[发明专利]基于外环共面吸载的气浮止推轴承

说明书

基于外环共面吸载的气浮止推轴承属于气体轴承与气体润滑技术领域。该装置采用了密珠吸载结构，当载荷增大时，调节预紧螺钉和密珠高度调整器，使钢球全部处在压紧状态，此时气浮轴的内环由节流器提供支撑力，气浮轴的外环由吸载装置提供支撑力，且轴向的节流器与吸载装置的工作面均为气浮轴的下表面，最终形成气浮支撑与密珠支撑的共面支撑效果。本发明将密珠轴系与气浮轴承技术相结合，利用气浮轴承提高回转精度，同时利用密珠轴系提高轴向承载，并提出一种基于外环共面吸载的气浮止推轴承，达到了兼顾轴承精度和承载的目的。

技术领域

本发明涉及一种气浮止推轴承，特别涉及一种基于外环共面吸载的气浮止推轴承。

背景技术

静压气浮轴承因其长寿命、高精度、低功耗、阻尼特性好、速度范围宽和便于加工等显著优点,在精密及超精密工程、微细工程、空间技术、航空航天医疗器械以及核能工程等领域有着重要应用。为此,众多学者对其进行了不辍研究,以期实现轴承性能的优化与提高。

专利CN200810209792.8“一种多孔质气体静压止推轴承”、专利CN201810910337.4“一种真空吸附型多孔质气体静压止推轴承”中均描述了以多孔质为材料的气浮轴承，在一定程度上提高了轴承的承载特性，但没有解决多孔质材料本身易于堵塞的问题。而本发明详细描述了一种基于外环共面吸载的气浮止推轴承，从增加吸载结构的角度设计新型的止推轴承，避免了多孔质材料本身易于堵塞导致承载性能下降的问题。

专利CN 201620829583.3“一种真空吸载板模组”提出了一种基于真空吸附技术的支撑装置，将柔性电路板防放置于吸气架上，特别设计的锯齿结构配合限位销的结构，使得柔性线路板贴合与上盖上，加工时保证线路板平整，提高成品率。该项技术主要针对易变形的“薄板”类负载的支撑装置，不能实现提高精度和增大负载的目的。

专利CN201821164581.2“振动式球体吸载装置”采用了真空吸力吸取贮球池内锡球的方法，使球池盒周遭空气会由进气通道经透气孔被抽入贮球池内，而产生由透气孔往上模座方向吹送的纵向气流，另外借由纵向气流将锡球往上模座方向吹送，可进一步提高上模座吸附锡球效率。该项技术采用真空负压技术，来抵消重力，在一定程度上起到了增大负载的作用，但该技术不适用于具有回转精度要求的轴承结构。

现有的气浮轴承技术精度高但往往承载性能不佳，而密珠轴系的精度低但具有优异的承载性能。因此，本发明将密珠轴系与气浮轴承技术相结合，利用气浮轴承提高回转精度，同时利用密珠轴系提高轴向承载，并提出一种基于外环共面吸载的气浮止推轴承，达到了兼顾轴承精度和承载的目的。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的气浮轴承技术精度高但往往承载性能不佳的问题，将密珠轴系与气浮轴承技术相结合，利用气浮轴承提高回转精度，同时利用密珠轴系提高轴向承载，达到了兼顾轴承精度和承载的目的。

上述目的通过以下的技术方案实现：

基于外环共面吸载的气浮止推轴承，包括气浮轴、气浮套、止推板和吸载装置，其中气浮轴呈T型，气浮轴气浮轴与止推板安装在气浮套的两侧，且与气浮套间隙配合，气浮套上安装有若干个节流器，节流器的安装方向既有径向，也有轴向；吸载装置沿周向安装在气浮套上，且分布在轴向节流器的外侧；吸载装置的具体结构如下：

吸载装置包括保持架、钢球、密珠高度调整器、安装环、预紧螺钉、撞针和传感器，气浮套的外沿加工有安装环：安装环上开设有调整孔，预紧螺钉安装在调整孔内，传感器沿周向安装在气浮套上；保持架上加工有台阶，并开设有孔位，保持架通过台阶和安装环固定在气浮套上，钢球和撞针安装在保持架的孔位中，钢球的下方安装有密珠高度调整器，密珠高度调整器通过预紧螺钉进行位置调整，撞针的一侧安装有钢球，另一侧安装有传感器，传感器的读数端处在保持架的孔位之中。