[其他]气体轴承和适合作气体轴承的轴承件及轴承材料

说明书

本发明与气体轴承有关。气体轴承包含至少两个可相对运动的轴承件，在两个轴承件相对的工作面之间有由气体注入机构注入的气体，以便能在两个轴承件之间产生稳定的气隙。

众所周知，这些空气轴承包括两个能够相对旋转的轴承件，它们由陶瓷材料、玻璃或金属制成。这样的空气轴承有很大的优越性，即使在又大又笨重的机构中它们工作时也没有摩擦，不必使用任何润滑剂。

为了在两个轴承件之间获得非常薄的气隙，在轴承件内可装设传导空气的凹槽，通过凹槽把周围的空气送入到可旋转的轴承件两个工作面之间，以形成很薄的气隙。

大家熟悉的空气轴承，它们的缺点是价格太贵，这是因为轴承件采用上述很贵的材质。

然而也出现了另一种情况，虽然天然石料特别是花岗岩可用来取代陶瓷材料，用这种极其便宜的原料制作轴承件可节省大量的资金，但是用大块的天然岩石制造轴承件时，轴承件的工作表面上会产生大量的气孔。尽管工作表面平坦但它不是不透气的。由于气体泄漏的结果不能维持所要求的厚度恒定的气隙。结果使轴承产生不希望的振动。

轴承件工作表面的多孔性常常是不均匀的，从这一点到那一点会发生变化，这种情况使得上述的气体泄漏和产生振动的缺点更加严重。

本发明的目的是提供一种不会产生上述缺点的气体轴承。

按照本发明，可实现这个目的。如果使用工作表面有气孔的轴承件，则可用不脆的气孔密封材料将气孔密封住。

由于密封了轴承件工作表面上的气孔，气隙里的气体不再能从气孔泄漏，因此在两个轴承件相对的工作面之间可以连续维持厚度固定的气隙，气压也稳定，这样两个工作面被一层气体相互隔开，特殊情况下是一层空气。

气孔密封材料最好是透明的以保留表面的本色。

气孔密封材料宜选用易于机械加工的，以便经过气孔密封材料处理后使轴承件有很平滑的表面。

气孔密封材料是由可固化的聚合物固化而成，由于在轴承件的工作面上很容易涂刷漆态的这种聚合物，从而使得气孔能很好地吸收聚合物，然后通过熟化再使聚合物转变为固化的塑料。

气孔密封材料由可在低于30℃的温度下固化的聚合物构成，最好是能在近似环境温度下固化的聚合物，特别是可用紫外线固化的聚合物。在花岗岩    的特定条件下，希望使用能在20℃左右温度下使用和熟化的气孔密封材料，因为被加热的花岗岩在重新坚固之有需要很长的时间，而在冷却过程中不会任何变形。

气孔密封材料可按其优点从聚氨基甲酸脂类、丙烯酸树脂类、环氧树脂类、硅酮树脂类、聚偏氟乙烯类、聚对苯二甲酰对苯二胺和类似的聚合物中挑选。

两相对工作面中至少一个表面可用涂层形成使用气孔密封材料。在这种情况下涂层能方便地进行机械加工以使表面足够平坦，其最大偏差不超过10μm。

显然，涂层必须尽可能的薄以完全保留花岗岩类材料原来的强度。

最好用花岗岩类材料制作轴承件。

花岗岩类材料包括在自然界大规模存在的特殊的、埋藏很深的坚石料，它们由正长石、斜长石、石英、角闪石、钙柱石或白云母和少量的材料如磁铁矿、石留石、锆石和磷灰石组成。

很明显上面提到的各种矿物分别属于花岗岩类的物质和具有同样硬度的矿物。

本发明也同适合作气体轴承的轴承件的轴承材料有关，按照本发明，最好是用花岗岩类材料或多孔金属制作轴承件，其工作表面上的气孔用不脆的气孔密封材料进行密封。

本发明现有将参考示例实施方案用图进行解释。其中：

图1表示按照本发明的空气轴承的剖面。

图2表示轴承件细节的剖面;

图3表示带有表面涂层轴承件的剖面;

图4表示另一类空气轴承的空气轴承件表面图。

图1表示空气轴承的包含第一轴承件2和与图中没有详细表明的大而重结构的轴8相连的第二轴承件3。轴承件2和3相对的工作表面4和5是磨成平的并有空气传导槽6以保证从空气轴承外面来的空气在轴承件2和3之间形成气隙。这气隙充满了空气由参考数字7表示。

已经发现如果轴承件是由花岗岩类材料制成，那么在轴承件2和3的工作表面4和5内会出现很多气孔，使得两工作面之间气隙7中的空气逃逸而无法控制，从而不可能在两轴承件之间维持厚度恒定的气隙。

当表面4和5的多孔性随着区域不同而变化时这种缺点就显得更加严重，从而不可能考虑制造有上述多孔性的轴承件。