[發(fā)明專利]節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510263255.1
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN104863961B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 劉延芳;馬明陽;齊驥;劉興富;周啟航;齊乃明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本發(fā)明涉及節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足，屬于氣足技術領域。

背景技術

精密測量、高精度位置控制、微弱力測量和驅(qū)動、零重力環(huán)境模擬等要求相對運動的兩體間不存在摩擦力或者摩擦力盡可能的小。氣懸浮技術通過從節(jié)流嘴噴出高壓氣體在相對運動的兩體之間形成高壓氣膜，從而實現(xiàn)相對運動兩體的非接觸低摩擦相對運動。在平面內(nèi)的兩體相對運動，常常采用氣足實現(xiàn)，即通過氣足上的節(jié)流嘴噴出高壓氣體，在氣足和氣浮平臺間形成高壓氣膜，使氣足懸浮在氣浮平臺之上，實現(xiàn)氣足相對于氣浮平臺的非接觸微摩擦運動。基于氣足的支撐系統(tǒng)具有高剛度、零摩擦等特點，因此在空間零重力環(huán)境模擬、精密裝配、高精度測量等領域得到了廣泛的應用。

傳統(tǒng)的氣足包括基板和封氣板，通過多個O型密封圈在基板和封氣板之間形成封閉氣腔，基板上安裝節(jié)流嘴，封氣板上加工供氣孔。通過供氣孔、氣腔、節(jié)流嘴形成完整氣路。供氣孔供入高壓氣體后，通過氣腔均壓然后從節(jié)流嘴噴出，在氣足和與之配合的氣浮平臺間形成高壓氣膜，從而實現(xiàn)懸浮和微摩擦運動。這樣的設計，一方面零部件多、結構復雜，加工裝配難度大、成本高；另一方面，節(jié)流嘴很難更換，維修不便，一旦出現(xiàn)節(jié)流嘴堵塞，需要拆卸整個氣足，將氣足拆解為零件，才能實現(xiàn)節(jié)流嘴更換。如圖3所示，為傳統(tǒng)氣足的結構原理圖，它包括環(huán)形氣腔11、節(jié)流嘴12、緊固件13、氣浮平臺14、封氣板15、O型密封圈16和氣足基板17。

隨著技術的發(fā)展，特別是空間探索的不斷深入，快速低成本實現(xiàn)地面航天器零重力試驗、高精度裝配、測量等對氣足實現(xiàn)低成本和快速維修提出了迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有氣足結構復雜、節(jié)流嘴更換不便的問題，提供了一種節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足。

本發(fā)明所述節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足，它包括氣足基板、節(jié)流嘴、環(huán)形供氣管、緊固連接孔、快速連接三通、節(jié)流嘴供氣管和進氣管，

氣足基板與氣浮平臺相配合設置，氣足基板上沿徑向的中段位置沿圓周方向均勻設置N個螺紋孔，N為大于或者等于3的整數(shù)，每個螺紋孔內(nèi)對應配合安裝一個節(jié)流嘴，每個節(jié)流嘴對應插入一個節(jié)流嘴供氣管的首端，每個節(jié)流嘴供氣管的末端通過一個快速連接三通與環(huán)形供氣管連通，環(huán)形供氣管與進氣管連接；

氣足基板的上表面中心處，沿圓周方向均勻設置多個緊固連接孔。

節(jié)流嘴的外圓表面中段具有圓環(huán)狀突起，該圓環(huán)狀突起使節(jié)流嘴外環(huán)表面形成階梯面，節(jié)流嘴通過該階梯面與螺紋孔和節(jié)流嘴供氣管定位固定。

所述節(jié)流嘴供氣管上安裝調(diào)壓閥和開關閥。

本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明旨在提供一種簡易型、模塊化、能夠快速裝配和維修、在平面內(nèi)實現(xiàn)非接觸微摩擦相對運動的氣浮單元系統(tǒng)。它采用單浮板結構，即只有一個氣足基板，節(jié)流嘴直接裝在安裝在氣足基板上，通過管路直接向每一個節(jié)流嘴供氣，所有節(jié)流嘴供氣管與環(huán)形供氣管連接形成均壓氣腔。這種氣足具有結構簡單，模塊化裝配便捷的優(yōu)勢，在節(jié)流嘴堵塞的時候可以直接拆卸節(jié)流嘴而無需拆卸整個氣足，降低了加工裝配難度、方便維修，并且提高了適應能力及加工和維修效率、降低了系統(tǒng)成本。

本發(fā)明由于取消了封氣板，氣浮基板也沒有了密封要求，降低了加工裝配難度，實現(xiàn)了節(jié)流嘴的獨立快速更換，降低了維修難度，提高了維修效率，應用于基于氣足的高精度裝配、測量、零重力試驗設備或系統(tǒng)時，可以降低整個系統(tǒng)的開發(fā)難度、縮短開發(fā)周期，提高維修效率和適應性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足的結構示意圖；

圖2是圖1所示節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足的俯視圖；

圖3是傳統(tǒng)氣足的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述節(jié)流嘴直供氣單浮板氣足，它包括氣足基板1、節(jié)流嘴2、環(huán)形供氣管3、緊固連接孔4、快速連接三通5、節(jié)流嘴供氣管6和進氣管7，

氣足基板1與氣浮平臺8相配合設置，氣足基板1上沿徑向的中段位置沿圓周方向均勻設置N個螺紋孔，N為大于或者等于3的整數(shù)，每個螺紋孔內(nèi)對應配合安裝一個節(jié)流嘴2，每個節(jié)流嘴2對應插入一個節(jié)流嘴供氣管6的首端，每個節(jié)流嘴供氣管6的末端通過一個快速連接三通5與環(huán)形供氣管3連通，環(huán)形供氣管3與進氣管7連接；

氣足基板1的上表面中心處，沿圓周方向均勻設置多個緊固連接孔4。