阅读说明：本技术 一种气体轴承 (Gas bearing ) 是由 胡余生 陈彬 贾金信 苏久展 闫瑾 刘鹏辉 于 2019-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种气体轴承,涉及轴承领域。包括：轴承套、箔片和磁性支撑组件,箔片设置于轴承套内部,磁性支撑组件设置于箔片和轴承套之间；磁性支撑组件包括第一磁性件和第二磁性件,第一磁性件设置于箔片靠近轴承套的一侧,第二磁性件设置于第一磁性件远离箔片的一侧,第一磁性件和第二磁性件之间具有斥力。本发明提供的气体轴承,由于第一磁性件和第二磁性件之间具有斥力,使得第一磁性件受到来自第二磁性件的向箔片方向的力,从而为箔片提供支撑力,增加气体轴承的载重能力。同时,由于第一磁性件和第二磁性件之间具有斥力,使得两者之间不需要实际接触也能对箔片提供支撑力,避免了机械摩擦的问题,从而延长了气体轴承的使用寿命。(The invention provides a gas bearing, and relates to the field of bearings. The method comprises the following steps: the magnetic bearing comprises a bearing sleeve, a foil and a magnetic support assembly, wherein the foil is arranged inside the bearing sleeve, and the magnetic support assembly is arranged between the foil and the bearing sleeve; the magnetic support assembly comprises a first magnetic part and a second magnetic part, the first magnetic part is arranged on one side, close to the bearing sleeve, of the foil, the second magnetic part is arranged on one side, far away from the foil, of the first magnetic part, and repulsive force is arranged between the first magnetic part and the second magnetic part. According to the gas bearing provided by the invention, as the repulsive force is formed between the first magnetic part and the second magnetic part, the first magnetic part receives the force from the second magnetic part in the direction of the foil, so that the supporting force is provided for the foil, and the load-carrying capacity of the gas bearing is increased. Meanwhile, due to the fact that repulsive force exists between the first magnetic part and the second magnetic part, supporting force can be provided for the foil without actual contact between the first magnetic part and the second magnetic part, the problem of mechanical friction is avoided, and the service life of the gas bearing is prolonged.)

一种气体轴承

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体而言，涉及一种气体轴承。

背景技术

动压气体箔片轴承是一种采用气体充当润滑剂的轴承，因其具有高转速、高精度、耐高温、无辐射、无污染、噪音小、寿命长以及结构简单紧凑等特点，在高速及超高速领域被越来越广泛的应用。但动压气体箔片轴承的载重上限普遍较低。现有动压气体箔片轴承为了提升载重能力，多采用在轴承套与箔片之间添加支撑片的形式增强箔片的称重能力，但由于支撑片与箔片之间是接触式支撑，两者之间会产生机械摩擦，导致动压气体箔片轴承的使用寿命降低。

发明内容

本发明提供了一种气体轴承，旨在改善现有动压气体箔片轴承内支撑片和箔片之间采用接触式支撑，两者之间会产生机械摩擦，导致动压气体箔片轴承使用寿命降低的问题。

本发明是这样实现的：

一种气体轴承，包括：轴承套、箔片和磁性支撑组件，所述箔片设置于所述轴承套内部，所述磁性支撑组件设置于所述箔片和所述轴承套之间；

所述磁性支撑组件包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件设置于所述箔片靠近所述轴承套的一侧，所述第二磁性件设置于所述第一磁性件远离所述箔片的一侧，所述第一磁性件和所述第二磁性件之间具有斥力。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第一磁性件由永磁体制成。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第二磁性件包括铁芯和绕组，所述绕组设置于所述铁芯上。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述轴承套的内侧壁上设有用于安装所述第二磁性件的安装槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第二磁性件由永磁体制成。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述箔片为多个，每一所述箔片和所述轴承套之间均设有所述磁性支撑组件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每一所述箔片和所述轴承套之间均设有多个所述磁性支撑组件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每一所述箔片均包括相互连接的支撑部和固定部，所述轴承套的内侧壁上设置有用于固定所述固定部的固定槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述支撑部为多个，多个所述支撑部相互分离且均与所述固定部连接，每一所述支撑部和所述轴承套之间均设有所述磁性支撑组件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述箔片由非导磁材料制成。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的气体轴承，由于第一磁性件和第二磁性件之间具有斥力，使得第一磁性件受到来自第二磁性件的向箔片方向的力，从而为箔片提供支撑力，增加气体轴承的载重能力。同时，由于第一磁性件和第二磁性件之间具有斥力，使得两者之间不需要实际接触也能对箔片提供支撑力，避免了机械摩擦的问题，从而延长了气体轴承的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的一种气体轴承的结构示意图；

图2是图1中A部放大图；

图3是本发明实施例提供的一种气体轴承的内部结构示意图；

图4是图3中B部放大图；

图5是本发明实施例提供的一种气体轴承中轴承套的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种气体轴承中箔片和第一磁性件的连接关系示意图；

图7是本发明实施例提供的一种气体轴承中箔片的结构示意图。

图标：轴承套1；安装槽11；固定槽12；箔片2；固定部21；支撑部22；磁性支撑组件3；第一磁性件31；第二磁性件32；铁芯321；绕组322。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参照图1-图7所示，本实施例提供一种气体轴承，包括：轴承套1、箔片2和磁性支撑组件3。轴承套1呈筒状，箔片2设置于轴承套1内部，箔片2呈弧形，且沿轴承套1内侧壁的周向延伸，箔片2与轴承套1之间具有一定的间隙，磁性支撑组件3设置于箔片2与轴承套1之间，用于为箔片2提供沿轴承套1径向且向内的支撑力。轴承套1上设有电磁组件，用于在气体轴承与转轴连接时为转轴提供电磁力，使得气动轴承能够正常使用。电磁组件可采用现有动压气体箔片2轴承中常用的电磁组件。具体的，由于箔片2在应用时，会产生一定的形变，本实施例，箔片2由弹性材料制成。

磁性支撑组件3包括第一磁性件31和第二磁性件32，第一磁性件31设置于箔片2靠近轴承套1的一侧，也就是设置于箔片2朝向轴承套1内侧壁的侧面上，可采用粘粘剂或卡槽等结构进行连接。

第二磁性件32设置于第一磁性件31远离箔片2的一侧，也就是第二磁性件32位于第一磁性件31和轴承套1内侧壁之间，第一磁性件31和第二磁性件32之间具有斥力。实施时，第二磁性件32可为其单独设置固定结构对其固定，或直接与轴承套1的内侧壁连接。为了使第一磁性件31和第二磁性件32相互之间配合更稳定，第一磁性件31和第二磁性件32正对设置。

本实施例提供的气体轴承，由于第一磁性件31和第二磁性件32之间具有斥力，使得第一磁性件31受到来自第二磁性件32的向箔片2方向的力(沿轴承套1径向且朝向轴承套1轴心方向的力)，从而为箔片2提供支撑力，增加气体轴承的载重能力。同时，由于第一磁性件31和第二磁性件32之间具有斥力，使得两者之间不需要实际接触也能对箔片2提供支撑力，避免了机械摩擦的问题，从而延长了气体轴承的使用寿命。

进一步地，请参照图1-图4所示，在本实施例中，第一磁性件31由永磁体制成。实施时，第一磁性件31呈片状，且具有一定的弧度，使其能够贴附于箔片2的表面。第一磁性件31与箔片2之间通过粘粘剂进行固定，防止第一磁性件31相较于箔片2滑动。第二磁性件32可采用永磁体制成也可采用电磁铁的形式。第二磁性件32采用永磁体制成时，为了保证第一磁性件31和第二磁性件32之间能够产生斥力，第一磁性件31和第二磁性件32相对的端面的磁性相同。应用时，根据箔片2所需支撑力的大小，适应性的选择永磁体的材料以及大小。

请参照图3和图4所示，第二磁性件32采用电磁铁形式时，第二磁性件32包括铁芯321和绕组322，绕组322设置于铁芯321上，具体地，绕组322缠绕在磁铁上。应用时，绕组322通电，即可第二磁性件32产生磁性，从而使得第一磁性件31和第二磁性件32之间具有斥力。

本实施例中，第二磁性件32采用电磁铁形式。由于电磁铁在应用时，能够通过调节绕组322通电大小、绕组322匝数以及绕组322直径等参数，改变电磁铁的磁性大小，使得磁性支撑组件3提供的支撑力能够适应多种应用环境，从而使得本实施例提供的气体轴承的适用范围更广，且能够在应用时适应性地调整支撑力大小。

为了减小第一磁性件31的重量对箔片2的影响，在实际应用时，第一磁性件31的厚度要设置的尽可能薄。相应的，为了保证磁性支撑组件3对箔片2能够提供足够的支撑力，第二磁性件32无论采用永磁体形式还有电磁铁形式，都要增大第二磁性件32的体积，这样就会导致气体轴承的体积增大。为了避免气体轴承体积过大，在本实施例中，轴承套1的内侧壁上设有用于安装第二磁性件32的安装槽11，安装槽11位置与第二磁性件32位置相对应，且安装槽11的深度方向沿轴承套1的径向延伸。应用时，第二磁性件32全部或部分处于安装槽11内，使得箔片2与轴承套1内侧壁之间的间隙不会因第二磁性件32的体积过大而变大，避免了气体轴承体积过大的问题。同时也能防止在应用时第二永磁体窜动的问题。

具体地，请参照图1和图6所示，在实际应用时，箔片2为一个或多个，本实施例中，箔片2为三个，三个箔片2相互独立且均匀设置。将箔片2设置为相互独立的多个，可使得单个箔片2的体积不会过大，减小制造难度。且相互独立的箔片2受力时不会相互影响，增强了气体轴承工作时的稳定性。为了保证每一箔片2均能够被提供足够的支撑力，每一箔片2与支撑套内侧壁之间均设有磁性支撑组件3。

进一步地，本实施例中，每一箔片2与轴承套1内侧壁之间均设有多个磁性支撑组件3，应用时，每一磁性支撑组件3可看作是一个点，多个磁性支撑组件3形成的支撑点共同形成一个支撑面，使得箔片2受到的支撑力更加均匀。同时，实际应用时，由于各种内部和外部因素的综合影响，箔片2远离轴承套1内侧壁一侧受到的力是不均匀的，会存在局部位置受力大于周边位置受力的情况，将磁性支撑组件3设置为多个，可根据箔片2的受力情况，增大对应位置的磁性支撑组件3的支撑力，使得气体轴承的稳定性得到提高。

进一步地，请参照图5和图7所示，为了避免箔片2与轴承套1分离，在本实施例中，每一箔片2均包括相互连接的支撑部22和固定部21，轴承套1的内侧壁上设置有用于固定固定部21的固定槽12。支撑部22呈弧形片状，弧形片状的支撑部22的开口方向朝向轴承套1的轴心，固定部21设置于支撑部22沿轴承套1周向的边缘处，呈现为翻边的形式，且沿轴承套1的径向朝向轴承套1的内侧壁延伸，使用时，固定部21插设于固定槽12内。具体地，固定部21与固定槽12过盈配合。

进一步地，请参照图7所示，在本实施例中，支撑部22为多个，多个支撑部22相互分离且均与固定部21连接，且多个支撑部22沿轴承套1的轴向排布。每一箔片2上设置于多个相互独立的支撑部22，能够使得其中一个支撑部22受力过大时，不会对其他支撑部22造成影响，减小箔片2局部受力过大对气体轴承整体稳定性的影响。相应地，每一支撑部22和轴承套1之间均设有磁性支撑组件3。且每一支撑部22均对应多个磁性支撑组件3，进一步减小箔片2局部受力过大对气体轴承整体稳定性的影响。具体地，每一箔片2对应的多个磁性支撑组件3阵列排布且均匀设置。更具体地，每一支撑部22对应的多个磁性支撑组件3沿轴承套1的周向均匀排布。

进一步地，由于气体轴承是采用磁性力对连接的转轴进行支撑，也就是通过电磁组件的磁场于转轴产生相互作用。为了避免磁性支撑组件3的磁场对电磁组件的磁场产生影响，在本实施例中，箔片2由非导磁材料制成。以提高气体轴承的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。