[发明专利]一种瓦楞机械用高精度动态气体传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态气体传动装置，尤其是涉及一种瓦楞机械用高精度动态气体传动装置。

背景技术

目前，制造包装材料瓦楞纸芯的瓦楞机械的传动系统主要是采用轴传动，而用于轴传动的轴承主要有滚动轴承和滑动轴承两种。但是，这两种轴承有轴承和轴的直接接触，这样的轴承在机械运转的时候会产生很大的摩擦，造成大量的能量损耗；同时，摩擦又会缩短机械的使用寿命；再者，轴承上的摩擦还会产生极大噪音，对使用这种机械的技术人员身体健康有害。

中国专利CN 86104100号公开的气体轴承，虽然避免了轴承和轴的直接接触，可大幅度减少摩擦损耗，但是，该轴承不能够承受轴向推力，而且结构复杂，操作不方便，实用性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能耗低，摩擦噪音低，定位精度高，结构简单，可承受轴向推力，适用于瓦楞机械用的高精度动态气体传动装置。

本发明的技术方案是：其包括轴、轴套，在轴套上设有均布的通气孔，所述通气孔至少有三排，其中至少一排与轴的轴线垂直，其它斜孔与轴的径向方向之间夹角为40°-80°，每排通气孔上均安装有气体流量控制阀，在轴的轴肩处安装有密封件，轴与轴套之间的空隙充满了从通气孔中灌注进来的高压气体；轴被包围在轴套内的端部设有环形槽，轴套上安装有至少三个位移传感器，所述位移传感器分别通过数据采集系统与PLC中央处理器电连接，PLC中央处理器与安装在通气孔上的气体流量控制阀相连接，根据接收到的位移信号，PLC中央处理器可以操控气体流量控制阀的运作。

所述位移传感器分为径向位移传感器和轴向位移传感器，两个径向位移传感器分别沿水平方向和竖直方向设置于轴套上，轴向位移传感器设于轴套端部。

所述通气孔宜分成三排沿周向均匀分布于轴套上，其中一排与轴的轴线垂直，另两排通气孔为斜孔，与轴的径向方向之间夹角为60°。

所述轴套的内壁与轴的环形槽相对应的部位设有弧形凸环。

所述密封件可选用橡胶密封圈。

所述气体种类不限，可为气体，也可为惰性气体(例如氮气)等。

本发明结构简单，可减少摩擦，节省20％以上的能量，有效降低运行过程中产生的噪音，延长机械使用寿命，运行转速可提高40％以上，定位精度高，可承受轴向推力，适用于瓦楞机械使用。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图(主视图)。

图2是图1所示实施例轴套的左视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

参照附图：本实施例包括轴1、轴套2，在轴套2上设有均布的通气孔6，所述通气孔6分为三排，其中一排与轴的轴线垂直，其它两排斜孔与轴的径向方向之间的夹角为60°，三排通气孔上分别安装有对应的气体流量控制阀7、8、9，在轴1的轴肩4处安装有橡胶密封圈3，轴1与轴套2之间的空隙充满了从通气孔6中灌注进来的高压气体11；轴1被包围在轴套2内的端部设有环形槽5，轴套2端部安装有轴向位移传感器12，轴套2的竖直方向安装有径向位移传感器10，水平方向安装有径向位移传感器15，轴向位移传感器12和竖直方向径向位移传感器10及水平方向径向位移传感器15分别通过数据采集卡13与PLC中央处理器14连接，PLC中央处理器14与分别安装在三排通气孔6上的气体流量控制阀7、8和9相连接，根据接收到的位移信号，PLC中央处理器可以操控气体流量控制阀7、8、9的运作。

所述三排通气孔6中，与轴1的轴线垂直的中间一排通气孔，主要负责提供给轴1施加径向力和保持径向间隙的气流，另外两排斜孔主要负责提供调节轴1的轴向位移与压力的气流。

所述轴套2的内壁与轴的环形槽5相对应的部位设有弧形凸环。

橡胶密封圈3主要起密封和防尘作用。

设备正常运转时，轴向位移传感器12和竖直方向径向位移传感器10及水平方向径向位移传感器15不停地测量轴1在各个位置的间隙，然后将相关位移数据通过数据采集卡13传送给PLC中央处理器14，中央处理器14将采集到的位移数据与设定值进行比较，当某个数据发生变化时，中央处理器14就会发出指令，调节对应的流量控制阀7、8或9，从而控制对应通气孔的气体流量，最后达到调节轴1位置的目的。比如：当竖直方向径向位移传感器10传回的间隙数据比设定值大，这就说明轴向下移动了，PLC中央处理器14得到这一信息后，便立即下达指令，调节竖直方向气体流量控制阀8，使向上通气孔的流量加大，而向下通气孔气体流量减少，从而使轴1重新回到正确的位置上来。