[发明专利]智能可倾瓦静压气体轴承其及刚度阻尼特性动态调节方法

权利要求书

1.智能可倾瓦静压气体轴承，包括轴承座、装在轴承座内的可倾瓦组件、装在可倾瓦组件上且呈圆弧形状的多孔质石墨块和将气体导入至多孔质石墨块上的波纹导气管，可倾瓦组件沿轴承座周向均匀设置，其特征在于：所述的可倾瓦组件包括贴合定位在轴承座内壁上的支撑瓦块、位于支撑瓦块径向内则的可倾瓦块、沿径向连接支撑瓦块与可倾瓦块的柔性阻尼件和由外部控制系统控制形成径向伸缩变形的压电陶瓷感应调节件，多孔质石墨块装在可倾瓦块内端，压电陶瓷感应调节件夹装在可倾瓦块和支撑瓦块之间并与外部控制系统信号传输连接，波纹导气管沿径向穿过轴承座、支撑瓦块和压电陶瓷感应调节件并与可倾瓦块联通。

2.根据权利要求1所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的可倾瓦块的内端面上开有与多孔质石墨块相对应的导气凹槽，导气凹槽与波纹导气管联通，导气凹槽的内壁上具有沿轴向设置的凸起卡槽，多孔质石墨块上具有与凸起卡槽卡接配合的凸起卡条，凸起卡条卡入凸起卡槽中将多孔质石墨块嵌入导气凹槽中，并在多孔质石墨块的背面形成圆弧形的储气腔。

3.根据权利要求2所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的凸起卡槽为横截面呈T型的条形凹槽，凸起卡条为横截面呈T型的卡条，导气凹槽一侧开设侧边开口，凸起卡条从侧边开口伸入至凸起卡槽中，侧边开口上垫有密封垫和密封垫压板，密封垫压板与可倾瓦块通过螺栓固定并压紧密封垫，密封垫压紧多孔质石墨块的圆弧形侧面，将多孔质石墨块沿轴向压紧在导气凹槽中。

4.根据权利要求2所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的可倾瓦块上开设联通波纹导气管和导气凹槽的导气通孔，可倾瓦块的外端面设置与导气通孔联通的对接端环，波纹导向管的内端套在对接端环上。

5.根据权利要求1所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的柔性阻尼件在压电陶瓷感应调节件的两侧对称设置，支撑瓦块的内端面和可倾瓦块的外端面上均开设用于连接柔性阻尼件的T型连接凹槽，柔性阻尼件的两端设置与T型连接凹槽相对应的T型连接端，柔性阻尼件为沿径向呈波浪形状的不锈钢片。

6.根据权利要求1所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的支撑瓦块的内端面和可倾瓦块的外端面均为平面，压电陶瓷感应调节件夹在支撑瓦块的内端面和可倾瓦块的外端面之间，包括随外部系统的信号控制沿径向伸缩变形的压电陶瓷块和用于感应轴承振动信号的PVDF传感器，压电陶瓷块套在波纹导气管外且与支撑瓦块的内端面贴合，PVDF传感器夹在压电陶瓷块与可倾瓦块之间，压电陶瓷块的连接线和PVDF传感器的连接线分别穿出轴承座与外部控制系统连接， PVDF传感器呈薄片形状且数量为两个，两个PVDF传感器在波纹导气管两侧对称设置。

7.根据权利要求1所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的轴承座包括环形基座和盖在环形基座端面上的基座盖板，可倾瓦组件装在环形基座与基座盖板形成的空腔中，并与环形基座连接。

8.根据权利要求1所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的支撑瓦块开设供波纹导气管穿过的支撑瓦块通孔，支撑瓦块的外端面上具有与支撑瓦块通孔联通的瓦块对接管，环形基座上具有与瓦块对接管相对应的基座对接管，瓦块对接管连接在基座对接管中，波纹导气管伸入基座对接管并穿过瓦块对接管进入至支撑瓦块通孔中。

9.根据权利要求8所述的智能可倾瓦静压气体轴承，其特征在于：所述的瓦块对接管通过差动螺栓连接在基座对接管中，差动螺栓呈供波纹导气管穿过的中空结构，瓦块对接管的自由端具有小螺距外螺纹，差动螺栓的内壁上具有与小螺距外螺纹配合的小螺距内螺纹，差动螺栓的外壁上具有大螺距外螺纹，基座对接管的内壁上具有与大螺距外螺纹配合的大螺距内螺纹，小螺距内螺纹的螺距小于大螺距内螺纹的螺距，差动螺栓螺纹配合伸入至基座对接管中并与瓦块对接管螺纹配合，瓦块对接管上具有对差动螺栓的进行限位的限位挡条，限位挡条设置在小螺距外螺纹的内侧，并随差动螺栓在基座对接管中的拧入而与差动螺栓端面接触。

10.权利要求1至9任一项所述的智能可倾瓦静压气体轴承的刚度阻尼特性动态调节方法，其特征在于：根据所述的智能可倾瓦静压气体轴承初始承载需求，调节可倾瓦组件中柔性阻尼件的数量和初始阻尼，以调节可倾瓦组件的初始刚度，在承载过程中通过压电陶瓷感应调节件实时采集轴承的振动信号，并传输至外部控制系统，外部控制系统对接收到的振动信号进行实时计算分析得出电压控制信号并传输至压电陶瓷感应调节件，以控制压电陶瓷感应调节件形成径向伸缩变形，调节柔性阻尼件的阻尼特性，形成对智能可倾瓦静压气体轴承的刚度阻尼特性的动态调节。