[实用新型]一种气浮轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴承技术领域，具体涉及一种气浮轴承。

背景技术

气浮轴承是20世纪中期迅速发展起来的一项高新技术产品。气浮轴承就是利用气体的粘性，提高间隙中气体的压力，从而将轴悬浮起来的轴承，气浮轴承依靠气体润滑，与常规油质润滑轴承相比，它具有很多良好的特性：摩擦因数和摩擦力矩很小，干净清洁，气体支承可在最清洁的状态下工作，具有冷态工作的特点，运动磨损率近乎为零，噪声低、振动小、精度高、寿命长，可以在很宽的温度范围和恶劣环境中工作，能够保持很小的间隙。因此广泛应用于国防、新能源、机床及医疗等行业，尤其是在高速回转机械和超精密仪器技术领域更有明显的优越性。

传统的气浮轴承，采用带有节流孔的节流器，节流方式主要有小孔节流、毛细管节流、缝隙节流和薄膜反馈节流。小孔节流、毛细管节流、缝隙节流刚性较差。根据2012年06月13日公开的CN 102494025A名称为一种静压气浮轴承的专利，其结构为小孔节流，然而没有通气状态下轴与定子相对滑动容易摩擦抱死，造成轴承损坏；节流孔直径较小容易阻塞，节流孔阻塞会对轴承性能有很大的影响。其结构也相对复杂，体积较大，不适用于转动惯量较小的应用领域。

由此可见，能否基于现有技术中的不足，提供一种结构改进的气浮轴承，使其具有结构设计合理，结构精巧，高转速，体积小的优点，有效解决轴与定子相对滑动摩擦力大的问题，避免了轴承因摩擦而损坏，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种结构改进的气浮轴承，利用多孔材料供气，结构精巧，高转速，体积小，可替代市场上现有的同类油膜轴承或纺织行业的高速旋转部件，填补这一部分高速空气轴承的空白。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：

一种气浮轴承，包括相互连接的轴承壳体，所述轴承壳体内设置有转子，所述轴承壳体上连接有轴承上盖，所述轴承壳体和轴承上盖均连接有透气材料层，所述透气材料层位于轴承壳体与转子之间、同时位于轴承上盖与转子之间，所述转子与透气材料层之间形成有缝隙，所述透气材料层与轴承壳体和轴承上盖之间均形成有腔室，所述轴承壳体和/或轴承上盖设置有进气口，所述进气口与腔室相连通。

本实用新型提供的气浮轴承，合理设计各结构，巧妙采用透气材料层，并且使转子与透气材料层之间形成缝隙，进一步的也就是将使转子与轴承壳体和轴承上盖之间形成缝隙，在使用时，将气体通过进气口通入腔室，气体进一步通过透气材料层进入转子与透气材料层之间的缝隙，由于气体粘性特性，缝隙中的气体压力提高，将转子浮起来，转子浮起来之后就可以再外力驱动下进行高速旋转。

进一步的，所述的透气材料层包括相互连接的透气材料层I和透气材料层II，所述轴承上盖与轴承壳体相接触的一侧嵌入连接所述透气材料层I，所述轴承壳体与轴承上盖相接触的一侧嵌入连接所述透气材料层II。

进一步的，所述腔室包括上气室、侧气室和下气室中的一种或几种；所述透气材料层I与轴承上盖形成上气室；所述透气材料II与轴承壳体分别形成侧气室和下气室。

其中三个气室组成的腔室，将进气口通入的压缩空气储存，将空气通过透气材料I和透气材料II输送至转子与透气材料之间。

进一步的，所述的透气材料层I和透气材料层II均为多孔碳材料。

采用多孔碳材料，其本身带有大量密集毛细孔，内含可以润滑的石墨，解决空气轴承没有通气状态下，不耐磨问题；优化结构，多孔材料本身可以起到通气节流作用，不用再加工节流器，解决静压轴承轴承结构复杂节流孔加工难度高问题；而且多孔材料含有大量毛细孔，分布均匀，个别阻塞不会影响整体性能，能适应比较复杂的工作环境。

进一步的，所述轴承上盖和透气材料层I朝向轴承壳体的一侧呈水平镜面状，所述轴承壳体和透气材料层II朝向轴承上盖的一侧呈水平镜面状。

进一步的，呈水平镜面状的所述透气材料层I与透气材料层II密封连接，呈水平镜面状的所述轴承上盖与轴承壳体密封连接。

上述结构有效实现轴承上盖和轴承壳体的密封，不应用任何其他密封辅助工具，平面通过超高精度加工达到直接密封，解决小平面密封难的问题。保证接触位置不漏气。连接之前先要放入转子。两个组件内都有气室，总共三个，气室是进气口通入的压缩气体储存流动的通道，三个气室相连通，并通过一个进气孔供气。

进一步的，所述透气材料层与轴承壳体和轴承上盖之间均设置有气室贯通槽，所述气室贯通槽与腔室相连通。

进一步的，所述气室贯通槽的数量为两个，且相对设置。