專利名稱：空氣靜力支撐軸承及制造方法和帶有其的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備的制作方法
空氣靜力支撐軸承及制造方法和帶有其的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備
本發(fā)明涉及安裝有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(spinning rotor)的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備 (open-end spinning device ),旋」4爭(zhēng)4爭(zhēng)子的軸端由空氣靜力支4掌軸 (aerostatic axial bearing)支撐，空氣隙(air gap)位于支撐軸浮義的支承4反 和軸端之間。在這種情形下，引入支撐軸承的空氣隙中的空氣穿過(guò)由多孔 碳材料制成的預(yù)制的節(jié)流裝置。此外，本發(fā)明涉及用于自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備的 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的空氣靜力支撐軸承，且涉及制造安裝有用于空氣靜力支撐軸承 的由多孔碳材料制成的節(jié)流裝置的空氣靜力支撐軸承的制造方法。
帶有用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的空氣靜力支撐軸承的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備是已知的， 例如同屬的EP0435016B1。在此描述的空氣靜力軸承具有帶有支承表面的 支承板，該支承表面可通過(guò)允許空氣吹過(guò)支承表面并吹入支撐軸承的空氣 隙而對(duì)轉(zhuǎn)子軸端起作用。支承板具有一個(gè)或更多個(gè)釋放空氣的鏜孔。支承 板和軸端的材料形成了低摩擦材料配對(duì)。空氣離開(kāi)空氣隙之前，其穿過(guò)由 多孔材料制成的節(jié)流裝置，列舉幾個(gè)例如燒結(jié)材料或碳材料。
由當(dāng)前技術(shù)水平獲知的一般支撐軸承的節(jié)流裝置由碳材料制成的擠 壓的半成品制造。在這種情形下，在近似2500。C到300(TC的溫度對(duì)原材 料進(jìn)行擠壓以獲得圓柱形狀的半成品。在后續(xù)的工藝處理中，從該半成品 切下單個(gè)的盤，以后用作支撐軸承的節(jié)流裝置。
為了增加連續(xù)使用條件下的空氣靜力支撐軸承的載荷能力， DE10062106A1建"^義用多個(gè)樣t孔來(lái)調(diào)節(jié)流過(guò)節(jié)流裝置的空氣。與一個(gè)或幾 個(gè)相比，如果一個(gè)節(jié)流裝置具有許多鏜孔，鏜孔偏差應(yīng)當(dāng)相互抵消，且因 而保持更精確的空氣流。在這種情況下，人們應(yīng)當(dāng)能夠通過(guò)增加或減少微 孔的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)流過(guò)節(jié)流裝置的流量。
本發(fā)明的任務(wù)是提供安裝有空氣靜力支撐軸承的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，空
氣靜力支撐軸承允許4義有非常小的波動(dòng)的一致空氣流。此外，也4是供了用 于自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的相應(yīng)支撐軸承和用于生產(chǎn)該支撐軸承的 制造方法。
在安裝有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的軸端由空氣靜力 支撐軸承來(lái)支撐， 一空氣隙位于支撐軸承的支承板和軸端之間。在這種情 況下，引入空氣隙中的空氣穿過(guò)置于其前面且由多孔碳材料制成的節(jié)流裝
置。根據(jù)本發(fā)明，可以預(yù)見(jiàn)節(jié)流裝置是具有基本上均質(zhì)的(homogenous) 孔隙率(porosity)的沖壓壓制的、片狀的模制件(molding)。在制造用于 自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的空氣靜力支撐軸承的方法中，由多孔碳材料 制成的節(jié)流裝置置于支撐軸承的前面。本發(fā)明提供了節(jié)流裝置——作為片 狀的模制件——在沖壓工具中被沖壓壓制。由于節(jié)流裝置被設(shè)計(jì)成類似模 制件的事實(shí)，生產(chǎn)用于空氣靜力支撐軸承的具有基本上均質(zhì)的孔隙率的節(jié) 流裝置是可能的。這種均質(zhì)的孔隙率允許人們?cè)诓煌墓?jié)流裝置中實(shí)現(xiàn)一 致(uniform)的節(jié)流效果，以便當(dāng)用在自由端旋轉(zhuǎn)機(jī)器時(shí)，每種自由端旋 轉(zhuǎn)設(shè)備基本上存在相同的狀態(tài)。由于孔尺寸和布局是一致的，因此穿過(guò)不 同節(jié)流裝置的空氣流僅有非常小的波動(dòng)幅度。這種情況的結(jié)果是，可以更 精確地制造空氣靜力軸承，且同時(shí)，制造過(guò)程中的不合格率降低。這對(duì)于 由石墨制成的節(jié)流裝置尤其有利，因?yàn)檫@種材料具有對(duì)于轉(zhuǎn)子軸非常有利 的摩擦特性。建議對(duì)節(jié)流裝置使用粉末形狀的石墨材料進(jìn)行壓制。
模制件表面具有均質(zhì)結(jié)構(gòu)也是有利的，尤其對(duì)于多孔結(jié)構(gòu)而言。與最 新的技術(shù)進(jìn)展相比，其中由切割擠壓的半成品而造成表面不規(guī)則，根據(jù)本 發(fā)明制造的片狀的模制件具有均質(zhì)表層結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)一步在各種支撐軸承 或自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備中支持一致的空氣流。
除了以上所述之外，如果壓縮空氣流過(guò)的模制件區(qū)域沒(méi)有被加工，這 樣保存了表面的均質(zhì)孔結(jié)構(gòu)也是有利的。
模制件具有18%到32%范圍內(nèi)的開(kāi)口孔隙率(叩en porosity)是尤其 有利的。已經(jīng)知道這種情況的結(jié)果是，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于空氣消耗量和軸承剛 度的最佳狀態(tài)。模制件具有在1.4 g/ci^到1.6 g/cm3之間的密度也是有利 的。 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步進(jìn)展，對(duì)于與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比，節(jié)流裝置在預(yù) 定的工作壓力下具有減少的空氣流是有利的。由于單個(gè)的自由端旋轉(zhuǎn)i殳備 的節(jié)流裝置的特點(diǎn)在于基本上一致的空氣流，因此將預(yù)定的空氣流減小到 最小，以便降低旋轉(zhuǎn)設(shè)備內(nèi)的壓縮空氣消耗量是可能的，這將降低能量消 耗，且因此降低生產(chǎn)成本。流過(guò)的總空氣量的減少允許保持軸承的空氣隙， 且允許非常方便地調(diào)節(jié)其剛度。
根據(jù)本發(fā)明的另 一設(shè)計(jì)，如果節(jié)流裝置可以選擇性地調(diào)節(jié)空氣流是有 益的。這種情況的結(jié)果是，可以選擇性地調(diào)節(jié)軸承的性能，尤其是軸承在 旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的剛度。
另一方面，節(jié)流裝置可通過(guò)調(diào)節(jié)模制件的孔隙率來(lái)調(diào)節(jié)空氣流。然而， 在尤其有利的設(shè)計(jì)中，通過(guò)模制件厚度來(lái)調(diào)節(jié)空氣流。通過(guò)將沖壓工具調(diào) 節(jié)成模制件的各種厚度很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，這允許人們?cè)谥圃旃?jié)流裝置中 保持同樣的質(zhì)量和孔隙率，且允許通過(guò)改變模制件厚度而實(shí)現(xiàn)不同的空氣
流o
如果空氣流在7巴(bar)的空氣壓力下，處于1.2到1.4每分鐘標(biāo)準(zhǔn) 升(standard liters per minute, SL/min)之間的范圍是尤其有利的。模制件 的一致的孔隙率允許在相對(duì)小的公差范圍內(nèi)指示希望的空氣流，且因此允 許在各種旋轉(zhuǎn)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)基本上一致的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。如以上所提到的，為了 將空氣流調(diào)節(jié)成其他狀態(tài)，可通過(guò)調(diào)節(jié)工具來(lái)改變模制件厚度。優(yōu)選地， 才莫制件應(yīng)當(dāng)具有2.0 mm到3.8 mm之間的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步進(jìn)展，支承板和節(jié)流裝置按整體設(shè)計(jì)制成。在這 種情況下，空氣穿過(guò)節(jié)流閥或軸承材料的孔流入空氣隙，或者人們可以在 支承板上制造鏜孔(borehole)以允許空氣流過(guò)。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步進(jìn)展，如果節(jié)流裝置是置于支承板前面的嵌入物 是有利的。這種布局便于節(jié)流裝置的組裝和空氣流的調(diào)節(jié)。
此外，如果模制件已被磨削(ground)到預(yù)定的合適尺寸是有利的。 這種情況的結(jié)果是，可以將節(jié)流裝置壓入支撐軸承的對(duì)應(yīng)的凹槽，而不需 要額外的緊固工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在根據(jù)本發(fā)明的空氣靜力支撐軸承的制造方法中，節(jié)流裝置由粉狀石 墨材料壓制，這樣可實(shí)現(xiàn)一致的孔尺寸和分布。
優(yōu)選地，在1000。C的溫度下壓制節(jié)流裝置，以在能量上有利的條件下
生產(chǎn)具有基本上恒定的材料特性和空氣流的節(jié)流裝置。與當(dāng)前技術(shù)水平的 在2500。C到3000。C的溫度下擠壓形成節(jié)流裝置相比，可能會(huì)節(jié)省額外的
育bf 。
優(yōu)選地，應(yīng)將壓制后的節(jié)流裝置的直徑磨削到預(yù)定的合適尺寸，從而 便于通過(guò)壓入來(lái)組裝在相應(yīng)的支撐軸承中，且防止空氣在節(jié)流裝置的旁側(cè) 流過(guò)。
如果模制件的厚度可通過(guò)分別調(diào)節(jié)沖壓工具的高度來(lái)調(diào)節(jié)是有利的。 這種情況的結(jié)果是，可以用一個(gè)單一的工具來(lái)制造不同厚度的模制件，且 他們轉(zhuǎn)而又可以允許節(jié)流裝置易于調(diào)節(jié)空氣流。
在以下所展示的實(shí)際例子的幫助下，可以解釋本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)，
其顯示


圖1是根據(jù)本發(fā)明的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備的剖視圖，
圖2是根據(jù)本發(fā)明的空氣靜力支撐軸承，節(jié)流閥作為支承板的插入
物，
圖3是根據(jù)本發(fā)明的空氣靜力支撐軸承，節(jié)流裝置與支承板整體設(shè)計(jì)，
以及
圖4是采用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的節(jié)流裝置。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明裝配的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備1的剖視圖。自由端旋 轉(zhuǎn)設(shè)備1具有安裝有軸3和轉(zhuǎn)子板4的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2以已知的 方式支撐在支撐盤6的楔形隙中。自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備1還具有軸承架(bearing frame ) 7，軸承架7帶有基座(seat) 8和基座9，基座8用于支承支撐盤 6,基座9用于空氣靜力支撐軸承10。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的軸端ll在軸向由空氣 靜力支撐軸承10支撐。根據(jù)此圖例，設(shè)置有延伸貫穿整個(gè)自由端旋轉(zhuǎn)機(jī) 器的中心傳動(dòng)切向皮帶(tangential strap) 12，以用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2。此 外，自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備1具有轉(zhuǎn)子外殼13,轉(zhuǎn)子板4在轉(zhuǎn)子外殼13內(nèi)循環(huán)。
可調(diào)節(jié)軸套14設(shè)置在支撐軸承10中，且軸套軸向地并可調(diào)節(jié)地設(shè)置 在軸承架7的相應(yīng)的基座9中。軸承10的軸向位置由連接螺栓(這里未 顯示)固定在適當(dāng)位置。可調(diào)節(jié)軸套14的另一端是為支撐軸承10輸送加 壓空氣的連接機(jī)構(gòu)(connection) 16。代替這里所顯示的可調(diào)節(jié)軸套14, 支撐軸承IO還可以由調(diào)節(jié)螺栓固定。
當(dāng)自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的軸端11和空氣靜力支撐軸 承10的支承板17之間產(chǎn)生了空氣隙18,同時(shí)支撐軸承IO運(yùn)轉(zhuǎn)以便接收 轉(zhuǎn)子軸的軸向動(dòng)力。
圖2顯示了裝在可調(diào)節(jié)軸套14內(nèi)的空氣靜力支撐軸承10的剖^L圖。 根據(jù)此圖例，支撐軸承10已構(gòu)造成鍋(pot)的形狀，且具有排列成圓形 的鏜孔15以用于允許空氣流過(guò)支承板17的面向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的軸端11的區(qū) 域。然而，代替排列成圓形的鏜孔，支承板17還可具有排列成不同方式 的一個(gè)或幾個(gè)鏜孔，以用于允許空氣流出。優(yōu)選地，支承板17由低摩擦 材料制成，以便即使支承板17與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的軸端ll接觸，在支撐軸承 10內(nèi)也沒(méi)有過(guò)度磨損。支撐軸承由具有良好滑動(dòng)性能的塑料尤其是聚酰亞 胺制成是有利的，因?yàn)榫埘啺凡蝗菀啄p，從而延長(zhǎng)了支撐軸承的使用 壽命。然而，支撐軸承也可以由其他材料制成。
為支撐軸承10輸送加壓空氣的連接機(jī)構(gòu)16設(shè)置在可調(diào)節(jié)軸套14面 向支撐軸承10的這一邊上。加壓空氣從連接機(jī)構(gòu)16流過(guò)可調(diào)節(jié)軸套14 到達(dá)支承板17，在該處空氣流出支承板17進(jìn)入空氣隙18。節(jié)流裝置19 置于支撐軸承10的前面以減少流過(guò)支撐軸承10的空氣，從而有效地增加 軸承的剛度。節(jié)流裝置19由多孔材料制成，這種多孔材料只允許有限的 空氣流通過(guò)。根據(jù)本發(fā)明，節(jié)流裝置19是由具有基本上均質(zhì)的孔隙率的 碳材料沖壓壓制的(stamped-pressed )、片狀的模制件。
根據(jù)描述在本發(fā)明中的方法，可制造這種具有基本上均質(zhì)的孔隙率的 模制件，其中節(jié)流裝置19被沖壓壓制成片狀的模制件。初始材料是粉狀 石墨，其使制造具有基本上恒定特性的節(jié)流裝置成為可能，以便流過(guò)節(jié)流 裝置19的空氣僅有較小的波動(dòng)。作為這種情況的結(jié)果，且就空氣流而言， 可更精確地制造節(jié)流裝置19,且在這種情況下，制造過(guò)程中的不合格率也
會(huì)降低。因此，在自由端旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，集中地提供加壓空氣給各個(gè)并列設(shè) 置的旋轉(zhuǎn)設(shè)備1是尤其有利的。根據(jù)當(dāng)前技術(shù)水平所制造的已知的節(jié)流裝 置經(jīng)常遭受到空氣流波動(dòng)，但是通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的模制件利用集中的 加壓空氣，可在自由端旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備l中實(shí)現(xiàn)幾乎相等的運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)。代替當(dāng)前技術(shù)水平所知的方法，即通過(guò)改變空氣壓力來(lái)調(diào)節(jié)穿過(guò)節(jié)
流裝置19或整個(gè)支撐軸承10的空氣流，根據(jù)本發(fā)明的節(jié)流裝置19 (作為 模制件來(lái)實(shí)現(xiàn))允許通過(guò)改變模制件的厚度D (圖4)來(lái)容易地調(diào)節(jié)空氣 壓力。
帶有恒定孔隙率的相等的模制件可以使用根據(jù)本發(fā)明的方法而沖壓 壓制成各種厚度D(圖4)。為了將空氣流調(diào)節(jié)到特定的要求，可在支撐軸 承10中使用不同厚度D的模制件或節(jié)流裝置19。優(yōu)選地，沖壓處理之后 的節(jié)流裝置19的直徑可以被磨削到預(yù)定的合適尺寸，且被壓入支撐軸承 IO的相應(yīng)的定位銷孔(dowel hole)中。這允許節(jié)流裝置19易于無(wú)間隙地 安裝在支撐軸承10內(nèi)，以防止加壓空氣從節(jié)流裝置19旁側(cè)流過(guò)。
既然根據(jù)本發(fā)明的節(jié)流裝置19僅遭受空氣流的輕微波動(dòng)，因此使用 與當(dāng)前技術(shù)水平相比減小的空氣流來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)支撐軸7K 10是可能的?？諝庖?1.2和1.4 SL/min以及6巴的過(guò)壓流過(guò)節(jié)流裝置19是最好的。由于進(jìn)入空 氣隙18的總空氣量較少，空氣隙可以維持在較小的尺寸，因而可獲得顯 著的軸承剛度。同時(shí)，可以降低支撐軸承10的空氣消耗量，以及因此降 低自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備1運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的能量成本。
圖3顯示了安裝有節(jié)流閥19的另一支撐軸承10,節(jié)流閥19設(shè)置在可 調(diào)節(jié)軸套14內(nèi)，不過(guò)其方式為支撐軸承10和節(jié)流閥19作為一個(gè)單一的 整體而一起運(yùn)轉(zhuǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這種方式，支撐軸承10具有接近其支承板17 的袋型鏜孔(pocket bore holes) 20,以允許空氣流出并進(jìn)入空氣隙18。由 于支撐軸承10的孔隙率，遠(yuǎn)離支承板17的支撐軸承10的區(qū)域起節(jié)流裝 置19的作用。因?yàn)橹屋S承10或節(jié)流裝置19由低摩纟察碳材料制成，所 以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2的軸端11和支撐軸承10的支承板17之間的接觸引起很少的 磨損。
圖4顯示了節(jié)流裝置19，使用根據(jù)本發(fā)明的方法，在沖壓工具內(nèi)以近似100(TC的溫度將其沖壓壓制成具有均質(zhì)孔隙率的模制件。用當(dāng)前技術(shù)水 平的技術(shù)，在250(TC到3000。C的溫度下擠壓由碳材料制成的相似的節(jié)流 裝置19。擠壓之后，這種方式生產(chǎn)的柱狀中間產(chǎn)物被均勻地切成圓盤，以 獲得單個(gè)的節(jié)流裝置19。切片可以造成單個(gè)節(jié)流裝置表面上的不平整度。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由于初始材料是粉末，因此單個(gè)的節(jié)流裝置19 相類似，且具有恒定孔隙率。這種情況的結(jié)果是，可期望實(shí)現(xiàn)非常輕微的 空氣流波動(dòng)。同時(shí)，節(jié)流裝置19制造中的能量節(jié)省是可能的，因?yàn)槠瑺?的模制件在僅僅1000。C的溫度下被壓制成。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法允許 人們降低節(jié)流閥19的不合格率。
同樣，有了根據(jù)本發(fā)明的節(jié)流裝置19，人們可以通過(guò)沖莫制件各自的厚 度D選擇性地調(diào)節(jié)流過(guò)節(jié)流裝置的空氣。通過(guò)調(diào)節(jié)沖壓工具的高度可以容 易的實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)。這轉(zhuǎn)而又允許人們將穿過(guò)支撐軸承10的空氣流減到 最小以便降低能量成本，且這也對(duì)軸承性能有積極的影響。由于在根據(jù)本 發(fā)明的支撐軸承10中的空氣流波動(dòng)非常小，因而甚至能夠以最小的空氣 流在自由端旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備1中實(shí)現(xiàn)同樣的狀態(tài)。
本發(fā)明不限制于以上所描述的實(shí)際例子。專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的修改 和組合也歸入本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備(1)，其安裝有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2)，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2)的軸端(11)由空氣靜力支撐軸承(10)支撐，一空氣隙(18)位于所述支撐軸承(10)的支承板(17)和所述軸端(11)之間，引入所述空氣隙(18)中的空氣穿過(guò)置于其前面的由多孔碳材料制成的節(jié)流裝置(19)，其特征在于所述節(jié)流裝置(19)是具有基本上均質(zhì)的孔隙率的沖壓壓制的、片狀的模制件。
2. 根據(jù)上述權(quán)利要求所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于所述模 制件表面具有均質(zhì)結(jié)構(gòu)，尤其是關(guān)于孔隙率。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述模制件的穿過(guò)區(qū)域(21)沒(méi)有被加工。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述節(jié)流裝置(19)是由石墨粉末制成的模制件。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述才莫制件具有18%和32%之間的開(kāi)口孔隙率。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述模制件具有1.4g/cmS和1.6g/cmS之間的密度。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 在預(yù)定的工作壓力下，所述節(jié)流裝置(19)具有相對(duì)于傳統(tǒng)節(jié)流裝置減小 的空氣流。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 空氣流可以通過(guò)所述節(jié)流裝置(19)而被選擇性地調(diào)節(jié)。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 流過(guò)所述節(jié)流裝置(19)的空氣可以通過(guò)所述模制件的厚度(D)而被調(diào) 節(jié)。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述模制件具有2.0 mm到3.8 mm之間的厚度(D )。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 在7巴的預(yù)定空氣壓力下，所述節(jié)流裝置(19)具有在1.2至1.4 SL/min 的范圍之間的空氣流。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述支承板(17)和所述節(jié)流裝置(19) 一起形成為一個(gè)單一的單元。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述節(jié)流裝置(19)是置于所述支承板(17)前面的嵌入物。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于 所述模制件的直徑已磨削到預(yù)定的合適尺寸(P)。
15. 空氣靜力支撐軸承(IO),其用于自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2)， 所述空氣靜力支撐軸承(10 )安裝有支承板(17 )和置于所述支承板(17 ) 前面的由多孔碳材料制成的節(jié)流裝置(19)，其特征在于所述節(jié)流裝置(19)是具有基本上均質(zhì)的孔隙率的沖壓壓制的、片狀的模制件。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在于所述 模制件表面具有均質(zhì)結(jié)構(gòu)，尤其是關(guān)于孔隙率。
17. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于所述模制件的穿過(guò)區(qū)域(21)沒(méi)有被加工。
18. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于所述節(jié)流裝置是由石墨粉末制成的模制件。
19. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于所述模制件具有在18%至32%之間的開(kāi)口孔隙率，密度在1.4 g/cm3 至1.6g/cn^的范圍內(nèi)。
20. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于在預(yù)定的工作壓力下，所述節(jié)流裝置(19)具有相對(duì)于傳統(tǒng)節(jié)流裝置(19)減小的空氣流。
21. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在于流過(guò)所述節(jié)流裝置(19)的空氣可以通過(guò)所述模制件的厚度(D)來(lái) 調(diào)節(jié)。
22. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于在7巴的空氣壓力下，空氣以1.2到1.4 SL/min之間的速率流過(guò)所述 節(jié)流裝置(19)。
23. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于所述支承板(17)和所述節(jié)流裝置(19) 一起形成為一個(gè)單一整體。
24. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于所述節(jié)流裝置(19)是置于所述支承板(17)前面的嵌入物。
25. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的空氣靜力支撐軸承，其特征在 于所述it制件的直徑已磨削到預(yù)定的合適尺寸(P)。
26. 制造用于自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備(1 )的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2 )的空氣靜力支撐 軸承(10)的方法，其中由多孔碳材料制成的節(jié)流裝置(19)置于所述支 撐軸承(10)的前面，其特征在于所述節(jié)流裝置(19)由沖壓工具沖壓 壓制成片狀的模制件。
27. 根據(jù)上述權(quán)利所述的方法，其特征在于所述節(jié)流裝置(19)由 粉狀石墨材料壓制。
28. 根據(jù)上述權(quán)利所述的方法，其特征在于在1000。C的溫度下壓制 所述節(jié)流裝置(19)。
29. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在壓制之 后，所述節(jié)流裝置(19)的直徑^皮磨削到預(yù)定的合適尺寸(P)。
30. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于被磨削到 預(yù)定的合適尺寸的所述節(jié)流裝置(19)被壓入所述支撐軸承(10)的基座 中。
31. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述模制 件的所述厚度(D)可通過(guò)在所述沖壓工具中進(jìn)行的相應(yīng)調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)。
全文摘要
一種帶有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2)的自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備(1)，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2)的軸端(11)由空氣靜力支撐軸承(10)支撐，一空氣隙(18)位于所述支撐軸承(10)的支承板(17)和所述軸端(11)之間?？諝忪o力支撐軸承(10)包括支承板(17)和置于支承板(17)前面的由多孔石墨材料制成的節(jié)流裝置(19)。節(jié)流裝置(19)是具有基本上均質(zhì)的孔隙率的沖壓壓制的、片狀的模制件。在制造用于自由端旋轉(zhuǎn)設(shè)備(1)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(2)的空氣靜力支撐軸承(10)的方法中，由多孔石墨材料制成的節(jié)流裝置(19)置于支撐軸承(10)的前面。節(jié)流裝置(19)在沖壓工具中被沖壓壓制成片狀的模制件。
文檔編號(hào)D01H4/12GK101191261SQ20071019654
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者E·許勒爾, M·克納貝爾 申請(qǐng)人:里特因戈?duì)査顾丶徏啓C(jī)械制造有限公司