本发明专利技术涉及一种气体推力轴承，包括具有轴承本体（６）的轴承衬套，其中所述轴承本体限定一纵向轴线（９）并具有多个凹部（１８）以及多个毛细孔（１７），其中所述凹部在衬套本体（６）的外侧表面上形成，每个毛细孔从凹部的地步通过所述衬套本体（６）延伸至所述本体的内侧表面。所述衬套本体（６）相对于纵向轴线（９）成直角延伸通过所述毛细孔（１７）的每个横截面具有比所述毛细孔（１７）的紧邻区域更大的局部壁厚。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及权利要求1的前序部分所述的气体推力轴承以及所述 气体推力轴承应用在其中的直线压縮机。
技术介绍
径向作用的气体推力轴承接收径向力，所述径向力作用于轴承衬 套内可移动地被保持的本体例如轴或活塞上，这是将通过轴承衬套的 壁内的小孔的加压的气体均匀地引导到本体与轴承衬套之间的间隙内 而实现的，从而所产生的气垫防止本体与轴承衬套的彼此相互接触。如果所述本体通过径向作用的力相对于轴承衬套被移动，则本体 与轴承衬套之间的间隙沿力的方向缩窄，并且间隙的縮窄的区域内的 气垫被压縮，而在本体的相反侧上的间隙的区域加宽并且所述气垫在 所述区域内相应地扩展。通过这种压力差产生回复力，所述回复力越 大，则本体的径向偏移变得更强烈并且因此间隙的这两个区域之间的压差也变得更大(弹性效应)。气体推力轴承的弹性效应的强度(刚度) 基本上由供气孔的横截面(面积)确定。这些供气孔越小，则越有效 地防止气体的回流。回流影响越小，则通过本体的径向移位所造成的 压力升高就越明显，并且因此回复力(刚度)就越高。供气孔的直径越小，则足以用于令人满意的承载作用的需要通过 该供气孔的气体输送量就越少。气体输送量的最小化尤其对于诸如压 縮机活塞的承载的应用而言是非常重要的，其中由压縮机本身压縮的 气体被用于气体推力轴承的操作，并且较高的气体消耗负面地影响了 压縮机的效率。出于不同的理由所期望的是，在气体推力轴承中将供气孔的直径 制造得尽可能小。目前，小于一百分之一毫米范围内的孔直径可以有效地利用脉冲激光束或利用电火花烧蚀被制成。然而，孔的径长比(直径d比孔长度L之比)对于孔的质量以及成本节约起到了重要的作用。对于工业制造而言，现有技术采用最大l: 20的径长比。最大至l: 40的较高 的径长比在某些情况下利用合适选择的材料也是可以实现的，但却是 以孔的重复精度为代价。如果采用30 pm的供气孔的实际可实现的直径d以及1: 20的径 长比，则轴承衬套的壁厚L不可超过0.6mm。这种薄壁的轴承衬套的 机械加工是极其困难的，这是因为安装与机加工(切削)所需的力使 得高精度的轴承衬套非常容易地变形。改进轴承衬套的尺寸稳定性的 并使得可以形成狭窄的供气孔的技术方案是车削在最初厚壁的轴承衬 套上的外侧表面周围延伸的凹槽(其中衬套的壁厚在凹槽所在的区域 内被减小)并且随后供气孔在凹槽的底部内被形成。然而，这所产生 的问题是凹槽所在的区域内的非常薄壁的衬套具有由于在机加工的过 程中出现的力而导致变形的危险。在实际中所产生的结果是，其余高 壁厚仍可以在凹槽的区域内得到保留，从而可以以大约1: 20的径长 比重复制造的供气孔具有不期望的大直径或者孔具有更高的径长比并 产生受到限制的重复性，这导致了轴承衬套与在其中所支承的本体之 间的不均匀的气垫分布，因而导致了可靠性受到限制的承载效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种轴承衬套，其具有可复现的窄供气孔 以及较髙的尺寸稳定性，并且提出用于这种轴承衬套的应用。该目的得以实现在于一种具有壳体的气体推力轴承，其中所述壳 体设有轴承衬套，所述轴承衬套具有衬套本体，所述衬套本体限定一 纵向轴线和多个凹部和多个毛细孔，所述凹部在衬套本体的外侧表面 上形成，所述毛细孔分别从这些凹部中的一个的底部通过所述衬套本 体延伸至其内侧表面，其特征在于，所述衬套本体在横贯于纵向轴线 通过其中一个毛细孔延伸的每个横截面内具有比紧邻所述孔周围壁强 度的更高的局部壁强度。而利用传统的轴承衬套，在其周围延伸的凹 槽具有较低的壁强度，其在整个横截面内是相同的，本专利技术的局部增加的壁强度使得可以增加轴承衬套上的负载，尤其相对于与纵向轴线 平行的转矩矢量的转矩。根据本专利技术的第一实施例，凹部是沉孔，其直径大于毛细孔的直 径，并且毛细孔分别从每个沉孔的底侧表面开始延伸。对于该实施例而言，实现了轴承衬套的非常高的尺寸稳定性，这 是因为沉孔外侧的衬套本体的高的壁强度可以按照需要被选择。然而， 这种轴承衬套的制造是相对复杂的，这是因为延伸通过衬套本体的每 个供气孔必须以两个步骤被制造，首先，产生沉孔，并且随后，产生 毛细孔，并且在产生沉孔的过程中，必须高精度地监测孔深度。根据简单制造的实施例，凹部是在衬套的圆柱形外侧表面上的扇 段形切口。这些切口容易制造具有相同的深度，这是因为例如轴承衬 套安置在加工桌上并利用圆锯片或切削头被加工，它们高于桌表面的 高度稍微小于衬套本体的壁厚。在该实施例中，该毛细孔分别优选在横贯于纵向轴线的横截面内 居中从切口的底侧表面开始延伸，这是因为其余的壁厚是最小的。还有利的是，多个所述切口分别会聚到在外侧表面周围延伸的凹 槽内，这是因为与凹槽连通的单个供应入口足以将压縮气体供应至从 凹槽延伸出的所有毛细孔。在横截面内，切口的底侧表面优选形成正多边形。不仅在如上所述的扇段形切口的情况中，有利的是，凹部是在外 侧表面周围延伸的至少一个凹槽的一部分，其具有沿周向变化的深度， 从而使得可以将共用的压縮气体输送至从凹槽延伸出的所有毛细孔。根据另一实施例，衬套本体在横贯于纵向轴线的横截面内具有带 有齿的轮的形状，其中一个毛细孔从所述带有齿的轮的形状的齿隙开 始延伸。在横截面内，所述齿和齿隙优选形成一弯曲轮廓。带有齿的轮的形状、尤其具有弯曲轮廓的带有齿的轮的形状通过 利用往复旋转切削工具进行车削而获得。对于具有上述类型的轴承衬套以及容纳轴承衬套的壳体的气体推 力轴承而言，至少一个通道优选在壳体的内侧表面上设置，其中多个凹部经由所述通道连通，从而使得可以将共用的压缩气体供应至多个 凹部。通道优选沿纵向轴线的方向延伸，并且经由通道彼此相互连通的 凹部沿纵向轴线的方向间隔。特别地，连通的凹部可属于不同的周向 凹槽。本专利技术的技术主题还在于一种直线压縮机，其中使用了如上所述 的轴承衬套和/或气体推力轴承。附图说明参照附图，通过一下给出的示意性实施例的说明可以清楚本专利技术 的其它特征和优点。这些附图如下图l示出了根据本专利技术的直线压縮机的示意性轴向剖视图； 图2示出了沿图1中的线ii-ii的平面的直线压縮机的径向剖视图3示出了根据第一实施例的沿图i中的线iii-iii的直线压縮机的轴承衬套的剖视图4示出了根据第二实施例的直线压缩机的径向剖视图； 图5示出了根据第二实施例的轴承衬套的局部透视图； 图6示出了根据第三实施例的与图4类似的视图。具体实施例方式如图1所示的直线压縮机包括具有圆柱形罩2的壳体1，其中所 述罩在一端由端壁3封闭。带有单向阀5的抽吸连接部4通过端壁3 延伸到壳体1的内部容腔中。在该容腔内靠近罩2的内侧表面布置圆 柱形轴承衬套6，所述圆柱形轴承衬套与端壁3 —起限定了工作室7。 在该室内，活塞8可以沿轴承衬套6的纵向轴线9的方向移动。活塞 8远离端壁3的移动使得通过抽吸连接部4被压缩的气体抽吸到工作 室7内。活塞8朝向端壁3的移动使得气体压縮，并且最终将气体推 入到压力出口10中，在所述压力出口中设置第二单向阀11。在单向阀11的下游形成有端壁3内的分配室12。较大部分压縮气 体经由压力连接部13从分配室12离开。较小部分压縮气体在通道14内流动，其中所述通道沿轴向沿罩2的内侧表面延伸并且分别与多个 供气孔15连通，其中所述供气孔延伸通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有用于容纳轴承衬套的壳体（１）的气体推力轴承，其中所述轴承衬套包括衬套本体（６），所述衬套本体限定一纵向轴线（９）并设有多个凹部（１６、１８、２０）以及多个毛细孔（１７），其中所述多个凹部在所述衬套本体（６）的外侧表面上形成，而所述毛细孔分别从凹部（１６、１８、２０）的底部通过所述衬套本体（６）延伸至其内侧表面，其特征在于，所述衬套本体（６）在横贯于所述纵向轴线（９）通过其中一个毛细孔（１７）延伸的每个横截面内具有比所述毛细孔（１７）的紧邻周围的壁厚局部更大的壁厚。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JG舒伯特，
申请(专利权)人：BSH博世和西门子家用器具有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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