[发明专利]一种气悬浮无摩擦旋转供气装置

说明书

技术领域

本发明涉及气浮领域。

发明背景

随着科技的发展，常采用气体润滑代替普通的机械润滑，将高压气体引入相对运动的物体间隙内形成气膜，避免直接接触实现无摩擦运动。

气浮装置形成气膜的方式不同，供气方法也不同，通常都是利用气管引入气体到高压腔内，但无论采用哪种供气方式，气管都不得对气浮装置产生扰动影响，对于一些相对于气源运动的气浮装置，气浮供气存在很大的难题。如侧面通过铰链链接的竖直放置的折叠合页板，底部通过多个气浮垫来实现在平面内无摩擦的展开运动，要求展开时不引入任何外力，若每个气浮垫都从外部引入气管，气浮垫随合页运动，供气管道会对气浮垫的运动产生扰动的影响，且供气线路多，易发生扭转、弯曲、缠绕，不便于安装和维护；通常将供气管附在板上从一块引入到另一块同时供气给该板上的气浮垫，但是合页板从贴合状态到展开时会受到关节处气管弯曲、缠绕等扰动影响，干扰铰链的展开。

发明内容

 为了解决现有气浮装置的气管弯曲扰动的影响的不足，本发明提供一种可连续供气的不受气管扰动影响的锥形无摩擦旋转供气气浮装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气悬浮无摩擦旋转供气装置，包括气浮轴、气浮套和底座，所述气浮轴套装在气浮套内，所述气浮轴与气浮套之间存在微小间隙，所述气浮轴与气浮套配合面呈锥形，所述底座与气浮套底面固定，所述气浮套底部有进气口，所述气浮轴底部与气浮套、底座形成高压腔，所述进气口与高压腔相通，所述气浮轴由圆锥形和圆柱形两部分组成，所述气浮轴中心有圆锥形和圆柱形孔且与高压腔相通，所述气浮轴顶部有出气孔，所述气浮轴圆锥面上均布节流孔，所述节流孔垂直与圆锥面且沿着圆周方向均布，所述节流孔与高压腔相通，所述节流孔至少有两组。

进一步，所述气浮套上有卸气孔，所述卸气孔在气浮套圆周方向均布且与气浮轴与气浮套形成的间隙相通，所述卸气孔所在圆周上有圈凹形卸气槽。

本发明的设计思路是：根据气浮轴承原理，实现气浮轴承与气浮套之间无摩擦旋转，再通过采用自身高压气体供气的方式，将高压气体从气浮套引入从气浮轴引出，从而实现无摩擦旋转供气。

高压气体从气浮套底部进气口进入高压腔，高压腔内的高压气体一部分经气浮轴中心孔从出气口流出供气给下一个气浮装置，另一部分经气浮轴上节流孔进入气浮轴与气浮套的间隙内形成气膜，小部分进入气浮套与气浮轴的间隙内，气浮套上有卸气孔孔，进入间隙的高压气体经过阻尼密封后从卸气孔排出，气浮轴与气浮套间隙的一端与大气相通，另一端有卸气孔，因此间隙内存在压力梯度，通过节流孔进入间隙内的高压气体一部分从间隙一侧流出，另一部分通过卸气槽排出。采用锥形气浮装置是因为锥形气浮装置可抗一定的轴向力，防止底部高压腔内高压气体作用在气浮轴上而增加附加力或导致气浮轴窜动。

折叠合页板在铰链的作用下由贴合状态展开至180°的过程中，无摩擦旋转供气装置安装在两页折叠合页板展开时的旋转轴心上，底座、气浮套与一块板固定，气浮轴与另一块板连接，因此高压气体就从一块板传递到另一块板上，不受气管旋转弯曲扰动，无摩擦旋转供气的外直径小于等于合页板的厚度，避免贴合状态多个无摩擦旋转供气装置间相互干扰。

由于气浮套和气浮轴间的间隙精度要求很高，因此在安装过程中留有一定的余量，再通过高压腔内的高压气体使得气浮轴贴近气浮套。

本发明的有益效果为：可连续供气，不受气管扰动影响。

附图说明

图1是气悬浮无摩擦旋转供气装置的示意图。

图2是气悬浮无摩擦旋转供气装置的气流流向原理图。

图3是折叠合页贴合状态示意图。

图4是折叠合展开过程中的示意图。

具体实施方式

   下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1~图4，一种气悬浮无摩擦旋转供气装置，包括气浮轴1，气浮套3和底座7，所述气浮轴1套装在气浮套3内，所述气浮轴1与气浮套3之间存在微小间隙，所述气浮轴1与气浮套3配合面呈锥形，所述底座7与气浮套3底面固定,所述气浮套3底部有进气口8，所述气浮轴1底部与气浮套3、底座7形成高压腔6，所述进气口8与高压腔6相通，所述气浮轴1由圆锥形和圆柱形两部分组成，所述气浮轴中心有圆锥形和圆柱形孔且与高压腔相通6，所述气浮轴顶部有出气孔2，所述气浮轴圆锥面上均布节流孔4，所述节流孔4 垂直与圆锥面且沿着圆周方向均布，所述节流孔4与高压腔6相通，所述节流孔4至少有两组。