一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承

本发明属于气体轴承，具体地讲，是涉及一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承。

背景技术：

1、气体静压轴承是一种以气体作为润滑介质的轴承，因其具有摩擦力小、运动精度高、发热量低、无污染等优点而被广泛应用于精密工程、医疗器械、电子精密仪器、超精密加工等领域。

2、现有技术中，小孔节流气体静压轴承因其具有较高的承载能力和刚度被广泛使用，但由于气体易在孔口处发生堵塞和气室的存在会储存大量的气体，容易产生涡流现象，并引发轴承振动失稳，也就是“气锤”现象，对轴承的稳定性产生负面影响。例如专利202110087112.5公开了一种单一供气方式的密集阵列可变节流气体静压轴承，该气体轴承通过在轴承承载面设置若干个可变节流内气室，提高节流器的节流作用，提升轴承的承载能力和稳定性。但该专利节流器密集阵列排布和内气室的设计，仍存在气体在孔口易堵塞和在气室内产生涡流现象的问题。专利201210458560.2公开了一种低振动气体静压轴承，该气体轴承在轴承底部的气腔内设置扰流台以破坏气体在节流孔出口附近形成旋涡，减小轴承内气体的压力波动提升轴承稳定性。但该专利只对单一孔口气体静压轴承进行讨论。专利202010749636.1公开了一种微孔节流的气体静压止推轴承，该气体轴承在轴承基体底部设置通气薄板，通气薄板上设有若干个环状分布的节流孔。该发明的均压槽通过高压气体进入轴承间隙形成气膜使弹性薄板沿垂直气膜的方向内凸或外凸而形成，从而提升轴承刚度和稳定性。但该专利当进气压力过小时很难形成均压槽，仍旧会存在气体在孔口处发生堵塞和涡流现象。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承，主要解决现有技术中存在的高压气体进入到轴承间隙中压力衰减过快，影响轴承承载力和刚度，气体易在孔口处发生堵塞和在气室中产生涡流现象，导致气膜压力分布不均引发轴承振动失稳的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承，包括气体静压轴承和止推环板，所述气体静压轴承的底部设置有若干个环状均匀分布的米字形均压槽，所述均压槽上方与节流孔相通，所述气体静压轴承的内部设置有一条环形供气通道，供气通道通过一个进气腔与外界空气连通，所述供气通道下部与节流孔连通，所述气体静压轴承工作时与止推环板形成气膜。

4、进一步，所述气体静压轴承内部的节流孔均匀分布在轴承内外径间距为1/2的圆周上。

5、具体的，所述米字形均压槽的深度小于或等于气膜的厚度，其中，相邻两条米字形均压槽存在夹角。

6、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

7、1.本发明在节流孔下方沿圆周方向设置米字形结构的均压槽，减缓气体通过节流孔进入到轴承内部时的压力衰减，提高轴承承载能力和刚度。

8、2.本发明设置米字形均压槽，能有效改善轴承内部的流场特性，减少气体在孔口处产生的涡流，避免气体堵塞，减少轴承的自激振动。

9、3.本发明通过特有的米字形结构均压槽可以很好实现压力均衡，提高气体静压轴承的静态特性和稳定性。

10、4.本发明对米字形结构均压槽的凹槽深度进行限制和特有的米字形结构，可以缩短载荷施加和均压槽内部压力变化之间的响应时间，从而达到减小“气锤”现象的发生概率提供良好的稳定性的目的。

技术特征：

1.一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承，包括气体静压轴承(1)和止推环板(6)，其特征在于，包括若干个设置在气体静压轴承(1)底部且呈环状均匀分布的米字形均压槽(5)，与米字形均压槽上方连通的节流孔(4)，设置在气体静压轴承(1)的内部且呈环形的供气通道(3)，设置在气体静压轴承(1)的侧面并使供气通道(3)与外界空气连通的进气腔(2)，其中，所述供气通道(3)下部与节流孔(4)连通，所述气体静压轴承(1)工作时与止推环板(6)形成气膜(7)。

2.根据权利要求1所述的一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承，其特征在于：所述气体静压轴承(1)内部的节流孔(4)均匀分布在轴承内外径间距为1/2的圆周上。

3.根据权利要求1所述的一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承，其特征在于：所述米字形均压槽(5)的深度小于或等于气膜(7)的厚度，其中，相邻两条米字形均压槽(5)存在夹角。

技术总结
本发明公开了一种带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承，主要解决现有技术中存在的多孔气体静压轴承在孔口发生气体堵塞，轴承间隙中产生涡流现象引发轴承失稳和轴承承载力和刚度低的问题。该带米字形结构均压槽的多孔气体静压轴承包括轴承体和轴承的气浮面。所述的轴承体内部设置有进气腔，进气腔通过供气通道与外界空气连通。所述轴承气浮面上圆周方向均布设置的多个米字形结构均压槽，每个均压槽中心下部连通设置节流孔，节流孔与轴承内部进气腔连通。通过上述方案，本发明通过特有的米字形结构均压槽实现压力均衡，提高气体静压轴承承载力刚度和稳定性的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

技术研发人员：陈怡男,王国荣,钟林,廖文玲,魏刚,张林锋,朱丹
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13