[發明專利]空氣軸承、氣浮運動系統和穩定空氣軸承內轉軸的方法

無效

• 申請號: 201110142434.1
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102252022A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 何繼中
• 申請（專利權）人: 無錫微焦科技有限公司
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06;F16C33/00;F16C41/00
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

1.一種空氣軸承，其特征在于，其包括：

空氣軸承本體及位于所述空氣軸承本體內的轉軸，所述轉軸包含轉軸部和形成于轉軸部上的凸緣部，所述空氣軸承本體上形成有若干個導氣孔，

當所述轉軸處于動態時，流經所述導氣孔的氣體在所述轉軸和所述空氣軸承本體之間形成氣膜；和

當所述轉軸處于靜態時，流經所述導氣孔的氣體提供軸向的作用力使所述凸緣部的部分表面與所述空氣軸承本體緊密接觸。

2.根據權利要求1所述的空氣軸承，其特征在于，所述凸緣部位于所述呈圓柱形的轉軸部的中部，所述凸緣部沿包含所述轉軸所在軸線的截面形狀為矩形、梭形、圓形和橢圓形中的一種，所述空氣軸承本體上形成有垂直于所述凸緣部表面且對稱的若干對導氣孔。

3.根據權利要求1所述的空氣軸承，其特征在于，所述凸緣部包括位于所述轉軸部上部的第一凸緣部和位于所述轉軸部下部的第二凸緣部，所述第一凸緣部和第二凸緣部沿包含所述轉軸所在軸線的截面形狀為矩形、梭形、圓形和橢圓形中的一種，所述空氣軸承本體上形成有垂直于所述第一凸緣部下表面和垂直于所述第二凸緣部上表面的相互對稱的若干對導氣孔。

4.根據權利要求1至3任一所述的空氣軸承，其特征在于，所述空氣軸承本體上包括相對于所述凸緣部的上表面和下表面的導氣孔，當相對于所述凸緣部的一個表面的部分或全部導氣孔持續或加速供給氣體，而相對于所述凸緣部的另一表面的部分或全部導氣孔減緩供給氣體、不供給氣體或處于真空狀態時，所述氣體提供垂直于所述凸緣部的一個表面的作用力使得所述凸緣部的另一表面與所述空氣軸承本體緊密接觸。

5.根據權利要求4所述的空氣軸承，其特征在于，所述空氣軸承還包括與所述導氣孔相連的供氣裝置，所述供氣裝置按照預定邏輯向各個導氣孔供應氣體或者產生真空。

6.根據權利要求4所述的空氣軸承，其特征在于，所述空氣軸承還包括與所述轉軸部相連的驅動裝置，所述驅動裝置驅動按照預定邏輯所述轉軸部旋轉。

7.根據權利要求6所述的空氣軸承，其特征在于，所述驅動裝置為永磁電動機。

8.一種超精密氣浮運動系統，其特征在于，其包括如權利要求1至7任一所述的空氣軸承。

9.一種穩定空氣軸承內轉軸的方法，其特征在于，其包括：

在空氣軸承本體內的轉軸上形成凸緣部，并在空氣軸承本體內形成有相對于所述凸緣部的導氣孔；

當所述轉軸需要由靜態轉變為動態時，利用流經所述空氣軸承本體內導氣孔的氣體在所述轉軸和所述空氣軸承本體之間形成氣膜，并在形成氣膜后驅動所述轉軸旋轉；

當所述轉軸需要由動態轉變為靜態時，驅動所述轉軸按照預定邏輯的加速度減速至靜止，然后利用流經所述相對于凸緣部的導氣孔的氣體產生沿所述轉軸軸向的作用力，使得所述轉軸的部分表面與所述空氣軸承本體接觸而處于穩定靜止。

10.根據權利要求9所述的穩定空氣軸承內轉軸的方法，其特征在于，所述相對于所述凸緣部的導氣孔被分別設置于所述凸緣部的相對的兩個表面的相對位置，

將相對于所述凸緣部的一個表面的部分或者全部導氣孔中持續供給氣體或者加速供給氣體，而相對于所述凸緣部的另一表面的部分或者全部導氣孔中減速供給氣體、停止供給氣體或者形成真空而使得所述氣體提供沿所述轉軸軸向的作用力給所述轉軸，使得所述轉軸中包括所述凸緣部另一表面的部分表面與所述空氣軸承本體接觸而處于穩定靜止，

其中，各個導氣孔中氣體和真空的供給速率和變化由預定邏輯控制。