专利名称：一种自适应多孔气体轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气静压轴承设备领域，具体为一种自适应多孔气体轴承。
(二)
背景技术：
现有的采用气体轴承的轴承结构，其气体轴承需根据轴承的主轴和法兰的长度、
位置进行布置，气体轴承整体结构布置完以后，需要在气体轴承上的轴向和法兰向分别加
工多排节流孔和相互导通的气路，且其对节流孔尺寸精度要求高，此外在轴承面上需要布
置沟槽以保证压縮气体均匀地分布在轴承面上，轴承的圆柱面加工复杂。 此外，节流孔或者沟槽处出现刮伤后，气体的逃逸量可能超出节流孔所能提供的
气体量，即便供气压力正常，气体轴承与轴承也会发生碰撞，安全性得不到保证。
(三)
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种自适应多孔气体轴承，其轴承加工难度小，且安 全性得到保障。 其技术方案是这样的其包括轴承、轴承外罩、气体轴承，所述轴承包括轴承主轴 端和法兰端，所述轴承外罩覆盖所述轴承，其特征在于所述轴承主轴端和轴承外罩的圆周 间隙间均布有径向浮动头气体轴承，所述轴承法兰端圆端面和轴承外罩的间隙间均布有轴 向浮动头气体轴承，所述轴向浮动头气体轴承成对上下对称安装于所述轴承法兰端圆端面 和轴承外罩的间隙间。 其进一步特征在于所述径向浮动头气体轴承、所述轴向浮动头气体轴承均包括 球头螺杆、进气孔、浮动头、多孔材质层，所述进气孔贯穿球头螺杆的中心轴，所述球头螺杆 的螺纹端螺纹连接于所述轴承外罩，所述球头螺杆的球头端靠近所述轴承转轴，所述球头 螺杆的球头端与浮动头球面接触，所述浮动头内镶嵌有多孔材质层，所述进气孔连通所述 多孔材质层； 所述径向浮动头气体轴承的多孔材质层平行于所述轴承主轴端的圆周面；
所述轴向浮动头气体轴承的多孔材质层平行于所述轴承法兰端圆端面；
其更进一步特征在于 所述轴承外罩外端面开有螺母安装槽，螺母紧固连接所述球头螺杆的螺纹端和所 述轴承外罩，所述螺母一端贴合于所述螺母安装槽； 所述浮动头中心开有半球形通孔，压盖中心开有通孔，所述球头螺杆的下球头部 分装于所述半球形通孔内，所述压盖通孔配合套装于所述球头螺杆的上球头部分，所述压 盖的压装面与所述浮动头平面连接，螺栓紧固连接所述压盖、浮动头。 本发明的上述结构中，由于所述轴承主轴端和轴承外罩的圆周间隙间均布有径向 浮动头气体轴承，所述轴承法兰端圆端面和轴承外罩的间隙间均布有轴向浮动头气体轴 承，其浮动头气体轴承可以根据所述所述轴承主轴端和所述轴承法兰端制造完成后进行调 节，且无需在气体轴承上的轴向和法兰向分别加工多排节流孔和相互导通的气路，其加工难度小。采用了浮动头气体轴承后，其能根据轴承的结构进行自调节，浮动头气体轴承避免了原有的气体轴承中节流孔或者沟槽处出现刮伤后所产生的安全隐患，其安全性得到保障。
(四)
图1是本发明的立体图的结构示意 图2是本发明的主视图的结构半剖示意 图3是图2的A向放大图。
(五)
具体实施例方式
见图1、图2、图3，其包括轴承、轴承外罩1、气体轴承，轴承包括轴承主轴端2和法兰端3，轴承外罩1覆盖轴承，轴承主轴端2和轴承外罩1的圆周间隙间均布有径向浮动头气体轴承4，轴承法兰端3圆端面和轴承外罩1的间隙间均布有轴向浮动头气体轴承5，轴向浮动头气体轴承5成对上下对称安装于轴承法兰端3圆端面和轴承外罩1的间隙间。
径向浮动头气体轴承4、轴向浮动头气体轴承5均包括球头螺杆6、进气孔7、浮动头8、多孔材质层9，进气孔7贯穿球头螺杆6的中心轴，球头螺杆6的螺纹端10螺纹连接于轴承外罩l，球头螺杆6的球头端11靠近轴承主轴端2/或法兰端3，球头螺杆6的球头端11与浮动头8球面接触，浮动头8内镶嵌有多孔材质层9，进气孔7连通多孔材质层9 ;
径向浮动头气体轴承4的多孔材质层9平行于轴承主轴端2的圆周面；轴向浮动头气体轴承5的多孔材质层9平行于轴承法兰端3圆端面； 轴承外罩1外端面开有螺母安装槽12，螺母13紧固连接球头螺杆6的螺纹端10和轴承外罩1，螺母6 —端贴合于螺母安装槽12 ; 浮动头8中心开有半球形通孔，压盖14中心开有通孔，球头螺杆6的下球头部分装于半球形通孔内，压盖14的通孔配合套装于球头螺杆6的上球头部分，压盖14的压装面与浮动头8平面连接，螺栓15紧固连接压盖14、浮动头8。 其工作原理如下工作时，压縮气体从多组进气孔7通入，由于轴承法兰端3上下气膜的厚度上大下小，因此轴承法兰端3下方的轴向浮动头气体轴承5作用在轴承法兰端3向上的浮力大于轴承法兰端3上方的轴向浮动头气体轴承5作用在轴承法兰端3向上的浮力，轴承主轴端2向上浮起，直到多组上、下轴向浮动头气体轴承5的压力差的总和与外力相等，则在某个位置处达到动态平衡；多组径向浮动头气体轴承4同时通气，由于轴承浮力反比于气膜厚度，即气膜厚度小的位置受力大，气膜厚度大的位置受力小，最终轴承主轴端2在多组径向浮动头气体轴承4的共同作用下维持在中心的某个位置处达到动态平衡。此时轴承主轴端2悬浮在轴承外罩1内，处于非接触状态。 若当外力作用在轴承上时，原有的动态平衡被破坏，气膜厚度减小处所受的力增大，致使气膜厚度减小，从而保证气体轴承重新找到新的动态平衡。
权利要求
一种自适应多孔气体轴承，其包括轴承、轴承外罩、气体轴承，所述轴承包括轴承主轴端和法兰端，所述轴承外罩覆盖所述轴承，其特征在于所述轴承主轴端和轴承外罩的圆周间隙间均布有径向浮动头气体轴承，所述轴承法兰端圆端面和轴承外罩的间隙间均布有轴向浮动头气体轴承，所述轴向浮动头气体轴承成对上下对称安装于所述轴承法兰端圆端面和轴承外罩的间隙间。
2. 根据权利要求1所述一种自适应多孔气体轴承，其特征在于所述径向浮动头气体 轴承、所述轴向浮动头气体轴承均包括球头螺杆、进气孔、浮动头、多孔材质层，所述进气孔 贯穿球头螺杆的中心轴，所述球头螺杆的螺纹端螺纹连接于所述轴承外罩，所述球头螺杆 的球头端靠近所述轴承转轴，所述球头螺杆的球头端与浮动头球面接触，所述浮动头内镶 嵌有多孔材质层，所述进气孔连通所述多孔材质层。
3. 根据权利要求2所述一种自适应多孔气体轴承，其特征在于所述径向浮动头气体 轴承的多孔材质层平行于所述轴承主轴端的圆周面。
4. 根据权利要求3所述一种自适应多孔气体轴承，其特征在于所述轴向浮动头气体 轴承的多孔材质层平行于所述轴承法兰端圆端面。
5. 根据权利要求4所述一种自适应多孔气体轴承，其特征在于所述轴承外罩外端面 开有螺母安装槽，螺母紧固连接所述球头螺杆的螺纹端和所述轴承外罩，所述螺母一端贴 合于所述螺母安装槽。
6. 根据权利要求5所述一种自适应多孔气体轴承，其特征在于所述浮动头中心开有 半球形通孔，压盖中心开有通孔，所述球头螺杆的下球头部分装于所述半球形通孔内，所述 压盖通孔配合套装于所述球头螺杆的上球头部分，所述压盖的压装面与所述浮动头平面连 接，螺栓紧固连接所述压盖、浮动头。
全文摘要
本发明为一种自适应多孔气体轴承。其轴承加工难度小，且安全性得到保障。其包括轴承、轴承外罩、气体轴承，所述轴承包括轴承主轴端和法兰端，所述轴承外罩覆盖所述轴承，其特征在于所述轴承主轴端和轴承外罩的圆周间隙间均布有径向浮动头气体轴承，所述轴承法兰端圆端面和轴承外罩的间隙间均布有轴向浮动头气体轴承，所述轴向浮动头气体轴承成对上下对称安装于所述轴承法兰端圆端面和轴承外罩的间隙间。
文档编号F16C32/06GK101788014SQ20091022157
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者吕洪明, 朱祥龙, 蒋书运, 顾荣军 申请人:无锡机床股份有限公司