[发明专利]气体轴承（激光）

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于如专利权利要求书1的前序部分所述气体轴承的方法。

背景技术

气体轴承为本领域所公知，例如，在德国公报DE 44 36 156和欧洲公报EP 0 237 627中都有所描述。气体轴承以高转速使用于轴承部件——例如轴杆和支撑它的轴承表面——之间。为了获得良好的气体轴承功能，在相对转动的部件之间需要有一种材料组合物，部件在旋转中相互接触时，该组合物不会损坏这些部件，并且避免了由于可能产生的摩擦热而造成的局部熔化。为了消除这些缺点，在轴承表面内使用了如石墨等非金属材料。就此而言，公知在整个轴承表面上使用多孔石墨，其提供了良好的透气性和良好的功能，但缺点是多孔石墨耐磨性差，会导致气体轴承由于轴和轴承表面之间的接触而迅速变形。

发明内容

为了消除上述缺点，石墨轴承设计有致密石墨制成的耐磨轴承表面，例如，穿过耐磨轴承表面制成透气孔，且其通过位于轴承表面外部的石墨轴承部件与造气源连通。

制造这种轴承时，孔通过钻孔或借助于高能光束——如聚光激光束——等适当的方法制成。高能光束的使用使得在轴承位于外部的情况下能够直接在轴承表面内制成孔。但是，孔的制造过程中的一个难点在于确定相关轴承表面应具有多少孔来满足需求。孔的数量的“计算”完全基于经验，它当然在很大程度上也受孔的直径、长度和可重复性的影响，意即一些情况下在轴承内制造的孔太少，一些情况下在轴承内制造的孔太多。这两种可能的情况都意味着轴承不能最优地运行。能够更精确地预先确定所涉及轴承需要多少孔以获得所需气流的方法目前还没有出现。

附图说明

然而，由于本发明使之成为可能，本发明具有专利要求书所述的特征。现将结合附图以示例的形式详细描述本发明，其中图1和图2示出利用高能光束在轴承表面制孔的不同方法。

具体实施方式

图中，1表示轴承套，其中容纳着轴承2。轴承1由如石墨等适于气体轴承的材料构成，其中轴承表面利用如致密石墨等制成耐磨表面。轴承2具有多个始于轴承扩大部分5的肩部4、在6处止于扩大部分5内且绕轴承分布的轴向孔3。回转腔7从孔3延伸，并且形成了耐磨轴承表面内气体轴承材料的较薄区域。

加压气体(用G表示)通过连接部8供应到与孔3连通的圆形回转腔9。图1示出孔15如何在气体轴承内穿过由致密石墨制成的耐磨轴承表面制成，例如，借助于高能光束——在该情况下为聚光激光束10。激光束10由保护管12内的透镜11折射，为了防止微粒触及透镜，通过13向保护管12内供应保护空气。在14处供应空气以将制造孔时气化的材料吹走。在图中孔用标识15表示。在这种方法的情况下，除了在轴承的轴向外部件之外，很难制成孔15。

图2示出一种实施方式，其中高能光束通过利用例如棱镜16的偏转被导向轴承表面，其使得也能够在轴承的中部区域制出透气孔。

借助于所示方法，现在能够以灵活的方式制成所需数量的在轴承内自由定位的孔。因此，能够形成这样一种方法，其中借助于导向轴承表面的高能光束，将一定数量的、少于根据经验计算的孔的最终数量的第一孔制成在轴承表面内所需的位置上。这样使得主气流能够穿过轴承表面。测量此初始气流，并且为了得到用于轴承的所需气流，基于所得的值能够计算具有相同特征的另外的第二孔的确切数量。制出所计算的数量的另外的第二孔是为了得到所需气流。

执行时，适当地制出一开始根据经验估计的半数的孔。以均一分布的方式沿轴承表面的一个或多个圆线在360度上适当地定位较少数量的第一孔，然后，以相应的定位沿着一个或多个关于第一孔轴向移动的圆线制出计算出的数量的另外的第二孔。执行这些步骤的简单方法是使其中要形成透气通道的轴承表面步进式转动并且关于静止的高能光束轴向移动。

如果根据本发明的轴承是组合的径向和止推轴承，则形成通道18，通道18在孔3和止推轴承表面19之间延伸，并通过孔3供应“径向轴承空气”。“径向轴承空气”和“止推轴承空气”都是在止推轴承表面内形成的埋头孔17处从径向轴承表面和止推轴承表面之间的区域排出。