[發明專利]一種防止軸向竄動的氣浮軸承裝置

有效

• 申請號: 201210594967.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103016528A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 單曉杭;周海清;孫建輝
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06;F16C41/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;朱萍

技術領域

本發明涉及一種氣浮裝置。

背景技術

隨著現代工業及高科技的飛速發展，氣體潤滑軸承正日益被人們重視。它是用氣體代替油作為潤滑劑，在軸與軸承套之間構成氣膜，使活動面和靜止面避免直接接觸的理想的支承元件。

氣懸浮系統除了可應用在氣浮軸轉動領域，由于其兩表面非接觸無摩擦的特性，亦可很好的應用于氣浮軸軸向移動領域。為了限制氣浮軸承的軸向轉動，現有方法是氣浮軸采用正方形、三角形等形狀，氣浮軸可實現軸向無摩擦移動而不發生翻轉。一種無摩擦錐面空氣軸承，可承受一個方向的軸向力，但是不能完全限制氣浮軸的軸向竄動。如在無摩擦氣缸扭矩測量中，需要測得氣浮軸承的轉動角速度，角度編碼器碼盤安裝在氣浮軸上，讀數頭固定在氣浮套上，但是由于氣浮軸轉動時會發生軸向竄動，讀數頭和碼盤之間的距離無法固定，導致讀數不準確。

發明內容

為了克服已有氣浮軸承的容易發生軸向竄動的不足，本發明提供一種氣膜形成穩定、承載能力增強的、可測量氣浮軸承轉動角速度的防止軸向竄動的氣浮軸承裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種防止軸向竄動的氣浮軸承裝置，包括氣浮軸、氣浮套、抱箍、傳感器探頭和角度編碼器碼盤,其中，氣浮套由兩個且由氣浮套架和微孔材料層組成，所述微孔材料層套裝在氣浮套架內且與氣浮套架之間形成儲氣高壓腔，所述氣浮套架上有徑向進氣孔，所述徑向進氣孔與儲氣高壓腔相通，所述氣浮套內表面為錐形面，所述左右兩個氣浮套套裝在氣浮軸上，所述左右兩個氣浮套固定連接，所述氣浮軸與氣浮套的配合面也為錐形，所述氣浮軸與氣浮套之間存在微小間隙，所述傳感器探頭安裝在氣浮套的外表面上，所述角度編碼器碼盤固定在氣浮軸上，所述角度編碼器碼盤與氣浮套之間有設定的距離。

進一步，所述氣浮套架沿徑向打孔形成卸氣孔，所述卸氣孔與氣浮套和氣浮軸之間的微小間隙相通，所述卸氣孔沿氣浮套架圓周分布，所述卸氣孔至少有兩組，所述卸氣孔所在圓周上有一圈凹槽形成卸氣槽，所述卸氣槽和儲氣高壓腔隔離。

更進一步，所述左右兩個氣浮套中間通過抱箍固定拼接在一起。當然，也可以選用其他方式。

本發明的技術構思為：氣浮軸采用兩個錐形面的設計，與氣浮套相互配合形成微小的間隙，高壓氣體從氣浮套進氣孔進入儲氣高壓腔并通過微孔材料在間隙內形成氣膜，使得氣浮軸可無摩擦轉動但不會沿軸向竄動。

左右兩個氣浮套通過抱箍拼接在一起，安裝方便，雖然氣浮間隙兩端與大氣相通，但中部拼接后形成高壓區，壓力梯度減小，氣浮形成不明顯，因此，在氣浮套架上均布徑向卸氣孔，保證了間隙內存在低壓區，進入間隙內的高壓氣體一部分從間隙一端流入大氣，另一部分從卸氣孔內排出。

將角度編碼器碼盤固定在氣浮軸上，讀數頭固定在氣浮套上，讀數頭和角度編碼器之間存在一定的距離，無軸向竄動，讀數準確。氣浮套是固定的，因此角度編碼器接入線路不對氣浮軸轉動造成影響。

本發明的有益效果為：安裝方便，承載能力增強，克服了氣浮軸承的軸向竄動，卸氣孔保證了氣膜的厚度和穩定性，可測量氣浮軸承轉動的角速度。

附圖說明

圖1是一種防止軸向竄動的氣浮軸承裝置示意圖

圖2是一種防止軸向竄動的氣浮軸承裝置內氣流流向原理圖

具體實施方式

結合附圖對本發明作進一步描述。

參照圖1和圖2，一種防止軸向竄動的氣浮軸承裝置，包括氣浮軸1、氣浮套、抱箍7、傳感器探頭8和角度編碼器碼盤2,其中氣浮套由兩個且由氣浮套架3和微孔材料層5組成。所述微孔材料層5套裝在氣浮套架3內且與氣浮套架之間形成儲氣高壓腔4，所述氣浮套架上有徑向進氣孔9，所述徑向進氣孔9與儲氣高壓腔4相通，所述氣浮套內表面為錐形面，所述左右兩個氣浮套套裝在氣浮軸上1，所述左右兩個氣浮套中間通過抱箍7固定拼接在一起，所述氣浮軸1與氣浮套配合面也為錐形，所述氣浮軸1與氣浮套之間存在微小間隙，所訴傳感器探頭8安裝在氣浮套的外表面上，所述角度編碼器碼盤2固定在氣浮軸上，所述角度編碼器碼盤2與氣浮套之間有設定的距離。

所述氣浮套架沿徑向打孔形成卸氣孔6，所述卸氣孔6與氣浮套和氣浮軸1形成的間隙相通，所述卸氣孔6沿氣浮套架圓周分布，所述卸氣孔6至少有兩組，所述卸氣孔6所在圓周上有一圈凹槽形成卸氣槽，所述卸氣槽和儲氣高壓腔4不相通，所述卸氣槽6不影響抱箍7的安裝。

當然，所述左右兩個氣浮套也可采用氣他的連接方式，能保證其穩定性和同軸度即可；所述卸氣槽6也可開成其他形式，使得氣浮間隙內存在低壓區保證氣膜的形成即可。