[实用新型]一种新型多重节流气浮轴承

说明书

本实用新型提出一种新型多重节流气浮轴承，包括进气孔、进气通道、轴承本体和均压腔。轴承本体一端竖直方向开有进气孔，进气孔底部竖直方向开有进气通道，进气通道以外的地方封闭，轴承本体远离进气孔的一端开有均压腔，进气孔与进气通道相连通，进气通道与均压腔相连通。轴承本体呈柱状，直径为90mm。气浮轴承采用小孔节流和均压腔节流，改善气浮轴承内的压力分布，从而提升气浮轴承的静态性能。进气通道的截面为三角形，能使压力分布更集中。本实用新型通过多次节流，提升气浮轴承刚度及承载力，在一定程度上也能降低轴承耗气量。

技术领域

本实用新型属于气体轴承技术领域，具体涉及一种新型多重节流气浮轴承，用于提升静态性能。

背景技术

随着超精密制造技术及尖端制造等领域的迅猛发展，对加工精度和加工过程的稳定性提出了更高的要求，尤其是在高端装备领域愈发显得重要。气浮轴承主要应用于超精密机床、光刻机、高速主轴等现代化高端装备中，传统轴承承载小、刚度低，很难满足日益发展的制造技术的需要，因此有必要对轴承技术进行革新。

由于空气以及其它惰性气体粘度低，耐高温，清洁、无污染，故可用作气浮轴承的润滑剂(即工作介质)。轴承内部没有任何机械接触，因而将磨损程度降到了最低。气浮轴承最主要的特点是加工精度高，能实现高承载、高刚度的加工过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种新型多重节流气浮轴承，采用小孔节流和均压腔节流的复合节流方式，用于解决当前气浮轴承技术中静态性能弱、稳定性差的问题。

本实用新型采用如下技术方案来实现：

一种新型多重节流气浮轴承，包括：进气孔、进气通道、轴承本体和均压腔，轴承本体一端竖直方向开有进气孔，进气孔底部竖直方向开有进气通道，进气通道以外的地方封闭，轴承本体远离进气孔的一端开有均压腔，进气孔与进气通道相连通，进气通道与均压腔相连通。进气孔和均压腔呈圆柱状，进气孔和均压腔圆心所在的直线与气浮轴承中轴线重合。所述均压腔开于轴承底部，其作用是起辅助节流作用。所述进气通道与均压腔相连，均压腔对进入的气体起辅助节流作用，之后排向外部环境。

上述的一种新型多重节流气浮轴承，所述进气孔与进气通道直接相连通，进气通道共有4个，均匀排列在进气孔中间，排列方式为正方形，正方形的中心在轴承本体的轴上，4个进气通道的中心分别位于正方形的四个顶点上。使用多个进气通道，有利于优化轴承内部压力分布，改善轴承的静态性能。

根据前文所述，该气浮轴承的轴承本体、进气孔、进气通道为定子组件，均压腔为转子组件。

本实用新型进一步的改进在于，所述进气通道截面为三角形，优选为正三角形。相比于流动性较大的圆孔形进气通道，三角孔压力分布更为集中。

本实用新型进一步的改进在于，进气孔的直径为0.4mm，进气通道的直径为0.08mm，相邻通道间的距离(通道边缘到通道边缘)为0.02mm。

本实用新型进一步的改进在于，气浮轴承本体的直径为90mm，均压腔直径为60mm；轴承本体高为60mm，进气孔和进气通道的高度为25mm，均压腔高度为10mm。

本实用新型进一步的改进在于，所述进气孔、进气通道、均压腔的内壁均为光滑、无热量交换的壁面，例如C45。

本实用新型具有以下突出效果：

本实用新型提出的一种新型多重节流气浮轴承，对节流结构进行了组合与优化，通过合理的结构引导气体流动，使气膜上的压力分布得到改善，从而提升静态性能。

本实用新型提出的一种新型多重节流气浮轴承，突破了以往单一的节流形式，将多种不同原理的节流方式优化后应用到一个轴承上，从而能够提升轴承的静态性能，也到提高稳定性，降低耗气量。

本实用新型提出的一种新型多重节流气浮轴承，设置了多个进气通道，有利于增大节流作用。