[发明专利]一种静压气体轴承装置

说明书

本发明公开了一种静压气体轴承装置，至少包括气体轴承和气缸，所述气体轴承环隙配合设置于所述汽缸内并可在气缸内做往复运动，所述气体轴承包括圆柱状轴承本体、数个设置于所述轴承本体上的限流机构以及在轴承本体内沿轴向设置的充气腔，所述限流机构与轴承本体通过螺纹紧密配合连接，所述限流机构上设有限流通孔，所述充气腔通过限流通孔与环隙连通，所述充气腔的前端紧密连接有单向进气机构，所述充气腔通过单向进气机构与充气腔外单向止通式连通；本发明所述静压气体轴承装置通过简化限流机构并配合改进充气腔，使得成本低、易加工、易装卸维护，还可据不同工况配合不同限流通道的限流机构，特别适用于自由活塞式声能制冷机中。

技术领域

本发明是涉及一种静压气体轴承装置，属于流体循环设备技术领域。

背景技术

随着工业技术的不断发展，人们对设备运行的紧凑性，可靠性和长寿命性的要求越来越高。对于活塞在气缸内的往复运动，通过油润滑的弊端日益暴露，尤其在自由活塞往复运动的设备里，无论是对于活塞还是置换器，无油润滑的气体轴承都备受青睐。由于气体轴承的存在，随着活塞的运动，当到达一定压力时，工作气体会通过止回阀进入充气腔，随后经过限流孔形成高速气流，并喷射到气缸内壁产生一层高压气膜，从而使活塞和气缸的相对运动得到气膜润滑，气体轴承具有摩阻极低、速度高、精密度高、振动小、噪音低、摩擦损耗小、适用温度范围宽广、无污染、寿命长等众多优点，同时，现有气体轴承也存在着结构复杂、制造精度要求高和造价昂贵的不足。

而影响气体轴承性能的关键在于气体轴承上的限流孔处的限流机构，现有气体轴承用限流机构的结构与类型多种多样，有螺丝型，毛细管型，精密通道型，以及多孔介质型等，例如中国专利02819435.7公开了一种机械设备用的流体轴承装置，其限流机构是设置于活塞侧壁上并安装有可通过流体的多空体的通孔结构，该种形式的气体轴承装置的限流机构借助多空体介质实现，结构复杂、装卸不便，特别是多空体堵塞需要维护时，维护困难，而且对生产材料和生产工艺要求高，不利于批量化生产。根据工况的不同，对于气体轴承的“刚度”需求也不尽相同，现有气体轴承一旦装配完成，限流机构形成的限流通道的孔径和长度则固定不能更改，这显然限制了气体轴承的应用范围。因此，人们渴望通过对限流机构的重点改进并配合对气体轴承装置的整体结构调整，从而得到一种静压气体轴承装置，其结构简单、成本低廉、材料易得、可靠性高、使用寿命长，便于装卸和维护，以满足人们对静压气体轴承装置的批量化生产需求。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种静压气体轴承装置，其结构简单、成本低廉、材料易得、可靠性高、使用寿命长，便于装卸和维护，以满足人们对静压气体轴承装置的批量化生产需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种静压气体轴承装置，至少包括气体轴承和气缸，所述气体轴承环隙配合设置于所述汽缸内并可在所述气缸内做往复运动，所述气体轴承包括圆柱状轴承本体、数个设置于所述轴承本体上的限流机构以及在所述轴承本体内沿轴向设置的充气腔，其特征在于：所述限流机构与所述轴承本体通过螺纹紧密配合连接，所述限流机构上设有限流通孔，所述充气腔通过所述限流通孔与所述环隙连通，所述充气腔的前端连接有单向进气机构，所述充气腔通过所述单向进气机构与所述充气腔外单向止通式连通。

一种实施方案，所述限流通孔的孔径为0.05mm～0.08mm。

一种实施方案，所述数个限流机构为内部设有限流通孔、外部设有螺纹的螺栓结构，所述限流通孔的上部设有扩流结构，所述扩流结构为圆台型或圆柱型。

作为进一步优选方案，所述轴承本体上设有与所述限流机构上设有的螺纹相适配的螺纹孔。

作为进一步优选方案，所述螺纹孔外延开设有端口。

作为进一步优选方案，所述限流通孔顶部设有与螺丝安装工具相适配的一字型、十字型或三角型的装配凹槽。