本發(fā)明涉及軸承，尤其涉及一種利用迷宮密封液態(tài)金屬軸承的方法。
背景技術：
1、在ct設備中，球管是關鍵的部件之一，其高速旋轉且需要高精度、穩(wěn)定的運行狀態(tài)來保證成像質量。而軸承作為支撐球管旋轉部件的關鍵組件，對其性能有著至關重要的影響。傳統(tǒng)的滾珠軸承在應用于ct球管時，往往存在諸如磨損嚴重、潤滑不足、散熱效果不佳等問題，影響球管的使用壽命以及成像的穩(wěn)定性和準確性。而液態(tài)金屬軸承憑借其良好的自潤滑性、低摩擦系數(shù)以及優(yōu)良的散熱性能等優(yōu)勢，逐漸在ct球管領域得到應用。
2、在實際應用方面，相比于傳統(tǒng)滾珠軸承，液態(tài)金屬軸承可以提供更高的熱容量和穩(wěn)定性，以及更快轉速下的穩(wěn)定輸出，從而提高ct成像的穩(wěn)定性和準確性，提高工作效率與使用壽命。因此，ct球管在使用液態(tài)金屬軸承時可以很好解決滾珠軸承在性能方面表現(xiàn)出的不足。
3、然而，在實際使用時，液態(tài)金屬容易從軸承的間隙等部位泄漏出來，這不僅會導致軸承內部液態(tài)金屬量不足，影響潤滑和散熱效果，進而降低軸承的性能和使用壽命，還可能會對ct球管內的其他部件造成不良影響，例如污染、短路等問題，嚴重影響ct球管的正常工作以及成像質量。目前，常規(guī)的密封方式對于液態(tài)金屬軸承在ct球管這種高精度、高轉速且工作環(huán)境復雜的應用場景下，往往難以滿足密封要求，存在密封效果不佳、可靠性低等缺陷。因此，迫切需要一種專門針對液態(tài)金屬軸承且適用于ct球管的高效密封結構來解決液態(tài)金屬泄漏問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種利用迷宮密封液態(tài)金屬軸承的方法，應用于ct球管中，通過巧妙設計的迷宮密封結構有效減少液態(tài)金屬的泄漏，確保軸承內部液態(tài)金屬量穩(wěn)定，進而提高軸承及ct球管的整體性能、工作穩(wěn)定性以及使用壽命。
2、本發(fā)明設計的用于ct球管的帶有迷宮密封結構的液態(tài)金屬軸承，主要包括芯軸、軸套、鎵基液態(tài)金屬以及用于軸承密封的密封結構。
3、所述軸承密封結構其關鍵特征在于設置了迷宮密封結構；
4、進一步的，所述迷宮密封結構由多個依次交替排列的環(huán)形密封齒和環(huán)形密封槽組成。其沿密封環(huán)內表面沿軸向方向連續(xù)分布，其徑向截面形狀為梯形；
5、進一步的，芯軸部分也加工有與密封環(huán)配合的相應環(huán)形密封齒和環(huán)形密封槽。其同樣沿圓周方向連續(xù)分布，其形狀與環(huán)形密封齒相適配，以形成迂回曲折的密封通道；
6、進一步的，環(huán)形密封齒與環(huán)形密封槽之間留有微小的密封間隙，該間隙大小根據液態(tài)金屬的物理性質(如黏度、表面張力等)以及軸承的工作參數(shù)(如轉速、溫度等)進行優(yōu)化設計；
7、進一步的，這個微小的間隙既能允許軸承在高速旋轉過程中因熱脹冷縮等因素產生的微量變形不受阻礙，又能依靠迷宮密封結構的節(jié)流效應以及液態(tài)金屬自身的表面張力等作用，阻止液態(tài)金屬泄漏。
8、進一步的，當ct球管開始工作，液態(tài)金屬軸承隨之運轉時，液態(tài)金屬在軸承內部發(fā)揮潤滑和散熱作用。由于軸承的高速旋轉，液態(tài)金屬會受到離心力等多種力的作用，有向軸承外部泄漏的趨勢。
9、進一步的，迷宮密封結構開始發(fā)揮作用。液態(tài)金屬在試圖通過迷宮密封結構向外泄漏的過程中，需要沿著由環(huán)形密封齒和環(huán)形密封槽組成的迂回曲折的密封通道流動。在這個過程中，密封通道內產生節(jié)流效應，即液態(tài)金屬每經過一個密封齒與密封槽的間隙時，氣體的壓力、流速等狀態(tài)發(fā)生變化，對液態(tài)金屬的流動形成阻礙；同時，液態(tài)金屬自身的表面張力也使得其難以輕易突破這些微小的間隙，從而有效地阻止了液態(tài)金屬向軸承外部泄漏，確保液態(tài)金屬能夠穩(wěn)定地保留在軸承內部，維持良好的潤滑和散熱狀態(tài)。
10、綜上所述，本發(fā)明的有益效果為：
11、1.卓越的密封性能：通過迷宮密封結構獨特的迂回曲折的通道設計以及節(jié)流效應和液態(tài)金屬表面張力的協(xié)同作用，能夠極大地減少液態(tài)金屬從軸承中的泄漏量，保證軸承內部液態(tài)金屬量充足，保障了潤滑和散熱的持續(xù)性和穩(wěn)定性。
12、2.提高軸承可靠性和壽命：有效避免了因液態(tài)金屬泄漏導致的軸承性能下降、磨損加劇等問題，延長了軸承的使用壽命，減少了ct球管因軸承故障而進行維修或更換的頻次，降低了使用成本。
13、3.保障ct球管工作穩(wěn)定性和成像質量：防止液態(tài)金屬泄漏對ct球管內其他部件造成不良影響，維持了球管內部的清潔和正常的電氣、機械環(huán)境，有助于球管在工作過程中保持穩(wěn)定的旋轉狀態(tài)，進而提高了ct球管成像的準確性和質量。
1.一種利用迷宮密封液態(tài)金屬軸承的方法，應用于ct球管，其特征在于，包括芯軸、軸套、填充于芯軸與軸套之間的鎵基液態(tài)金屬以及用于軸承密封的迷宮密封結構；所述迷宮密封結構設置在密封環(huán)內表面，由多個依次交替排列的環(huán)形密封齒和環(huán)形密封槽組成，沿密封環(huán)內表面軸向連續(xù)分布，徑向截面形狀為梯形；所述芯軸上加工有與密封環(huán)配合的相應環(huán)形密封齒和環(huán)形密封槽，沿圓周方向連續(xù)分布且形狀與密封環(huán)的環(huán)形密封齒相適配，以形成迂回曲折的密封通道；所述環(huán)形密封齒與環(huán)形密封槽之間設有微小密封間隙。
2.根據權利要求1所述的帶有迷宮密封結構的液態(tài)金屬軸承，其特征在于，所述密封間隙的大小是根據液態(tài)金屬的物理性質以及軸承的工作參數(shù)進行優(yōu)化設計的。
3.根據權利要求1所述的帶有迷宮密封結構的液態(tài)金屬軸承，其特征在于，所述芯軸和軸套采用高強度、高硬度且具備良好熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性的金屬材料制成。
4.根據權利要求1所述的帶有迷宮密封結構的液態(tài)金屬軸承，其特征在于，安裝時，將迷宮密封結構與芯軸保持同軸度一致，并貼合芯軸推力盤端面進行安裝，且保證環(huán)形密封齒準確對準對應的環(huán)形密封槽，密封間隙符合設計要求。
5.根據權利要求1所述的帶有迷宮密封結構的液態(tài)金屬軸承，其制造方法包括以下步驟：選用合適的高強度、高硬度且具備良好熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性的金屬材料制造芯軸和軸套，通過精密機械加工工藝對芯軸、軸套進行精確尺寸加工，保證尺寸精度和表面光潔度，并對迷宮密封結構進行精細加工；選擇適用于ct球管工作環(huán)境的液態(tài)金屬，通過專門注液裝置將預定的量注入到軸套與芯軸之間的間隙中，確保液態(tài)金屬均勻分布；將迷宮密封結構安裝到芯軸上，保證同軸度、密封齒與密封槽對準及密封間隙符合要求；對安裝后的軸承進行試運行與泄漏量測試，通過監(jiān)測設備監(jiān)測工作狀態(tài)，根據監(jiān)測數(shù)據對軸承相關參數(shù)進行微調優(yōu)化。