專利名稱：不受氣管擾動(dòng)和高壓氣體影響的氣浮組合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣浮裝置。
背景技術(shù)：
氣懸浮系統(tǒng)除了可應(yīng)用在氣浮軸轉(zhuǎn)動(dòng)領(lǐng)域，由于其兩表面非接觸無(wú)摩擦的特性，亦可很好的應(yīng)用于氣浮軸軸向移動(dòng)領(lǐng)域，通過向氣浮軸和氣浮套之間注入壓縮空氣形成氣膜，氣膜就像潤(rùn)滑劑一樣把相關(guān)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面分離，從而使套在氣浮套上的氣浮軸懸浮，實(shí)現(xiàn)軸向無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。浮套與氣浮軸之間的氣隙要求為微米級(jí)，因此氣浮軸的同軸度加工精度要求非常高，由于受到重力作用，對(duì)氣浮軸材料的彎曲剛度要求也很高，因此氣浮導(dǎo)軌常應(yīng)用在短距離無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)裝置中。另一方面，為保證氣浮，必須有一定壓力的壓縮氣體進(jìn)入軸與軸套之間從而產(chǎn)生氣膜。接入方式有兩種，軸供氣或軸套供氣，但是不論以哪種方式接入，氣管都不能對(duì)氣浮軸或氣浮套的運(yùn)動(dòng)帶來附加力的影響，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010165658. X的“不受氣管擾動(dòng)力影響的超長(zhǎng)距離跟隨吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的氣浮裝置”、申請(qǐng)?zhí)枮?01010165973. 2的“用于長(zhǎng)距離的無(wú)摩擦氣浮導(dǎo)軌”就公布了一種采用氣浮套供氣，氣浮套內(nèi)側(cè)氣孔排出氣體從而產(chǎn)生氣膜，承導(dǎo)件固定在氣浮軸上，并結(jié)合常規(guī)直線導(dǎo)軌技術(shù)主動(dòng)跟隨，從而實(shí)現(xiàn)一維長(zhǎng)距離無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。采用氣浮套供氣的方式連接方便，耗氣量小，但是對(duì)于二維或者多維的氣浮組合裝置，難以滿足多層供氣不受氣管擾動(dòng)影響的設(shè)計(jì)要求。采用氣浮軸供氣的氣浮裝置，現(xiàn)有技術(shù)通常采用至少兩個(gè)氣浮套，氣浮套外加貯氣套密封，形成貯氣腔，氣浮軸內(nèi)的氣體進(jìn)入貯氣腔，再通過氣管接到氣浮套的進(jìn)氣口，通過氣浮套在氣浮軸與氣浮套之間形成氣膜。如專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010165255. 5的“不受氣管擾動(dòng)影響的超長(zhǎng)距離跟隨吊點(diǎn)一維運(yùn)動(dòng)軌跡的氣浮裝置”就公布了這種采用氣浮軸供氣，結(jié)合直線導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)的氣浮裝置。申請(qǐng)?zhí)枮?01010165949. 9的“不受氣管擾動(dòng)影響的組合氣浮裝置”公布了一種可多層疊加的氣浮組合裝置，通過上層貯氣套內(nèi)的氣體供給下層的氣浮軸，氣浮軸與貯氣套之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此不受氣管擾動(dòng)影響。實(shí)際上這種通過氣浮軸供氣的設(shè)計(jì)存在很大的缺陷，因?yàn)槌Ｒ?guī)的氣浮軸承，氣浮套與氣浮軸的間隙為低壓區(qū)，高壓氣體通過氣浮套進(jìn)入到間隙內(nèi)，由于存在壓力差，氣體沿著氣浮套兩端流出，形成氣膜。而采用氣浮軸供氣，兩個(gè)氣浮套之間形成貯氣腔，貯存高壓氣體，因而從氣浮套流出的氣體無(wú)法從靠近貯氣腔一側(cè)的間隙流出，且小部分的高壓氣體會(huì)流入間隙內(nèi)，導(dǎo)致間隙內(nèi)壓強(qiáng)升高，直接影響氣膜的形成，導(dǎo)致氣膜厚度、壓力分布不均勻，對(duì)氣浮軸承的穩(wěn)定性、精度、承載能力都造成了影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有氣浮裝置的高壓氣體對(duì)氣膜產(chǎn)生影響、穩(wěn)定性較差、承載能力受限的不足，本發(fā)明提供一種有效避免高壓氣體對(duì)氣膜產(chǎn)生影響、穩(wěn)定性良好、提高承載能力的不受氣管擾動(dòng)和高壓氣體影響的氣浮組合裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，包括氣浮軸、氣浮套、貯氣套、安裝板和支架，所述氣浮軸通過支架固定在安裝板上，所述氣浮套至少有兩個(gè)，所述氣浮套套裝在氣浮軸上，所述貯氣套均與氣浮套密封連接，所述貯氣套與氣浮軸之間形成貯氣腔，所述氣浮軸的軸心開有進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道與壓縮氣體的進(jìn)氣管連接，所述進(jìn)氣通道與貯氣腔連通，其特征在于所述氣浮套徑向方向均布徑向節(jié)流孔，從貯氣腔一側(cè)沿軸向方向在氣浮套圓柱壁上打盲孔，所述盲孔為進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔在氣浮套圓柱壁上均布，所述進(jìn)氣孔與徑向節(jié)流孔相通；在靠近貯氣腔的一端的氣浮套內(nèi)壁上設(shè)計(jì)有一圈凹槽，從凹槽上沿徑向打通孔形成卸壓槽，卸壓槽與節(jié)流孔相互隔離，卸壓槽與貯氣套上的通孔連通。進(jìn)一步，所述氣浮套設(shè)有至少兩組徑向方向均布的節(jié)流孔，所述兩組節(jié)流孔之間的氣浮套內(nèi)壁上也設(shè)計(jì)有一圈凹槽。更進(jìn)一步，氣浮套上有密封槽，與貯氣套之間采用O型密封圈密封。節(jié)流塞套裝在氣浮套內(nèi)的節(jié)流孔內(nèi)。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在采用了泄氣槽的設(shè)計(jì)，避免了高壓氣體對(duì)氣膜產(chǎn)生的影響，平衡了氣浮軸與氣浮套間隙內(nèi)的壓強(qiáng)，加強(qiáng)了氣膜的穩(wěn)定性，提高了承載能力。


圖1是不受氣管擾動(dòng)和高壓氣體影響的氣浮組合裝置的示意圖。圖2是氣浮套的結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖2的A-A截面圖。圖4是圖2的B-B截面圖。圖5是氣體流向原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1 圖5，一種不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，包括氣浮軸2、氣浮套8、貯氣套6、安裝板4和支架3等。所述氣浮軸2通過支架3固定在安裝板4上，所述氣浮套8至少有兩個(gè)，所述氣浮套8套裝在氣浮軸2上，所述節(jié)流塞9套裝在氣浮套8內(nèi)的節(jié)流孔內(nèi)，所述貯氣套6均與氣浮套8密封連接，所述貯氣套6與氣浮軸2之間形成貯氣腔。所述氣浮軸的軸心開有進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道與壓縮氣體的進(jìn)氣管連接，所述進(jìn)氣通道與貯氣腔連通。所述氣浮軸的一端設(shè)有第一堵頭1，另一端安裝第二堵頭10和密封圈11，所述，所述貯氣套6的兩端安裝端蓋5，所述貯氣套6均與氣浮套8通過O型密封圈密封連接。所述氣浮套結(jié)構(gòu)如圖2 圖4所示，沿氣浮套徑向方向均布徑向節(jié)流孔15，徑向節(jié)流孔15的數(shù)量可布置一組或多組，在節(jié)流孔出口位置的氣浮套內(nèi)壁上設(shè)計(jì)有一圈錐形凹槽，從貯氣腔一側(cè)沿軸向方向在氣浮套圓柱壁上打盲孔，為氣浮套進(jìn)氣孔13，進(jìn)氣孔13在氣浮套圓柱壁上均布，與徑向節(jié)流孔15相通。貯氣腔內(nèi)的高壓氣體通過進(jìn)氣口進(jìn)入貯氣套內(nèi)再通過節(jié)流孔進(jìn)入氣浮套與氣浮軸的間隙。在靠近貯氣腔的一端和兩組節(jié)流孔之間的氣浮套內(nèi)壁上均設(shè)計(jì)有一圈凹槽，從凹槽上沿徑向打通孔形成卸壓槽12，卸壓槽12與節(jié)流孔15之間不相通，卸壓槽12內(nèi)的氣體可通過貯氣套上的通孔排出；卸壓槽12也可以開成其他的形式和其他位置，能方便導(dǎo)出氣流即可。卸壓槽不可太靠近貯氣腔，起到密封保護(hù)作用，避免大量的高壓氣體從泄氣槽內(nèi)流出。氣浮套上有密封槽14，與貯氣套6之間采用O型密封圈密封。一維氣浮導(dǎo)軌內(nèi)氣體流向的運(yùn)動(dòng)原理如圖1-3所示，高壓氣體通過氣浮軸進(jìn)氣通道進(jìn)入貯氣腔，貯氣腔內(nèi)的氣體從氣浮套進(jìn)氣孔直接流入到氣浮套內(nèi)，再經(jīng)節(jié)流孔進(jìn)入氣浮套與氣浮軸間隙。進(jìn)入間隙內(nèi)的氣體，一部分往氣浮套常壓的一測(cè)流出，另一部分通過泄氣槽導(dǎo)出。泄氣槽的設(shè)計(jì)，保證了氣浮軸與氣浮套間隙內(nèi)低壓區(qū)的形成，避免了貯氣腔內(nèi)的高壓氣體對(duì)氣膜形成的影響。二維氣浮組件與一維氣浮組件結(jié)構(gòu)原理相同，二維氣浮組件可以采用軸供氣或氣浮套供氣兩種方式，若采用氣浮軸供氣，二維氣浮組件的氣浮軸與一維氣浮組件的貯氣套成90°固定，通過氣管將貯氣套內(nèi)的氣體引入到二維氣浮組件的氣浮軸軸心供氣，二維氣浮組件的氣浮套可在氣浮軸上無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)，與一維氣浮組件配合和實(shí)現(xiàn)短行程內(nèi)的無(wú)摩擦平面運(yùn)動(dòng)。若采用氣浮套供氣，一維氣浮組件的貯氣套與二維氣浮組件的貯氣套成90°固定且直接接通或通過氣管接通，高壓氣體引入到二維氣浮組件的貯氣腔內(nèi)，通過氣浮套形成氣膜，二維氣浮組件的氣浮軸可在氣浮套內(nèi)無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)，與一維氣浮組件配合和實(shí)現(xiàn)短行程內(nèi)的無(wú)摩擦平面運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，包括氣浮軸、氣浮套、貯氣套、安裝板和支架，所述氣浮軸通過支架固定在安裝板上，所述氣浮套至少有兩個(gè)，所述氣浮套套裝在氣浮軸上，所述貯氣套均與氣浮套密封連接，所述貯氣套與氣浮軸之間形成貯氣腔，所述氣浮軸的軸心開有進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道與壓縮氣體的進(jìn)氣管連接，所述進(jìn)氣通道與貯氣腔連通，其特征在于所述氣浮套徑向方向均布徑向節(jié)流孔，從貯氣腔一側(cè)沿軸向方向在氣浮套圓柱壁上打盲孔，所述盲孔為進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔在氣浮套圓柱壁上均布，所述進(jìn)氣孔與徑向節(jié)流孔相通；在靠近貯氣腔的一端的氣浮套內(nèi)壁上設(shè)計(jì)有一圈凹槽，從凹槽上沿徑向打通孔形成卸壓槽，卸壓槽與節(jié)流孔相互隔離，卸壓槽與貯氣套上的通孔連通。
2.如權(quán)利要求1所述的不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，其特征在于所述氣浮套設(shè)有至少兩組徑向方向均布的節(jié)流孔，所述兩組節(jié)流孔之間的氣浮套內(nèi)壁上也設(shè)計(jì)有一圈凹槽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，其特征在于氣浮套上有密封槽，與貯氣套之間采用O型密封圈密封。
4.如權(quán)利要求1或2所述的不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，其特征在于節(jié)流塞套裝在氣浮套內(nèi)的節(jié)流孔內(nèi)。
全文摘要
一種不受高壓氣體和氣管擾動(dòng)影響的氣浮組合裝置，氣浮軸通過支架固定在安裝板上，氣浮套至少有兩個(gè)，氣浮套套裝在氣浮軸上，貯氣套均與氣浮套密封連接，貯氣套與氣浮軸之間形成貯氣腔，氣浮軸的軸心開有進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道與壓縮氣體的進(jìn)氣管連接，進(jìn)氣通道與貯氣腔連通，氣浮套徑向方向均布徑向節(jié)流孔，從貯氣腔一側(cè)沿軸向方向在氣浮套圓柱壁上打盲孔，盲孔為進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔在氣浮套圓柱壁上均布，進(jìn)氣孔與徑向節(jié)流孔相通；在靠近貯氣腔的一端的氣浮套內(nèi)壁上設(shè)計(jì)有一圈凹槽，從凹槽上沿徑向打通孔形成卸壓槽，卸壓槽與節(jié)流孔相互隔離，卸壓槽與貯氣套上的通孔連通。本發(fā)明有效避免高壓氣體對(duì)氣膜產(chǎn)生影響、穩(wěn)定性良好、提高承載能力。
文檔編號(hào)F16C32/06GK103016529SQ201210595019
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者單曉杭, 孫建輝, 周海清 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)