2和轴承套1之间填补液态金属3，减少轴承卡轴或者液态金属3溢出故障，提升X射线管性能。

轴承杆2上设置有凸部23和若干个储液孔20，凸部23和凹槽122配接，储液孔20和储液槽120连通，并且梯形槽100连通外界和储液孔20。储液孔20包括流入口200和流出口201，流入口200设置在轴承杆2的顶面21，流出口201设置在轴承杆2的侧面22，储液孔20内径d为3-4mm，储液孔20的开口轴线Y和轴承杆2的侧面22所在平面夹角b为45-50度。通过在轴承杆2上设置储液孔20，使得液态金属3更容易注入，更容易填满轴承内部空隙，且储液孔20本身也具备储液功能，可以及时为为轴承杆2和轴承套1之间填补液态金属3。

当液态金属轴承高速旋转的时候，储液槽120内的液态金属3可以从不同方向有效地填补到液态金属轴承的承压面，也就是轴承套1和轴承杆2之间的间隙中；而在轴液态金属轴承停转的时候，一部分液态金属3又可以回流到储液槽120内，避免轴承承压而引起液态金属3溢出。轴承杆2靠近上端盖10的一端设有储液孔20，储液孔20的流入口200设置在轴承杆2的顶面21，流出口201设置在轴承杆2的侧面22且和储液槽120连通，流入口200分布的圆周直径与轴盖塞13直径接近。当取下轴盖塞13，往流入口200注入液态金属3时，储液孔20对液态金属3起到了导流作用，同时，当储液孔20内储满了液态金属3后，同样起到与储液槽120相同的功能，从而达到改善液态金属轴承性能和降低液态金属轴承的故障率的目的。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有储液功能的液态金属轴承，包括轴承套(1)和轴承杆(2)，所述轴承套(1)可旋转的套设在所述轴承杆(2)上，所述轴承套(1)和轴承杆(2)之间填充有液态金属(3)，所述轴承套(1)包括侧套(12)，所述侧套(12)和所述轴承杆(2)配接，其特征在于，所述侧套(12)上设置有若干个储液槽(120)，所述轴承杆(2)上设置有若干个储液孔(20)，所述储液槽(120)和所述储液孔(20)连通。

2.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述若干个储液槽(120)包括两两成夹角对称分布的储液槽(120)。

3.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述储液槽(120)的深度为2-5mm。

4.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述储液槽(120)的开口轴线(X)与所述侧套(12)的内表面(121)所在平面的夹角为20-40度。

5.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述储液孔(20)包括流入口(200)和流出口(201)，所述流入口(200)设置在所述轴承杆(2)的顶面(21)，所述流出口(201)设置在所述轴承杆(2)的侧面(22)。

6.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述储液孔(20)内径为3-4mm。

7.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述储液孔(20)的开口轴线(Y)和所述轴承杆(2)的侧面(22)所在平面夹角为45-50度。

8.根据权利要求1所述的液态金属轴承，其特征在于，所述轴承套(1)还包括上端盖(10)和下端盖(11)，所述侧套(12)一端和所述上端盖(10)固定连接、另一端和所述下端盖(11)固定连接。

9.根据权利要求8所述的液态金属轴承，其特征在于，所述上端盖(10)上设置有梯形槽(100)，所述梯形槽(100)连通外界和所述储液孔(20)。

10.根据权利要求9所述的液态金属轴承，其特征在于，所述轴承套(1)还包括轴盖塞(13)，所述轴盖塞(13)和所述梯形槽(100)配接。

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