[其他]一種靜壓軸承

在審

• 申請號: 101986000005066
• 申請日: 1986-08-26
• 公開（公告）號: CN86105066B
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發明（設計）人: 雷天覺;涂光祺
• 申請（專利權）人: 機械工業部北京電機研究所
• 代理公司: 機械工業部專利代理服務處
• 代理人: 趙鼎德;唐華

一種靜壓軸承或靜壓流體墊裝置，可用于各種型式的靜壓軸承，活塞和缸體，靜壓導軌等，有很好的自動調心作用。本發明的結構特征是由靜止件和運動件構成偶合副，高壓流體經輸送孔道進入高壓槽，通過導流槽和封流邊溢出。偶合件中另一件是完全光滑的。導流槽很多很細，連續布滿在一定面積上，它可以用壓花、腐蝕等容易加工的方法刻成。本發明具有調心反映時間快，內阻尼大，可靠性好，承載能力強，加工容易，成本低廉等優點。

本發明所屬技術領域為機械工程軸承類。

經專利檢索得到的現有技術資料來看，參閱美國1967年專利3305282號，一種多槽式內阻尼靜壓軸承，如圖1所示，當中有一個環形高壓槽，高壓流體直接進入該槽。而在軸或軸承上有一定數目的，距離、深度、寬度都控制得很準的小槽（1），小槽內端和高壓槽相連，但外端卻不到軸承的端部，離端部還有一段距離（a）。高壓槽中的流體既溢進間隙，也溢進小槽，轉而由小槽兩側溢進間隙，也由端部經（a）段溢入大氣。因此在小槽兩側的圓柱面（2）上的壓力主要受小槽里的壓力控制（小槽里壓力為邊界值）。當軸受到載荷偏向一邊時，間隙減小的一面，小槽向各方面溢出的流體都減少了，通過小槽的壓力降減小，小槽內壓力增高，整個軸承在這邊的壓力都高了;同理，結構的缺點是小槽必須做得較準，因為溢出的流體大半由小槽（1）供應，每一個小槽控制著一段圓柱面（2），倘有一個小槽不精確，便要影響一段圓柱面上間隙中的壓力。倘小槽開在軸承上便影響軸的位置，倘開在軸上則會引起震動。其次，當軸承一邊的間隙減小時，小槽內的壓力先提高，然后逐步蔓延到小槽兩側的圓柱部份;由于流體的可壓縮性（特別如氣體），壓力蔓延是要時間的，所以該結構的時間反映較慢。這時間雖然極短，但倘軸承構成自動控制的一個環節則是大問題。此外，現有技術除用于靜壓向心軸承外，沒有提到其他用途。

本發明也是一種多槽式內阻尼靜壓軸承，但又不僅僅用于靜壓軸承，而是可以用于很多摩擦面，實際上成為一種靜壓流體墊裝置。為了克服前面所述現有技術的缺點，本發明對前述小槽（1）的改進是具有決定意義的。本發明將小槽（1）改稱為導流槽（5），本發明的結構特征可以這樣描述：

由靜止件和運動件構成偶合副，它們間有一定間隙，高壓流體經輸送孔道進入高壓槽，再通過導流槽及封流邊溢出。偶合件中另一件是完全光滑的。高壓流體進入高壓槽的途徑是由偶合副中較短或較小的一件的一端、或兩端、或中央、或四周通入，并將偶合副中此件離壓力最低處最近的一小段做成前面所說的封流邊;其余面積上布滿前面所說的導流槽，這種導流槽數量很多，是一個接一個地連續布置，可達數以百計視加工方法或零件大小而定;導流槽的截面形狀不拘，最好為三角形;導流槽的深度很淺，略大于偶合副之間的間隙;導流槽的方向是與高壓流體相通并通向封流邊;導流槽在通向封流邊時，可以采取最短的途徑，也可以使偶合副在相對運動時，能通過流體的粘性作用使一部份流體沿軸向由低壓向高壓流動，即呈螺旋線或斜線形狀。導流槽可以用壓花，腐蝕或其他容易加工的方法刻成。

本發明可廣泛用于向心軸承、止推軸承、向心止推軸承、靜壓導軌，以及柱塞、活塞與缸體。用于柱塞和活塞時可利用被壓縮的介質作高壓流體而不需外加油源。

為了更簡明清楚地說明本發明的作用原理和優點，將借助一個實施例-一種多槽式內阻尼靜壓向心軸承來敘述較好。

圖2：一種多槽式內阻尼靜壓向心軸承

軸承（3）當中是一個環形高壓槽（4），軸承兩端各有一段（a）是光滑的，稱為封流邊。其余地方則用壓花或其它方法做成小槽（5）稱為導流槽。導流槽很細，數量很多，沿軸承內圓周可達數以百計。導流槽理論上可作成任何截面，但從工藝和作用來說以作成三角形為最好，如圖3和圖4所示。相鄰的導流槽形成的棱角頂上磨成一條很窄的刃帶，和（a）段的光滑面在同一圓柱面上，并一次磨出。導流槽里端和高壓槽相連。有導流槽部分的通流能力（指同一壓力降同一長度在單位時間內通過流體體積）約為（a）段的8倍。（a）段的寬度約為軸承半長（指由高壓槽邊到軸承端的長度）的十分之一，具體尺寸根據情況優化。倘軸（6）只在靜態使用（軸不轉）則導流槽和軸的中心線是平行的。但倘軸旋轉時，則導流槽順著軸表面運動的方向由兩端向中心傾斜15～30而使導流槽呈螺旋線形狀，如圖5所示。換言之，倘在軸表面上劃一條和軸心平行的母線，這母線在軸旋轉時先在兩端和導流槽相交。