[发明专利]一种空气轴承结构及其实现气膜厚度补偿的方法

权利要求书

1.一种具有气膜厚度补偿能力的空气轴承结构，安装于一气浮工作台与一基座之间形成支撑，其特征在于，所述空气轴承结构包括：

一微位移传递机构，装设于所述气浮工作台与所述基座之间，所述微位移传递机构是一平行四边形加杠杆机构；

一补偿气浮垫，面向所述气浮工作台的底面，装设于所述微位移传递机构形成的杠杆的一端，工作时该补偿气浮垫与所述气浮工作台之间形成润滑气膜；

一工作气浮垫，面向所述基座的表面，装设于所述微位移传递机构形成杠杆的另一端，工作时该工作气浮垫与所述基座表面之间形成润滑气膜；

一加载机构，用于对所述空气轴承结构进行加载，使所述补偿气浮垫与所述工作气浮垫的工作状态相同；

当供气压力变化时，通过所述微位移传递机构将所述补偿气浮垫润滑气膜的变化反向叠加到所述工作气浮垫上，补偿所述工作气浮垫气膜厚度的变化。

2.根据权利要求1所述的空气轴承结构，其特征在于，所述平行四边形加杠杆机构是由金属整体切割形成。

3.根据权利要求1或2所述的空气轴承结构，其特征在于，所述微位移传递机构进一步包括：

一安装面，其在安装时紧贴所述气浮工作台的下表面；

一杠杆，其一端与所述补偿气浮垫的下表面形成活动连接，另一端与所述工作气浮垫上表面形成活动连接；

四个柔性铰链，其与所述杠杆形成所述平行四边形加杠杆机构。

4.根据权利要求3所述的空气轴承结构，其特征在于，所述杠杆的一端形成有一锥孔，该锥孔内设置一钢球，通过该钢球使得该杠杆与所述补偿气浮垫形成活动连接，所述钢球的球心与形成所述平行四边形机构的底边的两个铰链共线，且垂直于微动方向。

5.根据权利4所述的空气轴承结构，其特征在于，所述杠杆的另一端形成有螺纹孔，通过在该螺纹孔装设的一球头螺杆，使得所述杠杆与工作气浮垫形成活动连接。

6.根据权利要求5所述的空气轴承结构，其特征在于，所述杠杆连接所述工作气浮垫和连接所述补偿气浮垫的臂长相等，且所述工作气浮垫与所述补偿气浮垫各项参数一致。

7.根据权利要求1所述的空气轴承结构，其特征在于，还包括一平板，固定装设于所述气浮工作台的下方，以提供所述补偿气浮垫所需的光滑平面，工作时，所述平板与所述补偿气浮垫之间形成润滑气膜。

8.根据权利要求1所述的空气轴承结构，其特征在于，所述加载机构包括一加载螺钉及套装于该加载螺钉上的一加载弹簧，装有该加载弹簧的该加载螺钉穿设于所述气浮工作台及所述微位移传递机构的所述安装面。

9.根据权利要求5所述的空气轴承结构，其特征在于，在所述工作气浮垫上还设置有一限定所述球头螺杆的球头的限位圈。

10.一种应用所述权利要求1～9中任一项所述的空气轴承结构实现气膜厚度补偿的方法，其特征在于，包括：

提供一微位移传递机构，装设于所述气浮工作台与所述基座之间；

提供一补偿气浮垫，面向所述气浮工作台的底面，装设于所述微位移传递机构的一端，工作时该补偿气浮垫与所述气浮工作台之间形成润滑气膜；

提供一工作气浮垫，面向所述基座的表面，装设于所述微位移传递机构的另一端，工作时该工作气浮垫与所述基座表面之间形成润滑气膜；

提供一加载机构进行加载使所述补偿气浮垫与所述工作气浮垫的工作状态相同，形成与所述工作气浮垫相同的润滑气膜；

当供气压力变化时，通过所述微位移传递机构将所述补偿气浮垫润滑气膜的变化反向叠加到所述工作气浮垫上，补偿所述工作气浮垫气膜厚度的变化。