[發(fā)明專利]一種適用于真空環(huán)境條件下主動控制的氣體靜壓電主軸

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• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN114251363A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 于普良;羅強;胡回;夏巨興;姜慶
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06;F16F15/03;B23Q1/70;B23B19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于真空環(huán)境條件下主動可控的氣體靜壓電主軸，包括軸套、軸頸、止推板、旋轉電機、圓光柵編碼器、電磁執(zhí)行器、位移傳感器、負載平臺、控制器、真空室和真空發(fā)生器，其特征在于。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下主動控制的氣體靜壓電主軸，其特征在于：軸頸為階梯軸，其軸頸上端采用螺旋密封，軸頸同軸安裝在軸套內(nèi)，軸頸與軸套之間具有微小間隙；軸頸上同軸安裝一個上止推板和一下止推板，止推板與軸套之間具有微小間隙；軸頸的頂端同軸安裝一負載平臺。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下主動控制的氣體靜壓電主軸，其特征在于：軸套的兩端分別同軸安裝一上真空室結構和一下真空室結構，通過螺栓連接，真空室的抽氣口通過氣管與外界的真空發(fā)生器連接，上真空室結構與軸頸之間具有微小間隙。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下的主動可控的氣體靜壓電主軸，其特征在于：旋轉電機動子和定子分別同軸安裝于下止推板和軸套的底端。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下主動控制的氣體靜壓電主軸，其特征在于：圓光柵編碼器的光柵尺和讀數(shù)頭分別同軸安裝于上止推板和軸套的頂端；圓光柵用于檢測軸頸的旋轉位移信號，并將檢測的旋轉位移信號傳遞給控制器，以使控制器控制電磁執(zhí)行器施加作用力在軸頸上，從而對軸頸進行位置補償。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下主動控制的氣體靜壓電主軸，其特征在于：軸套上對稱安裝兩組徑向電磁執(zhí)行器，每組的三個徑向傳感器分別位于等邊三角形的三個頂點；軸套的兩端對稱安裝兩組軸向電磁執(zhí)行器，每組的三個軸向電磁執(zhí)行器分別位于等邊三角形的三個頂點；電磁執(zhí)行器均與所述控制器連接。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下的主動可控的氣體靜壓電主軸，其特征在于：軸套的兩端對稱安裝兩組徑向位移傳感器，每組的三個位移傳感器分別位于等邊三角形的三個頂點；軸套上安裝三個以等邊三角形布置的軸向位移傳感器；徑向和軸向位移傳感器均與所述控制器連接；徑向和軸向位移傳感器分別用于檢測軸頸徑向和軸向微振動位移信號，并將檢測的微振動位移信號傳遞給控制器，控制器采用先進控制方法控制電磁執(zhí)行器施加作用力在軸頸上，從而對軸頸進行位置補償以減小負載平臺的微振動。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于真空環(huán)境條件下主動控制的氣體靜壓電主軸，其特征在于：所述控制器PID控制器，以保證其控制效果。