CN110939656A - 一种倾斜节流式静压气浮轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种倾斜节流式静压气浮轴承，属于轴承领域，包括上端盖和下托板，所述上端盖和下托板之间设有密封圈，所述下托板靠近所述上端盖的一侧设有气腔，所述下托板的侧面设有与所述气腔连通的供气孔，所述下托板的下端设有与所述气腔连通的节流孔，所述节流孔相对所述下托板的轴线均布且对称设置为多个，所述节流孔向下向外倾斜设置。本发明保证气流实现平滑地矢量转弯，使得轴承内部从节流孔到气膜的流动变的更加稳定，从而提升轴承的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于轴承领域，涉及一种倾斜节流式静压气浮轴承。
背景技术
静压气浮轴承具有无摩擦、无污染、精度高、成本小等优点，在航空航天、电子信息、特种加工、精密机械等领域内有着广泛的应用。但传统气体轴承的承载能力小、刚度低等缺点，限制了气体轴承的发展，特别是对于精密加工和检测设备，如精密机床、精密测量仪等，对刚度和稳定性有更高的要求。
传统静压气浮轴承通常为小孔节流式气浮轴承，其基本原理是轴承内气流通过节流孔流出，使得轴承与下平面间形成一层气膜，从而使得轴承悬浮起来，传统气浮轴承节流孔轴线通常都垂直于下平面，即气流从节流孔内到气膜内的流动需要经过90°的急剧转弯，极易产生涡旋扰动，从而影响气浮轴承的稳定性。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供一种倾斜节流式静压气浮轴承，保证气流实现平滑地矢量转弯，使得轴承内部从节流孔到气膜的流动变的更加稳定，从而提升轴承的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种倾斜节流式静压气浮轴承，包括上端盖和下托板，所述上端盖和下托板之间设有密封圈，所述下托板靠近所述上端盖的一侧设有气腔，所述下托板的侧面设有与所述气腔连通的供气孔，所述下托板的下端设有与所述气腔连通的节流孔，所述节流孔相对所述下托板的轴线均布且对称设置为多个，所述节流孔向下向外倾斜设置。
进一步的，所述节流孔可均布为多圈设置。
进一步的，所述节流孔的轴线与水平线的夹角为10～90度。
进一步的，所述节流孔的轴线与水平线的夹角为30～60度。
进一步的，所述节流孔包括上端的大径孔和下端的小径孔，所述大径孔和小径孔同轴设置，所述大径孔和小径孔通过圆锥段连接。
进一步的，所述圆锥段的锥面相对水平面的夹角为40～45度。
进一步的，所述大径孔的直径是所述小径孔直径的2.5～4倍。
进一步的，所述大径孔的长度是所述小径孔长度的1.5～2倍。
进一步的，所述小径孔的长度是其直径的2～3倍。
进一步的，所述下托板远离所述上端盖的一侧对应设置有下平板，气流经过节流孔排出后，在所述下平板与所述下托板之间形成气膜。
进一步的，一种倾斜节流式静压气浮轴承为平面止推轴承、弧形径向轴承或球形轴承。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。
1、本发明适用于平面、球面等各类气浮轴承，节流孔沿下托板的轴线分布且对称设计，即保证倾斜节流孔所带来的水平分力的合力为零，从而使得气流能够平滑地从节流孔流动到气膜内部，从而消除传统气浮由于气流方向急剧转变所带来的流动不稳定问题，该轴承经过试验验证，具有更好的稳定性；
2、本发明可应用于航天微低重力模拟、超高精度测试转台、微电子装备、高精度机床等对气浮轴承提出高刚度以及高稳定性要求的设备中，具有良好的社会效应和经济价值；
3、根据轴承供气压力与气流速度，设计一定倾角的节流孔，倾斜角可根据设计需要在10～90度之间变化，以保证气流实现平滑地矢量转弯为宜，由此可使得轴承内部从节流孔到气膜的流动变的更加稳定，从而提升轴承的稳定性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种倾斜节流式静压气浮轴承的结构示意图；
图2是本发明节流孔的剖视图；
图3是本发明节流孔的布局图。
附图标记：
1、上端盖；2、下托板；21、气腔；3、供气孔；4、节流孔；41、大径孔；42、小径孔；43、圆锥段；5、密封圈；6、下平板；7、气膜。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1～图3所示，一种倾斜节流式静压气浮轴承，包括上端盖1和下托板2，上端盖1和下托板2之间设有密封圈5，下托板2靠近上端盖1的一侧设有气腔21，下托板2的侧面设有与气腔21连通的供气孔3，下托板2的下端设有与气腔21连通的节流孔4，节流孔4相对下托板2的轴线均布且对称设置为多个，节流孔4向下向外倾斜设置。
优选地，节流孔4可均布为多圈设置且要保证对称，保证倾斜节流孔4所带来的水平分力的合力为零。
优选地，节流孔4的轴线与水平线的夹角为10～90度；更优选地，节流孔4的轴线与水平线的夹角为30～60度，以保证气流实现平滑地矢量转弯为宜，由此可使得轴承内部从节流孔4到气膜7的流动变的更加稳定，从而提升轴承的稳定性。
优选地，节流孔4包括上端的大径孔41和下端的小径孔42，气流更加均衡稳定，大径孔41和小径孔42同轴设置，大径孔41和小径孔42通过圆锥段43连接，优选地，圆锥段43的锥面相对水平面的夹角为40～45度，设置一定的过渡，更有利于大径孔41和小径孔42之间的过渡和加工，圆锥段43的锥度太大，导致小径孔42结构布局不利于设置，圆锥段43锥度太小，过渡不够平缓，不利于气流稳定。
优选地，大径孔41的直径是小径孔42直径的2.5～4倍；更优选地，大径孔41的长度是小径孔42长度的1.5～2倍，小径孔42的长度是其直径的2～3倍，由于小径孔42的直径非常小，以微米计算，长度和直径比不能太大，为方便加工制造，通常会采用较大钻头先加工大径孔41，最后加工小径孔42，设置以上合理的比例参数，使得节流孔4更加方便制造，降低成本，而且保证气流的稳定性。
优选地，下托板2远离上端盖1的一侧对应设置有下平板6，气流经过节流孔4排出后，在下平板6与下托板2之间形成气膜7，气膜7的设置实现了气浮的存在。
优选地，一种倾斜节流式静压气浮轴承为平面止推轴承、弧形径向轴承或球形轴承，用于平面、球面等各类气浮轴承，适用范围广。
在实际使用的过程中，供气孔3与外部的供气装置进行连接，可以是氮气或者普通的气体，根据实际情况进行设定，通过供气孔3对气腔21进行供气，然后气体通过节流孔4喷出，在下托板2与下平板6之间形成气膜7，即气浮层，由于节流孔4设置一定的倾斜角度，节流孔4沿下托板2的轴线分布且对称设计，即保证倾斜节流孔4所带来的水平分力的合力为零，从而使得气流能够平滑地从节流孔4流动到气膜7内部，从而消除传统气浮由于气流方向急剧转变所带来的流动不稳定问题，该轴承经过试验验证，具有更好的稳定性。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：包括上端盖和下托板，所述上端盖和下托板之间设有密封圈，所述下托板靠近所述上端盖的一侧设有气腔，所述下托板的侧面设有与所述气腔连通的供气孔，所述下托板的下端设有与所述气腔连通的节流孔，所述节流孔相对所述下托板的轴线均布且对称设置为多个，所述节流孔向下向外倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述节流孔可均布为多圈设置。
3.根据权利要求1所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述节流孔的轴线与水平线的夹角为10～90度。
4.根据权利要求3所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述节流孔的轴线与水平线的夹角为30～60度。
5.根据权利要求1所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述节流孔包括上端的大径孔和下端的小径孔，所述大径孔和小径孔同轴设置，所述大径孔和小径孔通过圆锥段连接。
6.根据权利要求5所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述圆锥段的锥面相对水平面的夹角为40～45度。
7.根据权利要求5所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述大径孔的直径是所述小径孔直径的2.5～4倍，所述大径孔的长度是所述小径孔长度的1.5～2倍。
8.根据权利要求5所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述小径孔的长度是其直径的2～3倍。
9.根据权利要求1所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：所述下托板远离所述上端盖的一侧对应设置有下平板，气流经过节流孔排出后，在所述下平板与所述下托板之间形成气膜。
10.根据权利要求1所述的一种倾斜节流式静压气浮轴承，其特征在于：一种倾斜节流式静压气浮轴承为平面止推轴承、弧形径向轴承或球形轴承。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114199887A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-18 | 苏州华星光电技术有限公司 | 显示面板的曲面度外观检测设备 |
| CN114517809A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-20 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种基于藕状定向多孔节流的气体静压轴承 |
| CN115163667A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-11 | 合肥工业大学 | 一种涡旋型出气的平面静压气浮轴承 |
| CN115420369A (zh) * | 2022-08-21 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 驱动与导向一体的单端侧边励磁圆柱形电磁驱动装置 |
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2019
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|---|---|---|---|---|
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| CN114517809A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-20 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种基于藕状定向多孔节流的气体静压轴承 |
| CN114517809B (zh) * | 2022-02-23 | 2023-09-12 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种基于藕状定向多孔节流的气体静压轴承 |
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| CN115420369A (zh) * | 2022-08-21 | 2022-12-02 | 哈尔滨工业大学 | 驱动与导向一体的单端侧边励磁圆柱形电磁驱动装置 |
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