CN221033677U - 一种液态金属轴承灌液工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液态金属轴承灌液工装。本实用新型用于待灌液液态金属轴承，所述待灌液液态金属轴承包括芯轴以及自下而上依次套设于所述芯轴的轴套和压环，轴套与轴套和压环之间形成填充槽，轴套底端设置有与所述填充槽连通的连接口，压环上端面设置有与所述填充槽连通的环槽，所述工装包括灌液座，用于连接至所述连接口，所述灌液座设置有灌液口以及分别与所述灌液口和所述填充槽连通的灌液通道；真空座，用于连接至所述压环上端面，所述真空座与所述压环之间形成真空腔，所述真空腔的环形下端面位于所述环槽外围；针筒组件，包括用于将液态金属从所述灌液口输入至所述填充槽内。本实用新型防止了液态金属氧化，减少液态金属不必要的损耗。

Description

一种液态金属轴承灌液工装

技术领域

本实用新型涉及轴承技术领域，尤其是指一种液态金属轴承灌液工装。

背景技术

当前，X射线管中普遍使用滚动轴承转子，因其结构简单，驱动控制简便，可靠性高，成本低廉，滚珠轴承的转动必然会存在一个比较显著的噪音，随着轴承的逐渐磨损，这种噪音会逐渐增大，滚珠轴承球管最大连续阳极输入功率也受限于轴承本身，滚珠轴承的优势在满足更高端系统的需求上已经越来越不明显。

液态流体动压滑动轴承的应用很好地解决了这些问题，液态流体动压滑动轴承运行中的磨损几乎可以忽略，并且稳定运行后由于液体内摩擦系数极小，使得维持转子稳定运行的保持力矩也会极大地小于启动力矩，液态金属作为流体填充在固定轴和轴套之间，可以缓冲和削弱震动，极大地抑制了噪音的产生，随着球管使用频率的增加，噪音也不会有显著的增加，由于液态金属本身极佳的热传导性，同时相较于滚珠，大大提高了固定轴和轴套之间的接触面积，极大提高了阳极靶热量向轴承的传导效率，辅助阳极靶散热，将固定轴后端挖空直接引入冷却介质，进一步提高阳极散热效率；相较于滚珠轴承，配以相同的阳极靶，液态流体动压滑动轴承可提高阳极组件的热容量和散热效率，使用寿命也有所提升。

但由于液态金属轴承工作于高真空环境，轴承内部存留气体会导致液态金属氧化，流动性变差，另外常压到高真空的变化还会导致轴承内部产生负压，引起轴承摩擦甚至卡死。

发明内容

为此，本实用新型提供一种液态金属轴承灌液工装，能够防止液态金属氧化，并减少液态金属不必要的损耗。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液态金属轴承灌液工装，所述待灌液液态金属轴承包括芯轴以及自下而上依次套设于所述芯轴的轴套和压环，所述轴套与所述轴套和所述压环之间形成填充槽，所述轴套底端设置有与所述填充槽连通的连接口，所述压环上端面设置有与所述填充槽连通的环槽，所述工装包括：

灌液座，用于连接至所述连接口，所述灌液座设置有灌液口以及分别与所述灌液口和所述填充槽连通的灌液通道；

真空座，用于连接至所述压环上端面，所述真空座与所述压环之间形成真空腔，所述真空腔的环形下端面位于所述环槽外围；

针筒组件，包括用于将液态金属从所述灌液口输入至所述填充槽内。

在本实用新型的一种实施方式中，所述真空座的外壳采用透明材质。

在本实用新型的一种实施方式中，所述针筒组件包括电动推杆、针筒座、针筒压板，所述针筒座和所述针筒压板之间设置有针筒，所述针筒的针筒头与所述灌液口配合，所述针筒的驱动端于所述电动推杆的驱动端相连。

在本实用新型的一种实施方式中，所述真空座设置有抽真空接头，所述抽真空接头连接至真空泵。

在本实用新型的一种实施方式中，所述灌液座设置有连接头，所述连接头与所述连接口螺纹配合。

在本实用新型的一种实施方式中，所述真空座下端面与所述压环上端面之间通过螺钉相连。

在本实用新型的一种实施方式中，所述灌液座与所述轴套的接触面之间、所述真空座与所述压环的接触面之间均设置有密封圈。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种液态金属轴承灌液工装，在高真空环境下灌注液态金属，通过抽真空接头将容器内部环境真空化，从而有效防止液态金属的氧化，减少金属流动性差化和氧化导致的性能退化。

本实用新型减少在灌注过程中由于不精准操作导致的金属材料损耗，在手套箱惰性气体保护下，该工装设计得能够重复使用，能够降低单次使用成本，并提升整体经济效益。

由于在液态金属灌液过程中，液面缓慢均匀从底部往上填充，由于上部为真空环境，底部为连续的液态金属，灌液过程中不受空气影响，提高了灌液质量；由于灌液座选用透明材质，能够通过真空座实时监控灌液状态，在灌液过程中可观察到最终状态，灌满后不会因为看不到内部情况而造成的液态金属浪费。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的真空灌液工装的整体结构主视示意图。

图2是本实用新型的真空灌液工装的整体结构轴侧示意图。

图3是本实用新型的待灌液液态金属轴承安装示意图。

图4是本实用新型的液态金属轴承灌液填充示意图。

图5是本实用新型的液态金属轴承灌液观察示意图。

说明书附图标记说明：

100、底板；200、电动推杆；300、针筒；400、针筒座；500、针筒压板；600、灌液座；610、灌液口；620、灌液通道；630、连接头；700、待灌液液态金属轴承；710、芯轴；711、环形挡板；720、轴套；721、连接口；730、压环；731、环槽；740、填充槽；800、真空座；810、抽真空接头；820、真空腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图5所示，一种液态金属轴承灌液工装，其用于待灌液液态金属轴承700，所述待灌液液态金属轴承700包括芯轴710以及自下而上依次套设于所述芯轴710的轴套720和压环730，所述轴套720与所述轴套720和所述压环730之间形成填充槽740，所述轴套720底端设置有与所述填充槽740连通的连接口721，所述压环730上端面设置有与所述填充槽740连通的环槽731，所述工装包括设置在底板100上的：

灌液座600，用于连接至所述连接口721，所述灌液座600设置有灌液口610以及分别与所述灌液口610和所述填充槽740连通的灌液通道620；

真空座800，用于连接至所述压环730上端面，所述真空座800与所述压环730之间形成真空腔820，所述真空腔820的环形下端面位于所述环槽731外围；

针筒组件，用于将液态金属从所述灌液口610输入至所述填充槽740内。

具体地，所述真空座800的外壳采用透明材质，通过透明真空座800设计，操作人员可以直观地观察到液态金属的灌注状况，有效地避免因为灌注不充分或过量造成的故障。

具体地，所述针筒组件包括电动推杆200、针筒座400、针筒压板500，所述针筒座400和所述针筒压板500之间设置有针筒300，所述针筒300的针筒300头与所述灌液口610配合，所述针筒300的驱动端于所述电动推杆200的驱动端相连。

具体地，所述真空座800设置有抽真空接头810，所述抽真空接头810连接至真空泵；所述灌液座600设置有连接头630，所述连接头630与所述连接口721螺纹配合。

具体地，所述真空座800下端面与所述压环730上端面之间通过螺钉相连；所述灌液座600与所述轴套720的接触面之间、所述真空座800与所述压环730的接触面之间均设置有密封圈。

具体地，所述芯轴710外表面延伸有环形挡板711，所述轴套720外表面和/或所述轴套720内圆表面和/或所述压环730内圆表面设置有沟槽，可根据具体的结构设置对应的沟槽，以形成所述填充槽740（可参见现有技术CN219774597U）。

本实用新型工作过程：组装待灌液液态金属轴承700，并形成填充槽740；连接真空座800至压环730上端面，真空座800下端面与压环730上端面通过螺钉相连，将真空座800与压环730的接触面之间通过密封圈密封，在真空座800内形成真空腔820；使用密封塞密封灌液座600的灌液口610，准备后续灌液操作；将抽真空接头810连接至氦质谱检漏仪，并用氦气检测待灌液液态金属轴承700本身的配合面、以及待灌液液态金属轴承700分别与灌液座600和真空座800之间的配合面是否存在泄漏；确认无泄漏后，将待灌液液态金属轴承700及灌液工装置于手套箱中，在手套箱中充满氩气氛围；将装有液态金属的针筒300头插入灌液口610；将抽真空接头810连接至真空泵管路，启动真空干泵以抽出真空座800内部的空气，在真空座800内部创建真空环境；启动电动推杆200，通过针筒300灌入液态金属，灌入过程中通过真空座800观察液态金属的填充情况，直至液态金属通过环槽731溢出并形成一个完整的圆圈后，关闭真空干泵，并停止电动推杆200；拆除真空座800以及灌液座600，使用塞子密封已灌液的液态金属轴承的连接口721。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述待灌液液态金属轴承（700）包括芯轴（710）以及自下而上依次套设于所述芯轴（710）的轴套（720）和压环（730），所述轴套（720）与所述轴套（720）和所述压环（730）之间形成填充槽（740），所述轴套（720）底端设置有与所述填充槽（740）连通的连接口（721），所述压环（730）上端面设置有与所述填充槽（740）连通的环槽（731），所述工装包括：

灌液座（600），用于连接至所述连接口（721），所述灌液座（600）设置有灌液口（610）以及分别与所述灌液口（610）和所述填充槽（740）连通的灌液通道（620）；

真空座（800），用于连接至所述压环（730）上端面，所述真空座（800）与所述压环（730）之间形成真空腔（820），所述真空腔（820）的环形下端面位于所述环槽（731）外围；

针筒（300）组件，包括用于将液态金属从所述灌液口（610）输入至所述填充槽（740）内。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述真空座（800）的外壳采用透明材质。

3.根据权利要求1所述的一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述针筒（300）组件包括电动推杆（200）、针筒座（400）、针筒压板（500），所述针筒座（400）和所述针筒压板（500）之间设置有针筒（300），所述针筒（300）的针筒（300）头与所述灌液口（610）配合，所述针筒（300）的驱动端于所述电动推杆（200）的驱动端相连。

4.根据权利要求1所述的一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述真空座（800）设置有抽真空接头（810），所述抽真空接头（810）连接至真空泵。

5.根据权利要求1所述的一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述灌液座（600）设置有连接头（630），所述连接头（630）与所述连接口（721）螺纹配合。

6.根据权利要求1所述的一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述真空座（800）下端面与所述压环（730）上端面之间通过螺钉相连。

7.根据权利要求1所述的一种液态金属轴承灌液工装，其特征在于，所述灌液座（600）与所述轴套（720）的接触面之间、所述真空座（800）与所述压环（730）的接触面之间均设置有密封圈。