[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210595081.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103016531A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫建輝;單曉杭;周海清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16C32/06
• 分類(lèi)號(hào): F16C32/06
• 代理公司: 浙江杭州金通專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;朱萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣浮領(lǐng)域。

發(fā)明背景

氣懸浮系統(tǒng)除了可應(yīng)用在氣浮軸軸向移動(dòng)領(lǐng)域，亦可很好的應(yīng)用于氣浮軸轉(zhuǎn)動(dòng)領(lǐng)域，它是用氣體代替油作為潤(rùn)滑劑，在軸與軸承套之間構(gòu)成氣膜，使活動(dòng)面和靜止面避免直接接觸的理想的支承元件。

在一種止推空氣軸承的應(yīng)用中，止推軸承隨著承載件在平面內(nèi)無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)，如實(shí)現(xiàn)豎直放置的多扇折疊合頁(yè)在平面內(nèi)無(wú)摩擦的展開(kāi)運(yùn)動(dòng)，合頁(yè)板的底部通過(guò)止推空氣軸承提供無(wú)摩擦支撐并實(shí)現(xiàn)合頁(yè)間的無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)，同時(shí)止推空氣軸承通過(guò)氣浮墊在平面內(nèi)無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)，來(lái)滿足合頁(yè)無(wú)摩擦展開(kāi)的要求。止推空氣軸承是隨合頁(yè)板運(yùn)動(dòng)的，因此若采用傳統(tǒng)的空氣方式，供氣管道會(huì)對(duì)止推空氣軸承的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生擾動(dòng)的影響，且供氣線路多，易發(fā)生扭轉(zhuǎn)、纏繞，不便于安裝和維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

?為了解決現(xiàn)有氣浮裝置的止推軸承運(yùn)動(dòng)影響的不足，本發(fā)明提供一種可連續(xù)供氣的不受氣管擾動(dòng)影響的無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置，包括內(nèi)芯、外芯和端蓋，所述內(nèi)芯套裝在外芯內(nèi)，所述端蓋包括上端蓋、下端蓋，所述外芯上下兩端通過(guò)螺栓與上端蓋、下端蓋固定，所述內(nèi)芯和外芯以及內(nèi)芯和上端蓋、下端蓋之間均存在微小間隙；

所述內(nèi)芯上端開(kāi)有一道環(huán)形氣腔槽，所述環(huán)形氣腔槽的兩側(cè)各開(kāi)有環(huán)形密封槽，所述環(huán)形氣腔槽內(nèi)沿徑向方向打孔通向圓心形成進(jìn)氣孔，所述內(nèi)芯中部及靠近底部區(qū)域沿圓周上均布徑向節(jié)流孔，所述徑向節(jié)流孔沿徑向方向在圓心連通，所述內(nèi)芯從頂端圓心沿軸向打盲孔形成出氣口，所述出氣口與徑向節(jié)流孔及進(jìn)氣孔連通，所述內(nèi)芯底端沿軸向方向打盲孔形成底端軸向節(jié)流孔，所述底端軸向節(jié)流孔均布在內(nèi)芯底端在軸向方向與底部徑向節(jié)流孔連通，所述內(nèi)芯頂端沿軸向方向打盲孔形成頂端軸向節(jié)流孔，所述頂端軸向節(jié)流孔均布在內(nèi)芯頂端在軸向方向與中部徑向節(jié)流孔連通，所述軸向節(jié)流孔也與進(jìn)氣孔連通，所述上端蓋和下端蓋上均布卸壓孔，所述外芯上部有帶有螺紋的進(jìn)氣口，所述外芯中部均布泄壓孔，所述泄壓孔與外芯內(nèi)壁上的泄壓槽連通。

進(jìn)一步，所述無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置還包括總氣源，所述出氣口接氣管供氣給以無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置為圓心運(yùn)動(dòng)的止推空氣軸承。

更進(jìn)一步，所述無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置還包括總氣源，所述出氣口接氣管供氣給以其為圓心運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置。可以通過(guò)級(jí)聯(lián)方式進(jìn)行供氣，例如將最末尾一個(gè)無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置的出氣口接氣管供氣給以無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置為圓心運(yùn)動(dòng)的止推空氣軸承。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路是：無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置，其實(shí)為一個(gè)包含了迷宮密封、徑向空氣軸承、止推空氣軸承等三大部分的復(fù)合空氣軸承。

在內(nèi)芯上開(kāi)有一道環(huán)形的內(nèi)芯氣腔，并且在氣腔的兩側(cè)各開(kāi)有四道密封槽。當(dāng)壓氣體從外芯進(jìn)入以后，先進(jìn)入內(nèi)芯的環(huán)形氣腔中，由于外芯和內(nèi)芯之間存在間隙，在環(huán)形氣腔兩側(cè)隔開(kāi)有四道密封槽，可以有效的減少氣體的泄漏量，從而使得大部分氣體進(jìn)入內(nèi)芯的進(jìn)氣口，此為迷宮密封。

?從內(nèi)芯進(jìn)氣口進(jìn)入的壓縮氣體，大部分從內(nèi)芯的出氣口輸出，一小部分通過(guò)內(nèi)部的氣路通道為內(nèi)芯上分布的徑向節(jié)流孔和軸向節(jié)流孔供氣，高壓氣體經(jīng)過(guò)節(jié)流孔在內(nèi)芯、外芯與端蓋之間形成氣膜，實(shí)現(xiàn)內(nèi)芯的無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)。可以看成一個(gè)徑向空氣軸承和止推空氣軸承的復(fù)合體。

上下端蓋和外芯上均開(kāi)設(shè)有泄壓孔，泄壓孔與大氣相通，保證內(nèi)芯與外芯的間隙內(nèi)存在壓差，高壓氣體通過(guò)節(jié)流孔進(jìn)入間隙后形成氣膜。為了減少迷宮密封的泄流量，徑向泄氣孔距離密封槽有一定的距離，因此上端蓋的泄氣孔開(kāi)在了直徑小于內(nèi)芯直徑的一圈圓周上，而且上端面上開(kāi)有出氣口，所以上端面止推軸承為一個(gè)直徑較小的環(huán)面止推空氣軸承，下端蓋的排氣孔開(kāi)在和內(nèi)芯直徑相等的一圈圓周上，因此下端面止推空氣軸承為一個(gè)圓形止推空氣軸承。下端蓋上開(kāi)有內(nèi)螺栓孔和外螺栓孔，內(nèi)螺栓孔用來(lái)連接下端蓋和外芯，外螺栓孔用來(lái)把整個(gè)裝置固定在一個(gè)平臺(tái)上。在外芯的上部開(kāi)有一個(gè)進(jìn)氣口，高壓氣體從進(jìn)氣口輸入。在進(jìn)氣口上開(kāi)有螺紋，用來(lái)和進(jìn)氣管道的接頭連接。

無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置的內(nèi)芯可在外芯內(nèi)無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)，從外芯進(jìn)入內(nèi)芯的氣體大部分從內(nèi)芯出氣口輸出，出氣口接氣管給供氣給以無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)供氣氣浮裝置為圓心運(yùn)動(dòng)的止推空氣軸承，如圖3所示，氣管隨止推軸承旋轉(zhuǎn)，過(guò)程中不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)、伸縮、纏繞，不對(duì)止推軸承產(chǎn)生附加的力的影響。