[发明专利]一种一体化气体轴承结构

说明书

本发明提供了一种一体化气体轴承结构，通过一体化装配的轴承套和轴承所组成的一体化气体轴承结构，可以通过传统加工方法或者3D打印方法直接一次成形的制造出来，本发明后续加工量小，在加工精度得到保证的同时，加工效率也明显提高，根据所需气体轴承的工作环境可以选择不同的金属材料。轴承套上设有进气孔，轴承上沿着轴承边沿到轴承中心处设置有若干通气管道，气体通过进气孔沿着气腔通道循环流动通过通气管道进入轴承内部，有效的将气体输送到轴承内部，降低轴承内部的工作热量，本发明的轴承内部比实心轴承产品质量更加稳定，热影响区小，抗热变形能力更强，并且该结构与传统轴承结构相比降低了加工成本，使用可靠性高，有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体为一种一体化气体轴承结构。

背景技术

空气轴承主要是指充分地利用气体当作润滑剂，以气体当润滑剂的好处是摩擦力矩和摩擦系数很小，这种好处对于使用的环境和所需要使用的部位也不会造成任何的污染。同时，空气轴承和滚动轴承、油滑动轴承相比,它们都具有运动速度高、精确性好、功率低、使用寿命短等诸多优点是一种较为理想的支承零件。

气体轴承主要是指充分地利用气体当作润滑剂,以气体当润滑剂的好处是摩擦力矩和摩擦系数很小，这种好处对于使用的环境和所需要使用的部位也不会造成任何的污染。同时，气体轴承和滚动轴承、油滑动轴承相比,它们都具有运动速度高、精确性好、功率低、使用寿命短等诸多优点，是一种较为理想的支承零件。当今市面上主流的气体轴承多为弹性箔片气体轴承，其结构包括轴承套安装于轴承套内并用于和转子之间形成气膜间隙的顶箔以及支承于轴承套与顶箔之间支承箔片。典型的弹性箔片气体轴承，由于轴瓦固定无法进行自适应调节，难以适应较大载荷的工况。同时弹性箔片气体轴承在正常工作时，顶箔自由端区域不可避免会受到轴系沿轴向振动的影响，顶箔容易沿着轴向发生错位，这会让承载区有效工作气膜分布不均匀，降低箔片动压空气轴承的承载能力及稳定性。最重要的是弹性箔片气体轴承无论在传统加工工序或者用3D打印制造工序上都很复杂，导致制作成本一直居高不下。

发明内容

针对现有技术中弹性箔片气体轴承存在无法进行自适应调节，难以适应较大载荷的工况问题，本发明提供一种一体化气体轴承结构，该结构简单，气体轴承可以保证工作中可以产生均匀的气膜从而有效提高工作时轴承的承载能力和稳定性，能够有效的降低气体轴承在工作时产生的应力应变变形，成本更低，更易生产。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种一体化气体轴承结构，包括一体化装配的轴承套和轴承，轴承套上设有进气孔，轴承上沿着轴承边沿到轴承中心处设置有若干通气管道，所述通气管道靠近轴承边沿的一侧设有进气口，通气管道靠近轴承中心的一侧设有出气口，轴承套与轴承的装配之间沿着周向设有气腔通道；气体通过进气孔沿着气腔通道循环流动通过通气管道进入轴承内部。

优选的，轴承套与轴承的两侧面无缝连接设置。

优选的，通气管道的管体呈六边形通气管体结构。

优选的，若干通气管道在轴承上沿着周向排列分布，且出气口均朝向轴承的中心处。

优选的，通气管道沿着进气口到出气口的方向上管体内径逐渐减小。

优选的，进气口的直径大于出气口的直径。

优选的，轴承上通气管道与通气管道之间设置蜂窝结构。

进一步的，蜂窝结构通过若干加强筋分隔支撑形成。

进一步的，蜂窝结构至轴承的两个侧面上分别设有圆形壁。

优选的，轴承套的进气孔通过侧喷式进行输气。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：