无源静压高速主轴支承结构及其运行方法技术

本发明专利技术公开了一种无源静压高速主轴支承结构及其运行方法，该无源静压高速主轴支承结构包括径向支承、主轴，主轴安装在径向支承内，在主轴与径向支承之间设有压缩空气腔；在径向支承上设有进气口，在主轴上还设有叶片，该叶片位于压缩空气腔内。本发明专利技术的结构更简单，降低了投入成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械领域，具体涉及一种无源静压高速主轴支承结构及其运行方 法。
技术介绍
在机械行业中，主轴的径向支承元件大多采用滚珠轴承，但当主轴高速旋转 时，滚珠轴承的磨损加大，通用的作法是加入润滑剂或润滑油进行润滑，但加入润滑油 或润滑剂，会造成环境污染，影响到人体的健康。现有已有人采用空气静压轴承作径向支承元件，即在主轴与径向支承之间设有 压缩空气腔，并在压缩空气腔内通以高压气，并在主轴与径向支承之间形成压力气膜， 减少两者之间的磨损，但此种结构需要将高压空气气源通过进气口接入高压空气腔，投 入成本高，不利于推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无源静压高速主轴支承结 构，本专利技术的结构更简单，降低了投入成本。其技术方案如下一种无源静压高速主轴支承结构，包括径向支承、主轴，主轴安装在径向支承 内，在主轴与径向支承之间设有压缩空气腔；在径向支承上设有进气口，在主轴上还设 有叶片，该叶片位于压缩空气腔内。本专利技术还公开了一种无源静压高速主轴支承结构的运行方法，主轴在径向支承 内高速旋转的同时带动叶片旋转，叶片旋转时，在叶片与进气口之间形成负压腔，外界 的空气从进气口进入到负压腔内，并在叶片的作用下进入压缩空气腔，高压空气在压缩 空气腔内，使主轴与径向支承之间形成压力气膜，减少主轴与径向支承之间的磨损。前述技术方案进一步细化的技术方案可以是所述叶片为左叶片及右叶片，左叶片、右叶片分别位于进气口的两侧；所述负 压腔位于左叶片及右叶片之间。相对的左叶片及右叶片的其中一端相互靠近、另一端相互远离。在所述径向支承与所述转轴之间还设有侧压缩腔；侧压缩腔分别位于所述压缩 空气腔的旁侧，侧压缩腔与所述压缩空气腔相通。所述侧压缩腔为左压缩腔、右压缩腔；左压缩腔、右压缩腔分别位于所述压缩 空气腔的两侧，左压缩腔和/或右压缩腔均与所述压缩空气腔相通。压缩空气腔内的高 压空气还可以进入左压缩腔、右压缩腔，并分别在压缩空气腔、左压缩腔、右压缩腔处 形成压力气膜，提高主轴旋转时的稳定性。所述径向支承包括中部支承、左部支承及右部支承，所述压缩空气腔、左压缩 腔、右压缩腔分别设于中部支承与所述主轴之间、左部支承与所述主轴之间、右部支承与所述主轴之间。该结构易于加工，降低加工的难度。在所述中部支承、左部支承之间设有左通道，在所述中部支承、右部支承之间 设有右通道，所述压缩空气腔、左压缩腔通过左通道相通，所述压缩空气腔、右压缩腔 通过右通道相通。综上所述，本专利技术的优点是主轴高速旋转时，叶片将外界的空气压入压缩空 气腔，并在主轴与径向支承之间形成压力气膜，减少主轴与径向支承之间的磨损，并且 不需外界提供高压气源，结构简单，投入成本低。附图说明图1是本专利技术实施例一的结构图；图2是本专利技术实施例二的结构图；附图标记说明1、主轴，2、压缩空气腔，3、进气口，4、左叶片，5、右叶片，6、负压腔，7、左压缩腔，8、右压缩腔，9、左通道，10、右通道，11、中部支承，12、左部支承， 13、右部支承。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明实施例一如图1所示，一种无源静压高速主轴支承结构，包括径向支承、主轴1，主轴1 安装在径向支承内，在主轴1与径向支承之间设有压缩空气腔2;在径向支承上设有进气 口 3，在主轴1上还设有叶片，该叶片位于压缩空气腔2内，主轴1旋转时，叶片与进气 口 3之间形成负压腔6。其中，所述叶片为左叶片4及右叶片5，左叶片4、右叶片5分别位于进气口 3 的两侧；负压腔6位于左叶片4及右叶片5之间，相对的左叶片4及右叶片5的其中一端 相互靠近、另一端相互远离，且左叶片4及右叶片5相对于进气口 3对称。在径向支承与主轴1之间还设有左压缩腔7、右压缩腔8 ；左压缩腔7、右压缩 腔8分别位于压缩空气腔2的两侧，左压缩腔7、右压缩腔8均与压缩空气腔2相通；所 述径向支承包括中部支承11、左部支承12及右部支承13，压缩空气腔2、左压缩腔7、 右压缩腔8分别设于中部支承11与主轴1之间、左部支承12与主轴1之间、右部支承13 与主轴1之间；在中部支承11、左部支承12之间设有左通道9，在中部支承11、右部支 承13之间设有右通道10，压缩空气腔2、左压缩腔7通过左通道9相通，压缩空气腔2、 右压缩腔8通过右通道10相通。本实施例中，无源静压高速主轴运行方法是，主轴1在径向支承内高速旋转的 同时带动叶片旋转，叶片旋转时，在叶片与进气口 3之间形成负压腔6，外界的空气从进 气口 3进入到负压腔6内，并在叶片的作用下进入压缩空气腔2，高压空气在压缩空气腔 2内，使主轴1与径向支承之间形成压力气膜，减少主轴1与径向支承之间的磨损。实施例二如图2所示，本实施例中，仅仅在进气口 3的左侧设有左叶片4，使空气随着主轴1的高速旋转，压入径向支承与主轴1之间，并形成压力气膜，减少主轴1与径向支承 之间的磨损。 以上仅为本专利技术的具体实施例，并不以此限定本专利技术的保护范围；在不违反本 专利技术构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本专利技术的保护范围。权利要求1.一种无源静压高速主轴支承结构，包括径向支承、主轴，主轴安装在径向支承 内，在主轴与径向支承之间设有压缩空气腔；其特征在于，在径向支承上设有进气口， 在主轴上还设有叶片，该叶片位于压缩空气腔内。2.如权利要求1所述无源静压高速主轴支承结构，其特征在于，所述叶片为左叶片 及右叶片，左叶片、右叶片分别位于进气口的两侧；所述负压腔位于左叶片及右叶片之 间。3.如权利要求1至2中任一项所述无源静压高速主轴支承结构，其特征在于，在所述 径向支承与所述转轴之间还设有侧压缩腔；侧压缩腔分别位于所述压缩空气腔的旁侧， 侧压缩腔与所述压缩空气腔相通。4.如权利要求3所述无源静压高速主轴支承结构，其特征在于，所述侧压缩腔为左压 缩腔、右压缩腔；左压缩腔、右压缩腔分别位于所述压缩空气腔的两侧，左压缩腔和/ 或右压缩腔均与所述压缩空气腔相通。5.如权利要求4所述无源静压高速主轴支承结构，其特征在于，所述径向支承包括中 部支承、左部支承及右部支承，所述压缩空气腔、左压缩腔、右压缩腔分别设于中部支 承与所述主轴之间、左部支承与所述主轴之间、右部支承与所述主轴之间。6.如权利要求5所述无源静压高速主轴支承结构，其特征在于，在所述中部支承、 左部支承之间设有左通道，在所述中部支承、右部支承之间设有右通道，所述压缩空气 腔、左压缩腔通过左通道相通，所述压缩空气腔、右压缩腔通过右通道相通。7.—种无源静压高速主轴支承结构的运行方法，其特征在于，主轴在径向支承内高 速旋转的同时带动叶片旋转，叶片旋转时，在叶片与进气口之间形成负压腔，外界的空 气从进气口进入到负压腔内，并在叶片的作用下进入压缩空气腔，高压空气在压缩空气 腔内，使主轴与径向支承之间形成压力气膜，减少主轴与径向支承之间的磨损。全文摘要本专利技术公开了一种，该无源静压高速主轴支承结构包括径向支承、主轴，主轴安装在径向支承内，在主轴与径向支承之间设有压缩空气腔；在径向支承上设有进气口，在主轴上还设有叶片，该叶片位于压缩空气腔内。本专利技术的结构更简单，降低了投入成本。文档编号F16C32/06GK102011800SQ20101018955公开日2011年本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源静压高速主轴支承结构，包括径向支承、主轴，主轴安装在径向支承内，在主轴与径向支承之间设有压缩空气腔；其特征在于，在径向支承上设有进气口，在主轴上还设有叶片，该叶片位于压缩空气腔内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李悦，王晓铮，
申请(专利权)人：广州中国科学院工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：81