[發明專利]共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器

有效

• 申請號: 201210574545.4
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103062293A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 譚久彬;崔俊寧;王雷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F16F15/027
• 分類號: F16F15/027;G03F7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，由上安裝板(1)、下安裝板(2)、潔凈壓縮氣源(3)、氣管(26)和隔振器主體(4)組成，隔振器主體(4)安裝在上安裝板(1)與下安裝板(2)之間，潔凈壓縮氣源(3)通過氣管(26)與隔振器主體(4)連接，其特征在于：所述隔振器主體(4)的結構中，套筒(6)的下表面與下安裝板(2)通過磁懸浮平面電機(24)的磁懸浮作用形成的磁浮間隙(21)進行承載，活塞筒(5)倒扣安裝在套筒(6)內，并與套筒(6)通過徑向承載圓柱氣浮面(22)潤滑與支撐，氣浮球軸承(7)安裝在活塞筒(5)和上安裝板(1)之間，套筒(6)與X向氣浮導軌(29)通過X向導軌氣浮面(31)潤滑與導向，X向氣浮導軌(29)與下安裝板(2)通過Z向承載氣浮面(33)潤滑與支撐，Y向氣浮導軌(30)與下安裝板(2)剛性連接，X向氣浮導軌(29)的兩端與Y向氣浮導軌(30)通過Y向導軌氣浮面(32)潤滑與導向；Z向音圈電機(10)、Z向位移傳感器(13)與Z向限位開關(16)安裝在活塞筒(5)與套筒(6)之間，X向位移傳感器(11)、X向限位開關(14)與Y向位移傳感器(12)、Y向限位開關(15)安裝在套筒(6)與下安裝板(2)之間，Z向音圈電機(10)的驅動力方向和磁懸浮平面電機(24)的X向驅動力、Y向驅動力方向兩兩互相垂直，Z向位移傳感器(13)、Z向限位開關(16)的作用線方向與Z向音圈電機(10)的驅動力方向一致，X向位移傳感器(11)、X向限位開關(14)的作用線方向與磁懸浮平面電機(24)的X向驅動力一致，Y向位移傳感器(12)、Y向限位開關(15)的作用線方向與磁懸浮平面電機(24)的Y向驅動力方向一致；X、Y、Z向位移傳感器(11、12、13)和X、Y、Z向限位開關(14、15、16)分別與控制器(19)的信號輸入端連接，控制器(19)的信號輸出端與驅動器(20)的信號輸入端連接，驅動器(20)的信號輸出端分別與磁懸浮平面電機(24)、Z向音圈電機(10)連接。

2.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)內設有氣體壓力傳感器(17)，活塞筒(5)上設有進氣口(23)和電磁閥(18)，氣體壓力傳感器(17)與控制器(19)的信號輸入端連接，驅動器(20)的信號輸出端與電磁閥(18)連接。

3.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述磁懸浮平面電機(24)的配置方式是在套筒(6)底面側壁安裝無導線連接的磁懸浮平面電機動子(24a)，在下安裝板上表面側壁相對配裝磁懸浮平面電機定子(24b)。

4.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述Z向音圈電機(10)為圓筒型音圈電機或平板型音圈電機。

5.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述X向氣浮導軌(29)和Y向氣浮導軌(30)為單導軌結構或雙導軌結構。

6.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向位移傳感器(11、12、13)為光柵尺、磁柵尺、容柵尺或直線式電位器。

7.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向限位開關(14、15、16)為機械式限位開關、霍爾式限位開關或光電式限位開關。

8.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)內氣體壓力為0.1MPa～0.8MPa。

9.根據權利要求3所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的磁懸浮平面驅動定位隔振器，其特征在于：所述磁懸浮平面電機動子(24a)與磁懸浮平面電機定子(24b)之間的磁浮間隙(21)為0.01mm～1mm。