[发明专利]一种真空气浮轴承及其性能检测装置和检测方法

权利要求书

1.一种真空气浮轴承，该气浮轴承(101)包括进气口(102)，压缩气体从进气口(102)进入气浮轴承(101)内部，在轴承气浮面(109)与工件滑动面之间形成一定厚度的压力气膜；其特征在于：该气浮轴承(101)还包括至少一级抽气通道(110、111、112)，该至少一级抽气通道(110、111、112)沿轴承气浮面(109)的外部呈周向环绕向外设置。

2.根据权利要求1所述的真空气浮轴承，其特征在于：抽气通道(110、111、112)为抽气沟槽，各级抽气沟槽的槽深相等或不相等。

3.根据权利要求1所述的真空气浮轴承，其特征在于：气浮轴承(101)的形状为正方形、长方形、圆形或三角形。

4.根据权利要求1所述的真空气浮轴承，其特征在于：抽气通道(110、111、112)为圆环状、三角形或矩形；和/或各级抽气通道(110、111、112)同心且等间隔或不等间隔排布。

5.根据权利要求1所述的真空气浮轴承，其特征在于：真空气浮轴承(101)的各级抽气通道(110、111、112)由侧壁(107、108、106)间隔开，侧壁(107、108、106)的上表面与气浮轴承(101)的轴承气浮面(109)共面。

6.根据权利要求1所述的真空气浮轴承，其特征在于：每级抽气通道(110、111、112)都有单独的至少一个抽气孔(103、104、105)，该至少一个抽气孔(103、104、105)沿抽气通道(110、111、112)的周向等间隔或不等间隔排布。

7.根据权利要求6所述的真空气浮轴承，其特征在于：抽气孔(103、104、105)沿气浮轴承(101)的轴线方向设置在抽气通道(110、111、112)的下部，抽气孔(103、104、105)的直径小于或等于抽气通道110、111、112的宽度。

8.一种真空气浮轴承的性能检测装置，其特征在于：该检测装置包括：

真空室(201)；

分别与真空室(201)连接的多级抽气管路，每级抽气管路包括顺次连接的抽气真空计(217、213、206)、抽气真空阀(207、210、216)、抽气分子泵(208、211、215)、抽气机械泵(209、212、214)；

与真空室(201)连接的抽真空管路，抽真空管路包括顺次连接的抽真空真空阀(205)、抽真空分子泵(204)、抽真空机械泵(203)；

与真空室(201)连接的进气管路，进气管路包括顺次连接的进气真空阀(218)、气体压力控制器(219)、压缩气体容器(220)；

与真空室(201)连接的氮气管路，氮气管路包括与真空室依次相连的氮气真空阀(223)和氮气容器(224)；

与真空室(201)连接的一真空室真空计(202)。

9.根据权利要求8所述的性能检测装置，其特征在于：该性能检测装置还包括：质谱仪管路，质谱仪管路包括与真空室(201)依次相连的质谱仪真空阀(222)和质谱仪(221)。

10.一种真空气浮轴承的真空性能检测方法，采用权利要求8-9之一所述的性能检查装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：关闭所有真空阀门；

S2：开启抽真空管路，对真空室抽真空；

S3：真空室真空计监测真空室的真空度，并且记录真空计202读数随时间的变化，得到真空室本底真空度变化曲线；

S4：当真空室真空计示数稳定后，关闭真空管路，停止对真空室抽真空；

S5：打开氮气管路，向真空室通入氮气至真空度为大气压；

S6：关闭氮气管路；

S7：把真空气浮轴承安装在真空室内的固定装置上，将气浮轴承的进气口与进气管路相连，将气浮轴承的各级抽气通道与各级抽气管路相连；

S8：开启抽真空管路，对真空室抽真空，并用真空室真空计监测并记录真空度，从而获得包括真空气浮轴承和抽气管路的释气在内的真空度变化曲线；

S9：关闭真空管路，停止对真空室抽真空；

S10：打开氮气管路，向真空室通入氮气至真空度为大气压；

S11：关闭氮气管路；

S12：依次打开抽真空机械泵、各级抽气机械泵和抽真空真空阀、各级抽气真空阀；

S13：待真空室真空计检测的真空度稳定后打开进气管路向真空气浮轴承供气至所需气压；

S14：打开各级抽气真空计，观察各级抽气真空计和真空室真空计：

如果所有真空计示数都高于各级分子泵启动气压，则关闭所有真空计、真空阀门、机械泵，终止测试；

如果所有或部分真空计示数低于分子泵启动气压，继续以下操作：

S15：开启真空度低于分子泵启动气压的级次所对应的分子泵进行高真空抽取，并记录真空室真空计示数的变化；

S16：待真空室真空计的示数稳定后，关闭进气管路停止向真空气浮轴承供气；

S17：关闭所有真空阀门；

S18：关闭所有分子泵和机械泵。