CN218935039U - 一种静压轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种静压轴承，涉及旋转机械技术领域，以解决现有的静压轴承的锁紧方式存在极大的局限性，无法达到完全密封时，极易导致静压轴承损坏，并且轴承的安装和更换较为繁杂的技术问题_。该装置包括第一主体、第二主体以及设置于第一主体与第二主体之间的连接结构，其中，连接结构包括第一连接结构和设置于第一连接结构内侧的第二连接结构，第一连接结构与第二连接结构之间设置通气腔体；第二主体的端部与第一主体之间设置密封结构，本实用新型用于提升静压轴承的使用寿命，且方便安装、可无损伤反复更换。

Description

一种静压轴承

技术领域

本实用新型涉及旋转机械技术领域，尤其是涉及一种静压轴承。

背景技术

静压轴承是利用外部给予的外部高压气源通过石墨的特殊结构，利用静压力使转子轴悬浮的滑动轴承。

通常情况下，静压轴承利用外部气源给予的高压气体作为工作介质和润滑剂，利用转子轴与轴承进行间隙配合的空间，通过外部高压气体在相对转动的部件之间形成一层气膜，相对转动部件(转子与轴承)之间在石墨的作用下产生高压气膜，可以起到支撑载荷的作用。

但是静压轴承存在气体密封性差、无法穿过石墨平面进行机械配合的缺陷，一旦密封效果不好使得轴承漏气，将直接导致转子失去悬状态，进而失去静压轴承自身的悬浮功能。因此，轴承的密封能力是一项评价静压轴承的重要技术指标。

现有静压轴承主要通过石墨层和金属底座两者配合的导角粘胶或者石墨层与金属底座配合面粘胶进行密封，特别是径向静压轴承，无法通过有效的锁紧方式进行机械配合，只能通过精密配合和底部粘胶进行锁紧。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

目前的锁紧方式存在极大的局限性，如气压过大，或者环境温度过高，或者粘胶老化，或者轴承工作时密封结构无法达到完全密封时，都极易造成石墨层的破碎或石墨层与金属底座配合面粘胶面分离，导致静压轴承损坏。并且由于石墨自身的易碎性质，无法在石墨层结构上进行机械配合，使得轴承的安装和更换较为繁杂，甚至在一些设备上存在无法更换静压轴承的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种静压轴承，以解决现有技术中存在的目前的锁紧方式存在极大的局限性，如气压过大，或者环境温度过高，或者粘胶老化，或者轴承工作时密封结构无法达到完全密封时，都极易造成石墨层的破碎或石墨层与金属底座配合面粘胶面分离，导致静压轴承损坏。并且由于石墨自身的易碎性质，无法在石墨层结构上进行机械配合，使得轴承的安装和更换较为繁杂，甚至在一些设备上存在无法更换静压轴承的技术问题_。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种静压轴承，包括第一主体、第二主体以及设置于所述第一主体与所述第二主体之间的连接结构，其中：

所述连接结构包括第一连接结构和设置于所述第一连接结构内侧的第二连接结构，所述第一连接结构与所述第二连接结构之间设置通气腔体；

所述第二主体的端部与所述第一主体之间设置密封结构。

优选地，所述第一主体上设置容置结构，所述第二主体连接于所述容置结构内，其中：

所述通气腔体设置于所述第二主体的第一表面，所述通气腔体内设置多个支撑结构；

所述支撑结构的端面与所述容置结构之间、所述第一表面与所述容置结构之间分别设置所述第一连接结构和所述第二连接结构。

优选地，所述容置结构内还设置有与所述支撑结构一一对应，用于容置所述支撑结构的第二槽结构，所述第一连接结构设置于所述支撑结构的顶部端面与所述第二槽结构的底面之间。

优选地，所述通气腔体在所述第二主体的表面呈圆周设置，所述支撑结构采用凸台，多个所述凸台在所述通气腔体内均匀分布。

优选地，所述第一连接结构、所述第二连接结构均为胶层，所述密封结构为灌胶层，其中：

所述容置结构的边缘与所述第二主体的端部之间形成灌胶口；

所述第一主体上设置有与所述灌胶口连通的灌封槽，所述灌封槽的深度不小于所述容置结构的深度。

优选地，所述第二主体的第二表面凸出于所述第一主体。

优选地，所述第一主体为金属结构，所述第二主体为石墨结构。

优选地，所述第一主体上还设置有气源接入口，所述气源接入口与所述通气腔体连通设置，其中：

所述气源接入口为开设于所述第一主体上的通孔。

优选地，所述气源接入口包括连通设置的第一孔结构和第二孔结构，其中：

所述第一孔结构为螺纹孔，第二孔结构为通孔。

优选地，所述第一孔结构采用M3螺纹孔，所述第二孔结构采用直径为2mm的通孔。

本实用新型提供的此静压轴承，通过在第一主体与第二主体之间的配合面处设置通气腔体，在通气腔体的作用下，外部高压气源输送下的气体能够在石墨材质的第二主体的圆周上更均匀的散布，进而通过石墨自身多孔质材料的性质，在第二主体的第二表面形成气浮效应，并且通过在第二主体的端部与第一主体之间设置密封结构，将第一主体与第二主体的内、外配合径口之间的空间灌封，使其在密封的同时形成互锁的作用，有利于提升静压轴承的使用寿命，且方便安装、可无损伤反复更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一中静压轴承的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视结构示意图；

图3是图2中Ⅰ处的放大结构示意图；

图4是图2中Ⅱ处的放大结构示意图；

图5是图1中第一主体的结构示意图；

图6是图5的A-A剖视结构示意图，

图7是图5中的B-B剖视结构示意图，

图8是图6中Ⅰ处的放大结构示意图

图9是图1中第二主体的结构示意图；

图10是图9中A-A剖视结构示意图。

图11是本实用新型实施例二中静压轴承的结构示意图；

图12是图11中A-A剖视结构示意图；

图13是图12中Ⅰ处的放大结构示意图；

图14是图11中第一主体的结构示意图；

图15是图14的A-A剖视结构示意图；

图16是图15中Ⅰ处的放大结构示意图；

图17是图11中第二主体的结构示意图；

图18是图17的A-A剖视结构示意图；

图19是图18中Ⅰ处的放大结构示意图。

图中：1、第一主体；10、容置结构；100、第二槽结构；11、灌封槽；12、机械装配孔；13、气源接入口；131、第一孔结构；132、第二孔结构；2、第二主体；20、通气腔体；21、第一表面；22、第二表面；23、支撑结构；231、端面；3、连接结构；31、第一连接结构；32、第二连接结构；4、密封结构；40、灌胶口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

本实施例提供了一种静压轴承，具体为一种径向静压轴承，图1是本实施例的结构示意图，图2是图1的A-A剖视结构示意图，如图1和图2所示，其包括第一主体1、第二主体2以及设置于第一主体1与第二主体2之间的连接结构3。其中，第一主体1为金属结构，第二主体2为石墨结构，第一主体1设置于第二主体2的一侧。

图3是图2中Ⅰ处的放大结构示意图，如图3所示，连接结构3包括第一连接结构31和设置于第一连接结构31内侧的第二连接结构32，第一连接结构31与第二连接结构32之间设置通气腔体20。图4是图2中Ⅱ处的放大结构示意图，如图4所示，第二主体2的端部与第一主体1之间设置密封结构4。

此静压轴承，通过在第一主体1与第二主体2之间的配合面处设置通气腔体20，在通气腔体20的作用下，外部高压气源输送下的气体能够在石墨材质的第二主体2的圆周上更均匀的散布，进而通过石墨自身多孔质材料的性质，在第二主体2的第二表面22形成气浮效应，并且通过在第二主体2的端部与第一主体1之间设置密封结构，将第一主体1与第二主体2的内、外配合径口之间的空间灌封，使其在密封的同时形成互锁的作用，有利于提升静压轴承的使用寿命，且方便安装、可无损伤反复更换。

作为可选的实施方式，图5是本实施例中第一主体的结构示意图，图6是图5的A-A剖视结构示意图，图7是图5中的B-B剖视结构示意图，图8是图6中Ⅰ处的放大结构示意图,如图5-图8所示，第一主体1上设置容置结构10，第二主体2连接于容置结构10内。本实施例中的容置结构10为沿第一主体1的表面开设的槽结构。

其中，图9是本实施例中第二主体的结构示意图，图10是图9中A-A剖视结构示意图，如图9和图10所示，通气腔体20设置于第二主体2的第一表面21，通气腔体20内设置多个支撑结构23，支撑结构23凸出于通气腔体20设置。支撑结构23的端面231与容置结构10之间、第一表面21与容置结构10之间分别设置第一连接结构31和第二连接结构32。

具体地，通气腔体20在第二主体2的表面呈圆周设置，支撑结构23采用柱状凸台，多个柱状凸台沿通气腔体20的周向均匀分布。

由于石墨自身多孔质材料的性质，通气腔体20过大的设计极易导致石墨破碎，即在内部的高压气体冲击下导致石墨破碎或载外部压力的作用下导致石墨破碎，因此在通气腔体20内设置支撑结构23，本实施例中，设计四个沿通气腔体20的周向均匀分布的柱状凸台。柱状凸台的顶面通过第一连接结构31即粘胶与第一主体1之间形成紧密地配合，在定位支撑的同时起到锁紧的作用。

本实施例中，第一连接结构31、第二连接结构32均为胶层，在第一主体1与第二主体2的接触面进行粘胶贴合，起到防止轴承漏气、固定第二主体2的作用。需要注意的是，第一主体1与第二主体2进行粘胶贴合时，第一连接结构31和第二连接结构32即粘胶面不可与通气腔体20之间存在干涉，避免粘胶堵住通气腔体20的问题。

作为可选的实施方式，容置结构10内还设置有与支撑结构23一一对应，用于容置支撑结构23的第二槽结构100，第一连接结构31设置于支撑结构23的顶部端面与第二槽结构100的底面之间。将第一连接结构31限定在支撑结构23以及第二槽结构100的接触平面处，在连接的同时，起到锁紧的作用，从而提升轴承的使用寿命。

作为可选的实施方式，密封结构4为灌胶层，即第一主体1与第二主体2采用粘胶灌封的方式进行密封。

其中，容置结构10的边缘与第二主体2的端部之间形成灌胶口40；第一主体1上设置有与灌胶口40连通的灌封槽11，灌封槽11的深度不小于容置结构10的深度。

通过在第一主体1上设置灌封槽11，且灌封槽11的深度不小于容置结构10的深度，在对静压轴承进行灌胶定型后，对静压轴承形成互锁的结构，使其在密封的同时又能起到互锁的作用，更加有利于提升轴承的使用寿命。

作为可选的实施方式，第二主体2的第二表面22凸出于第一主体1。

本实施例中，在第一主体1上设置了机械配合孔位，即静压轴承的机械装配孔12。通过第二主体2与第一主体1的高低错位配合，形成了错位面。本实施例中，设置第二主体2的第二表面22高于第一主体1mm，使得静压轴承在工作时无法与第一主体1接触，进而在静压轴承与机构进行机械配合时不会产生外部干涉。由此，通过设置第二主体2的第二表面22凸出于第一主体1，采用错位高低面可以合理有效的解决在第二主体2上进行机械配合的问题，同时起到方便安装、且可无损伤反复更换的作用。

作为可选的实施方式，第一主体1上还设置有气源接入口13，用于将外部高压气源通过第一主体1上的气源接入口13引入至第二主体2，再通过气体在石墨层的均布性质形成气浮效应。

其中，气源接入口13为开设于第一主体1上的通孔，且气源接入口13与通气腔体20连通设置。

具体地，气源接入口13包括连通设置的第一孔结构131和第二孔结构132。第一孔结构131为螺纹孔，本实施例中，采用M3螺纹孔。第二孔结构132为通孔，本实施例中采用直径为2mm的通孔，外部气源通过气体接头与螺纹孔的连接将高压气体输送至第一主体1内，从而实现高压气体的外部接入。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例提供一种轴向静压轴承，图11是本实施例的结构示意图，图12是图11中A-A剖视结构示意图，图13是图12中Ⅰ处的放大结构示意图,如图11-图13所示，其包括第一主体1、第二主体2以及设置于第一主体1与第二主体2之间的连接结构3，其中，第一主体1为金属结构，第二主体2为石墨结构，第一主体1设置于第二主体2的内侧。

连接结构3包括第一连接结构31和设置于第一连接结构31内侧的第二连接结构32，第一连接结构31与第二连接结构32之间设置通气腔体20。第二主体2的两端部与第一主体1之间均设置密封结构4。

此静压轴承，通过在第一主体1与第二主体2之间的配合面处设置通气腔体20，在通气腔体20的作用下，外部高压气源输送下的气体能够在石墨的第二主体2的圆周上更均匀的散布，进而通过石墨自身多孔质材料的性质，在第二主体2的第二表面22形成气浮效应，并且通过在第二主体2的端部与第一主体1之间设置密封结构，将第一主体1与第二主体2的内、外配合径口之间的空间灌封，使其在密封的同时形成互锁的作用，有利于提升静压轴承的使用寿命。

作为可选的实施方式，图14本实施例中第一主体的结构示意图，图15是图14的A-A剖视结构示意图，图16是图15中Ⅰ处的放大结构示意图，如图14-图16所示，是第一主体1上设置容置结构10，第二主体2连接于容置结构10内。本实施例中第一主体1采用环状结构，容置结构10设置于第一主体的内侧。

图17是本实施例中第二主体的结构示意图，图18是图17的A-A剖视结构示意图，图19是图18中Ⅰ处的放大结构示意图，如图17-图19所示，其中，通气腔体20设置于第二主体2的第一表面21，通气腔体20内设置多个支撑结构23；支撑结构23的端面231与容置结构10之间、第一表面21与容置结构10之间分别设置第一连接结构31和第二连接结构32。

具体地，通气腔体20沿第二主体2的周向设置，支撑结构23采用环形凸台，多个凸台沿通气腔体20的径向均匀分布。

由于石墨自身多孔质材料的性质，通气腔体20过大的设计极易导致石墨破碎，即在内部的高压气体冲击下导致石墨破碎或载外部压力的作用下导致石墨破碎，因此在通气腔体20内设置支撑结构23。本实施例中，设计四个沿通气腔体20的径向均匀分布的环形凸台。凸台的顶面通过第一连接结构31即粘胶与第一主体1之间形成紧密地配合，在定位支撑的同时起到锁紧的作用。

本实施例中，第一连接结构31、第二连接结构32均为胶层，在第一主体1与第二主体2的接触面进行粘胶贴合，起到防止轴承漏气、固定第二主体2的作用。需要注意的是，第一主体1与第二主体2进行粘胶贴合时，第一连接结构31和第二连接结构32即粘胶面不可与通气腔体20之间存在干涉，避免粘胶堵住通气腔体20的问题。

作为可选的实施方式，密封结构4为灌胶层，即第一主体1与第二主体2采用粘胶灌封的方式进行密封。

其中，容置结构10的两端边缘处与第二主体2的两端端部之间分别形成灌胶口40；第一主体1上设置有与灌胶口40连通的灌封槽11。在第一主体1上设置灌封槽11，且灌封槽11的深度不小于容置结构10的深度，在对静压轴承进行灌胶定型后，对静压轴承形成互锁的结构，使其在密封的同时又能起到互锁的作用，更加有利于提升轴承的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种静压轴承，其特征在于，包括第一主体、第二主体以及设置于所述第一主体与所述第二主体之间的连接结构，其中：

所述连接结构包括第一连接结构和设置于所述第一连接结构内侧的第二连接结构，所述第一连接结构与所述第二连接结构之间设置通气腔体；

所述第二主体的端部与所述第一主体之间设置密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种静压轴承，其特征在于：所述第一主体上设置容置结构，所述第二主体连接于所述容置结构内，其中：

所述通气腔体设置于所述第二主体的第一表面，所述通气腔体内设置多个支撑结构；

所述支撑结构的端面与所述容置结构之间、所述第一表面与所述容置结构之间分别设置所述第一连接结构和所述第二连接结构。

3.根据权利要求2所述的一种静压轴承，其特征在于：所述容置结构内还设置有与所述支撑结构一一对应，用于容置所述支撑结构的第二槽结构，所述第一连接结构设置于所述支撑结构的顶部端面与所述第二槽结构的底面之间。

4.根据权利要求2或3所述的一种静压轴承，其特征在于：所述通气腔体在所述第二主体的表面呈圆周设置，所述支撑结构采用凸台，多个所述凸台在所述通气腔体内均匀分布。

5.根据权利要求2或3所述的一种静压轴承，其特征在于：所述第一连接结构、所述第二连接结构均为胶层，所述密封结构为灌胶层，其中：

所述容置结构的边缘与所述第二主体的端部之间形成灌胶口；

所述第一主体上设置有与所述灌胶口连通的灌封槽，所述灌封槽的深度不小于所述容置结构的深度。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种静压轴承，其特征在于：所述第二主体的第二表面凸出于所述第一主体。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种静压轴承，其特征在于：所述第一主体为金属结构，所述第二主体为石墨结构。

8.根据权利要求1-3任一所述的一种静压轴承，其特征在于：所述第一主体上还设置有气源接入口，所述气源接入口与所述通气腔体连通设置，其中：

所述气源接入口为开设于所述第一主体上的通孔。

9.根据权利要求8所述的一种静压轴承，其特征在于：所述气源接入口包括连通设置的第一孔结构和第二孔结构，其中：

所述第一孔结构为螺纹孔，第二孔结构为通孔。

10.根据权利要求9所述的一种静压轴承，其特征在于：所述第一孔结构采用M3螺纹孔，所述第二孔结构采用直径为2mm的通孔。

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