单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承

技术领域

本发明涉及一种单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承。

背景技术

静压气体轴承由于其无摩擦，无污染的特点，常作为关键核心元件应用于精密及超精密测试装备中。但是受到气体自身粘性小，可压缩性强的客观问题，导致静压气体轴承的承载能力低，稳定性差。

现有技术中，提高承载能力和稳定性一般采用在静压气体轴承本体上安装固有孔节流柱塞，实现气体节流效应，增加承载力和稳定性。由于固有孔节流器需在轴承本体加工完成后安装，多个固有节流器安装时的统一性、平整度和位置偏差对轴承承载力和稳定性的削弱很大；同时为了给各固有节流器供气，需在轴承内部开设多条直线气道，实现各节流器互通，这种方式严重破坏了轴承本身的质量平衡，轴承承载过程中，易发生偏载，导致承载气膜压力不均匀、承载能力低和稳定性差的状况。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决传统静压气体轴承承载能力低、刚度差以及稳定性低等问题，提供一种单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承，包括轴承本体，其特征在于：所述的轴承本体内设置有内气室，内气室通过一个进气嘴与外界空气连通，所述的轴承本体的承载面阵列均布设置有若干个位置相错的可变节流气室，每个可变节流气室的下部中心连通设置有节流器，节流器与内气室连通。

进一步，节流器的直径为0.01mm-0.2mm；厚度为0.2-0.5mm。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本发明在结构上采用内气室设计，不用单独加工直线气道，从而能够实现在轴承承载面上密集阵列多个节流器，这种方式突破了节流器直线对称布局、复杂气路形状难加工的技术瓶颈；同时节流器区域可变节流气室的截面形状随负载质量发生变化，能够有效的提高节流器的节流作用；

2.本发明采用内气室并联多个节流器实现单一供气的设计方案，有效克服了较大数量节流器内部气路形状复杂，难加工的不利影响，能够保障轴承的重量均匀，供气量相等的应用要求，避免多路供气带来的偏载等不利因素；

3. 本发明采用密集阵列可变节流的设计方式，增大了轴承的节流器数量，且均匀布置，能够在承载表面形成均匀的承载压力，并配合可变节流气室截面动态变形，调节补偿节流器的节流效应，协同提升轴承的承载能力和稳定性；

附图说明：

图1为本发明的主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1内气室俯视剖视图；

图4为图2 Ⅰ处的局部放大图；

图5为单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承的圆形构型方案；

图6为单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承的矩形构型方案；

图中，1-轴承本体，2-进气嘴，3-内气室，4-节流器，5-可变节流气室。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承，如图1-4所示，包括静压气体轴承本体1，在静压气体轴承本体1上设计进气嘴2，进气嘴2和内气室3互通，轴承本体1的承载面阵列均布设置有若干个位置相错的可变节流气室5，每个可变节流气室5的几何中心或重心设置连通设置有节流器4，节流器4与内气室3连通；

上述节流器的的直径为0.01mm-0.2mm；厚度为0.2-0.5mm。

上述静压气体轴承本体1的结构为圆形，如图5所示，或者为矩形，如图6所示；

上述可变节流气室形状为矩形，如图6所示，或者为扇形，如图5所示。

本结构气体流动路径为首先进入进气嘴2，然后进入内气室3，接着通过节流器4，流入可变节流气室5，最后流出至外界环境。

该静压气体轴承本体结构仅有一个进气嘴2，不同位置独立的节流器4通过内气室3并联。

轴承本体中开设节流器4工作状态下，该位置发生挠度变形，动态调整可变节流气室截面形状；节流器4位于可变节流气室5截面的几何中心或重心，节流器4的直径0.01mm-0.2mm；密集阵列方式中，相邻两个区域的可变节流气室5错落布置，避免密集阵列相邻节流器出口气体相互干扰；

本发明单一供气方式的密集阵列可变节流静压气体轴承结构不限于圆形和矩形，且其可变节流气室形状不限于矩形和扇形。

以上所述仅是本发明的优选实施例，并非用于限定本发明的保护范围，应当指出，对本技术领域的普通技术人员在不脱离本发明原理的前提下，对其进行若干改进与润饰，均应视为本发明的保护范围。