氣體軸承心軸以及用于氣體軸承心軸的氣體軸承組件制造技術(shù)

一種用于氣體軸承心軸的氣體軸承組件（１）。該組件（１）包括一外殼部分（１１）和一內(nèi)部徑向軸承部分（１０），該內(nèi)部徑向軸承部分（１０）布置在所述外殼部分（１１）之內(nèi)且相對(duì)于該外殼部分（１１）彈性地安裝。該內(nèi)部徑向軸承部分（１０）包括一具有軸承面的內(nèi)部殼體軸承部分（１２）以及一設(shè)置在所述內(nèi)部殼體軸承部分（１２）和所述外殼部分（１１）之間的中間套筒部分（１４），其中一液體冷卻劑通道（７）設(shè)置在所述內(nèi)部軸承殼體部分（１２）和所述中間套筒部分（１４）之間。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】氣體軸承心軸以及用于氣體軸承心軸的氣體軸承組件本專利技術(shù)涉及氣體軸承心軸以及用于氣體軸承心軸的氣體軸承組件。適合用在高速鉆孔應(yīng)用中一例如用在PCB (印刷電路板)鉆孔中一的氣體軸承 心軸尤其受人關(guān)注。在PCB鉆孔機(jī)器中，期望具有一種能夠以迥異的轉(zhuǎn)速相應(yīng)鉆出直徑 迥異的孔的機(jī)器。這樣，值得期望的是，例如提供一種如下機(jī)器該機(jī)器能夠例如一方面 以15,000至20，OOOrpm的轉(zhuǎn)速鉆出6. 3mm直徑的孔，且另一方面還能以200，OOOrpm或 300，OOOrpm的轉(zhuǎn)速鉆出0. Imm至0. 2mm直徑的孔。此外，這種孔需要以高準(zhǔn)確性來鉆，且總 體而言，在印刷電路板中需要提供高質(zhì)量的孔。在大多數(shù)速度(如果不是所有速度)下進(jìn)行鉆孔時(shí)，設(shè)備中的徑向和/或軸向振 動(dòng)往往會(huì)致使鉆孔質(zhì)量降低。提供衰減而使這種振動(dòng)減弱，是明顯有助于減少這一問題的。另外，這種衰減可通過抑制軸承氣膜之內(nèi)的半速渦動(dòng)(half speedwhirl)的發(fā)生， 而允許軸達(dá)到一個(gè)明顯更大的最高速度。(半速渦動(dòng)是一種公知的共振工況，其發(fā)生在超臨 界的空氣靜力軸承系統(tǒng)中，由于氣膜的不穩(wěn)定特性，該共振工況的發(fā)生通常導(dǎo)致心軸故障。 這出現(xiàn)在約兩倍于軸承氣膜臨界速度時(shí)。)一種用于提供衰減的現(xiàn)有方法是在彈性的0形環(huán)上安裝心軸的軸承。在這種情 況下，原理上，軸承被允許在0形環(huán)上徑向地和軸向地移動(dòng)，其中軸的運(yùn)動(dòng)在設(shè)定的約束之 內(nèi)。因此，在鉆孔期間產(chǎn)生的振動(dòng)能量可通過0形環(huán)材料的持續(xù)變形而被吸收，從而產(chǎn)生良 好的軸衰減。然而，將這種技術(shù)應(yīng)用至PCB心軸的一個(gè)缺陷是，在鉆很小的孔而所需的高轉(zhuǎn) 度下，由于氣膜剪切，在軸承內(nèi)產(chǎn)生了相當(dāng)多的熱量。一種克服這一問題的方法是提供冷卻 (例如，水冷)，以防止過熱且控制氣膜間隙的熱膨脹。然而，這并不是沒有困難的一需要將冷卻提供至正確的位置且需要保持衰減效^ ο本專利技術(shù)旨在提供一種裝置，在該裝置中，可以在不去除心軸內(nèi)的所需衰減的情況 下提供這種冷卻。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種用于氣體軸承心軸的氣體軸承組件，該組件包 括一外殼部分和一內(nèi)部徑向軸承部分，該內(nèi)部徑向軸承部分設(shè)置在所述外殼部分之內(nèi)且相 對(duì)于該外殼部分彈性地安裝，該內(nèi)部徑向軸承部分包括一具有軸承面的內(nèi)部殼體軸承部分 以及一設(shè)置在所述內(nèi)部殼體軸承部分和外殼部分之間的中間套筒部分，其中一液體冷卻劑 通道設(shè)置在該內(nèi)部軸承殼體部分和該中間套筒部分之間。這種布置可允許使用液體冷卻劑來冷卻軸承組件一尤其是在軸承面的區(qū)域，而 不破壞外殼部分和內(nèi)部徑向軸承部分之間的彈性安裝的有效性。液體冷卻劑通道可以部分地由中間套筒部分的表面限定。該液體冷卻劑通道可以 部分地由內(nèi)部殼體軸承部分的表面限定。至少一個(gè)彈性衰減構(gòu)件可以設(shè)置在內(nèi)部徑向軸承部分和外殼部分之間。這種構(gòu)件 可提供或至少促進(jìn)內(nèi)部徑向軸承部分和外殼部分之間的彈性安裝。所述至少一個(gè)彈性衰減構(gòu)件可布置為圍繞內(nèi)部徑向軸承部分。所述至少一個(gè)彈性 衰減構(gòu)件可布置在中間套筒部分上。優(yōu)選地，一對(duì)彈性衰減構(gòu)件被布置在外殼部分和內(nèi)部徑向軸承部分之間，且圍繞 該內(nèi)部徑向軸承部分。成對(duì)的所述彈性衰減構(gòu)件可以軸向地彼此間隔。成對(duì)的所述彈性衰 減構(gòu)件可以布置為朝向內(nèi)部徑向軸承部分的各相對(duì)的端部。該對(duì)彈性衰減構(gòu)件可以被設(shè)置 在中間套筒部分上。至少一個(gè)0形環(huán)被布置在外殼部分和內(nèi)部徑向軸承部分之間。所述至少一個(gè)0形 環(huán)可提供或至少促進(jìn)外殼部分和內(nèi)部徑向軸承部分之間的彈性安裝。所述至少一個(gè)0形環(huán)可布置為圍繞內(nèi)部徑向軸承部分。所述至少一個(gè)0形環(huán)可布 置為其軸線與內(nèi)部徑向軸承部分的軸線大致平行，優(yōu)選地與內(nèi)部徑向軸承部分的軸線大致 重合。所述至少一個(gè)0形環(huán)可布置在中間套筒部分上。優(yōu)選地，一對(duì)0形環(huán)被布置在所述外殼部分和所述內(nèi)部徑向軸承部分之間，且圍 繞所述內(nèi)部徑向軸承部分。成對(duì)的所述0形環(huán)可軸向地彼此間隔。成對(duì)的所述0形環(huán)可以 布置為朝向內(nèi)部徑向軸承部分的各相對(duì)的端部。該對(duì)0形環(huán)可以布置在中間套筒部分上。內(nèi)部殼體軸承部分可以是大致環(huán)形的。中間部分可以是大致環(huán)形的。內(nèi)部殼體部分可以緊密地裝配在中間部分內(nèi)一這可以是一種過盈配合。外殼部分可以具有一孔，所述內(nèi)部徑向軸承部分被布置在該孔中，其中所述內(nèi)部 徑向軸承部分具有一面向該孔的壁的外部彎曲表面，且一間隙被設(shè)置在該內(nèi)部徑向軸承部 分的外部彎曲表面和該孔之間。該內(nèi)部徑向軸承部分的外部彎曲表面可以是中間部分的外 部彎曲表面。該間隙可以由所述至少一個(gè)彈性衰減構(gòu)件來維持。所述孔可以是一個(gè)圓柱形的孔。所述內(nèi)部徑向軸承部分的外部彎曲表面可以是圓 柱形的表面。設(shè)置在內(nèi)部軸承殼體部分和中間套筒部分之間的液體冷卻劑通道可以具有一出 口，該出口位于內(nèi)部徑向軸承部分的外部彎曲表面處。設(shè)置在內(nèi)部軸承殼體部分和中間套筒部分之間的液體冷卻劑通道可以具有一入 口，該入口位于內(nèi)部徑向軸承部分的外部彎曲表面處。該氣體軸承組件可以包括至少一個(gè)輔助0形環(huán)，其在設(shè)置于內(nèi)部軸承殼體部分和 中間套筒部分之間的所述液體冷卻劑通道的出口或入口周圍設(shè)置。可以有一對(duì)輔助0形 環(huán)，一個(gè)在液體冷卻劑通道的入口周圍設(shè)置，一個(gè)在液體冷卻劑通道的出口周圍設(shè)置。所述 或每個(gè)輔助0形環(huán)可以布置在中間套筒部分上。所述或每個(gè)輔助0形環(huán)可以布置為使其主 軸線橫斷于氣體軸承組件的軸線。所述或每個(gè)輔助0形環(huán)的主軸線可以沿氣體軸承組件的 半徑定向。總體而言，可以設(shè)置密封器件以實(shí)現(xiàn)外殼部分和內(nèi)部徑向軸承部分之間的密封。 可以設(shè)置所述0形環(huán)和/或輔助0形環(huán)，以實(shí)現(xiàn)外殼部分和內(nèi)部徑向軸承部分之間的密封。密封器件可以被設(shè)置在內(nèi)部殼體軸承部分和中間套筒部分之間。密封0形環(huán)可以 設(shè)置在內(nèi)部殼體軸承部分和中間套筒部分之間。所述軸承面通常包括至少一個(gè)系列的氣體出口以供應(yīng)氣體，從而在軸承面和設(shè)置 在軸承組件中的軸之間產(chǎn)生氣膜。每個(gè)氣體出口都可以包括一個(gè)噴口。各對(duì)軸向間隔的密封件(例如，密封0形環(huán))可以設(shè)置在內(nèi)部徑向軸承部分中以 用于所述或每個(gè)系列的氣體出口，成對(duì)的密封件中的一個(gè)密封件設(shè)置在所述系列的氣體出口的一側(cè)，成對(duì)的密封件中的另一個(gè)密封件設(shè)置在所述系列的氣體出口的另一側(cè)。該軸承組件可包括軸向地彼此間隔的兩個(gè)系列的氣體出口，其中所述液體冷卻劑 通道軸向地位于所述兩個(gè)系列的氣體出口之間。密封件(例如，上述0形環(huán))可以共同地提供密封，以提供穿過軸承組件到達(dá)所述 或每個(gè)系列的氣體出口的氣體路徑，以及提供穿過軸承組件到達(dá)該液體冷卻劑通道的液體 路徑。該液體冷卻劑通道可以是環(huán)形通道，其可以具有與軸承組件的主軸線重合的軸 線。該氣體軸承組件可包括一軸向軸承部分。該氣體軸承組件可包括一第二液體冷卻 劑通道，該第二液體冷卻劑通道設(shè)置在軸向軸承部分的區(qū)域中且與設(shè)置在內(nèi)部軸承殼體部 分和中間套筒部分之間的所述液體冷卻劑通道流體連通。該第二液體冷卻劑通道可以是環(huán) 形通道。該氣體軸承組件可包括一彈性電接觸元件，用于將外殼部分電連接至內(nèi)部徑向軸 承部分。該接觸元件應(yīng)被布置為不會(huì)顯著地影響內(nèi)部徑向軸承部分的彈性安裝，同時(shí)提供 穿過軸承組件的電通路，以用于通常在鉆孔和其他加工處理中使用的工具向下電接觸技術(shù) (electrical tool touch downtechnique)。這種接觸元件的一個(gè)最初候選是一種碳細(xì)絲刷(carbon fil本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S霍克利，JD斯特拉頓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：GSI集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：GB