專利名稱：一種靜壓氣體軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸承制造技術(shù)，特別是一種靜壓氣體軸承。
背景技術(shù)：
氣體軸承是一種以氣體作為潤滑劑的滑動軸承，與傳統(tǒng)的滾動軸承或油膜潤滑軸承相比，氣體靜壓軸承具有以下幾方面的優(yōu)點(1)摩擦小、能耗低、壽命長，由于氣體的粘度僅為潤滑油的千分之一的數(shù)量級，因此其摩擦損耗極低，這極大地改善了高速機械的工作性能；( 由于氣膜的勻化效應(yīng)，運轉(zhuǎn)平滑、精度高，能保證較高的回轉(zhuǎn)精度，可用于精密設(shè)備、計算機磁頭等領(lǐng)域；C3)耐高、低溫性能好，抗輻射能力強；由于氣體粘度受溫度的影響遠遠小于潤滑油，氣體軸承可以在很寬的溫度范圍內(nèi)正常工作；輻射對氣體潤滑性能亦無影響。因此它可以工作在極端工況下。利用這一點，可將其用于低溫、制冷領(lǐng)域或核工業(yè)的透平膨脹機及深冷回轉(zhuǎn)機械，或者高溫領(lǐng)域的燃氣透平機械。(4)清潔度高，不污染環(huán)境。 由于氣體軸承直接利用空氣或機內(nèi)工作介質(zhì)作為潤滑劑，不具有任何污染源，這在電子、航天、醫(yī)藥、醫(yī)療器械、食品等工業(yè)領(lǐng)域是最合適的軸承元件。由于上述的優(yōu)點，氣體軸承可以用于許多領(lǐng)域，且具有不可替代的作用，越來越受到科研人員的重視。目前，靜壓氣體軸承普遍采用統(tǒng)一供氣孔直徑和統(tǒng)一供氣壓力，當(dāng)氣體軸承高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性相對較差。目前國內(nèi)外學(xué)者提出了多種解決方案，如逆切向供氣、非對稱狹縫節(jié)流方式等，在一定程度上改善了軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，，本發(fā)明是要設(shè)計一種可提高靜壓氣體軸承的高速穩(wěn)定性的靜壓氣體軸承。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種靜壓氣體軸承，包括軸承基體和供氣孔環(huán)套，所述的供氣孔環(huán)套上的供氣孔采用環(huán)面節(jié)流形式；所述的供氣孔環(huán)套沿圓周方向被分成若干個獨立區(qū)域，每個區(qū)域的供氣孔的直徑是不同的；每個區(qū)域具有獨立的供氣通道，每個供氣通道均通過電氣比例閥和放大器與工控機連接，工控機根據(jù)位移傳感器的所測的轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)情況向放大器發(fā)出控制信號，調(diào)整供氣壓力的大小。本發(fā)明所述的供氣孔環(huán)套上的供氣孔采用為逆切向供氣形式或者垂直供氣形式。本發(fā)明所述的供氣孔環(huán)套上的供氣孔沿圓周方向是均勻分布的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明不同區(qū)域的供氣孔直徑是不相等的。供氣孔直徑的不相等改變了流場內(nèi)的壓力分布，從而改變了軸承不同方向上的剛度特性，實現(xiàn)了軸承剛度的異向性。當(dāng)合理選配不同區(qū)域的供氣孔直徑，剛度的異向性可以有效地提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。2、本發(fā)明不同區(qū)域是獨立供氣的。各個區(qū)域壓力的獨立控制有助于改變流場內(nèi)的壓力分布，彌補不同區(qū)域供氣孔直徑的設(shè)計不足，實現(xiàn)軸承剛度特性在不同方向的合理控制。
3、本發(fā)明不同區(qū)域的壓力控制同時與轉(zhuǎn)子的運動情況結(jié)合。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸心大范圍內(nèi)向某個方向偏移時，可以通過提高對應(yīng)方向的區(qū)域壓力，增大轉(zhuǎn)子位移的反方向受力，從而減小轉(zhuǎn)子軸心的偏移量，防止轉(zhuǎn)子與軸承的碰磨。


本發(fā)明共有附圖9張，其中圖1是一種垂直供氣靜壓氣體軸承結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是圖2的I處放大圖。圖4是圖2的II處放大圖。圖5是一種逆切向供氣靜壓氣體軸承結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的A-A剖面圖。圖7是圖6的I處放大圖。圖8是圖6的II處放大圖。圖9是靜壓氣體軸承壓力控制原理圖。圖中1、軸承基體，2、供氣孔環(huán)套。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖1-9所示，一種靜壓氣體軸承， 包括軸承基體1和供氣孔環(huán)套2，所述的供氣孔環(huán)套2上的供氣孔采用環(huán)面節(jié)流形式；所述的供氣孔環(huán)套2沿圓周方向被分成若干個獨立區(qū)域，每個區(qū)域的供氣孔的直徑是不同的； 每個區(qū)域具有獨立的供氣通道，每個供氣通道均通過電氣比例閥和放大器與工控機連接， 工控機根據(jù)位移傳感器的所測的轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)情況向放大器發(fā)出控制信號，調(diào)整供氣壓力的大小。本發(fā)明所述的供氣孔環(huán)套2上的供氣孔采用為逆切向供氣形式或者垂直供氣形式。本發(fā)明所述的供氣孔環(huán)套2上的供氣孔沿圓周方向是均勻分布的。本發(fā)明的供氣孔為垂直或者切向形式，采用環(huán)面節(jié)流可以減小整個流道的氣容， 減小氣錘振動的發(fā)生幾率。供氣孔環(huán)套2在圓周上被分成若干個獨立區(qū)域，通過合理選配不同區(qū)域的供氣孔直徑，可以改變軸承的剛度特性，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。所述的供氣孔環(huán)套2被分成的若干個區(qū)域工作時分別獨立供氣，壓力采用電氣比例閥控制，并實現(xiàn)在線實時控制。
權(quán)利要求
1.一種靜壓氣體軸承，包括軸承基體(1)和供氣孔環(huán)套O)，其特征在于所述的供氣孔環(huán)套( 上的供氣孔采用環(huán)面節(jié)流形式；所述的供氣孔環(huán)套( 沿圓周方向被分成若干個獨立區(qū)域，每個區(qū)域的供氣孔的直徑是不同的；每個區(qū)域具有獨立的供氣通道，每個供氣通道均通過電氣比例閥和放大器與工控機連接，工控機根據(jù)位移傳感器的所測的轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)情況向放大器發(fā)出控制信號，調(diào)整供氣壓力的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜壓氣體軸承，其特征在于所述的供氣孔環(huán)套(2)上的供氣孔采用為逆切向供氣形式或者垂直供氣形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜壓氣體軸承，其特征在于所述的供氣孔環(huán)套(2)上的供氣孔沿圓周方向是均勻分布的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜壓氣體軸承，包括軸承基體和供氣孔環(huán)套，所述的供氣孔環(huán)套上的供氣孔采用環(huán)面節(jié)流形式；所述的供氣孔環(huán)套沿圓周方向被分成若干個獨立區(qū)域，每個區(qū)域的供氣孔的直徑是不同的；每個區(qū)域具有獨立的供氣通道，每個供氣通道均通過電氣比例閥和放大器與工控機連接，工控機根據(jù)位移傳感器的所測的轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)情況向放大器發(fā)出控制信號，調(diào)整供氣壓力的大小。所述的供氣孔環(huán)套上的供氣孔采用為逆切向供氣形式或者垂直供氣形式。本發(fā)明的供氣孔直徑的不相等改變了流場內(nèi)的壓力分布，從而改變了軸承不同方向上的剛度特性，實現(xiàn)了軸承剛度的異向性。當(dāng)合理選配不同區(qū)域的供氣孔直徑，剛度的異向性可以有效地提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
文檔編號F16C32/06GK102252023SQ20111015107
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者于賀春, 馬文琦 申請人:大連海事大學(xué)