[发明专利]一种适用于真空环境条件下主动控制的气体静压电主轴

权利要求书

1.一种适用于真空环境条件下主动可控的气体静压电主轴，包括轴套、轴颈、止推板、旋转电机、圆光栅编码器、电磁执行器、位移传感器、负载平台、控制器、真空室和真空发生器，其特征在于。

2.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下主动控制的气体静压电主轴，其特征在于：轴颈为阶梯轴，其轴颈上端采用螺旋密封，轴颈同轴安装在轴套内，轴颈与轴套之间具有微小间隙；轴颈上同轴安装一个上止推板和一下止推板，止推板与轴套之间具有微小间隙；轴颈的顶端同轴安装一负载平台。

3.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下主动控制的气体静压电主轴，其特征在于：轴套的两端分别同轴安装一上真空室结构和一下真空室结构，通过螺栓连接，真空室的抽气口通过气管与外界的真空发生器连接，上真空室结构与轴颈之间具有微小间隙。

4.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下的主动可控的气体静压电主轴，其特征在于：旋转电机动子和定子分别同轴安装于下止推板和轴套的底端。

5.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下主动控制的气体静压电主轴，其特征在于：圆光栅编码器的光栅尺和读数头分别同轴安装于上止推板和轴套的顶端；圆光栅用于检测轴颈的旋转位移信号，并将检测的旋转位移信号传递给控制器，以使控制器控制电磁执行器施加作用力在轴颈上，从而对轴颈进行位置补偿。

6.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下主动控制的气体静压电主轴，其特征在于：轴套上对称安装两组径向电磁执行器，每组的三个径向传感器分别位于等边三角形的三个顶点；轴套的两端对称安装两组轴向电磁执行器，每组的三个轴向电磁执行器分别位于等边三角形的三个顶点；电磁执行器均与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下的主动可控的气体静压电主轴，其特征在于：轴套的两端对称安装两组径向位移传感器，每组的三个位移传感器分别位于等边三角形的三个顶点；轴套上安装三个以等边三角形布置的轴向位移传感器；径向和轴向位移传感器均与所述控制器连接；径向和轴向位移传感器分别用于检测轴颈径向和轴向微振动位移信号，并将检测的微振动位移信号传递给控制器，控制器采用先进控制方法控制电磁执行器施加作用力在轴颈上，从而对轴颈进行位置补偿以减小负载平台的微振动。

8.根据权利要求1所述的一种适用于真空环境条件下主动控制的气体静压电主轴，其特征在于：所述控制器PID控制器，以保证其控制效果。