专利名称：无摩擦旋转供气气浮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及气浮领域。
背景技术：
气悬浮系统除了可应用在气浮轴轴向移动领域，亦可很好的应用于气浮轴转动领域，它是用气体代替油作为润滑剂，在轴与轴承套之间构成气膜，使活动面和静止面避免直接接触的理想的支承元件。在一种止推空气轴承的应用中，止推轴承随着承载件在平面内无摩擦运动，如实现竖直放置的多扇折叠合页在平面内无摩擦的展开运动，合页板的底部通过止推空气轴承提供无摩擦支撑并实现合页间的无摩擦旋转，同时止推空气轴承通过气浮垫在平面内无摩擦运动，来满足合页无摩擦展开的要求。止推空气轴承是随合页板运动的，因此若采用传统的空气方式，供气管道会对止推空气轴承的运动产生扰动的影响，且供气线路多，易发生扭转、缠绕，不便于安装和维护。
发明内容
为了解决现有气浮装置的止推轴承运动影响的不足，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
一种无摩擦旋转供气气浮装置，包括内芯、外芯和端盖，所述内芯套装在外芯内，所述端盖包括上端盖、下端盖，所述外芯上下两端通过螺栓与上端盖、下端盖固定，所述内芯和外芯以及内芯和上端盖、下端盖之间均存在微小间隙；
所述内芯上端开有一道环形气腔槽，所述环形气腔槽的两侧各开有环形密封槽，所述环形气腔槽内沿径向方向打孔通向圆心形成进气孔，所述内芯中部及靠近底部区域沿圆周上均布径向节流孔，所述径向节流孔沿径向方向在圆心连通，所述内芯从顶端圆心沿轴向打盲孔形成出气口，所述出气口与径向节流孔及进气孔连通，所述内芯底端沿轴向方向打盲孔形成底端轴向节流孔，所述底端轴向节流孔均布在内芯底端在轴向方向与底部径向节流孔连通，所述内芯顶端沿轴向方向打盲孔形成顶端轴向节流孔，所述顶端轴向节流孔均布在内芯顶端在轴向方向与中部径向节流孔连通，所述轴向节流孔也与进气孔连通，所述上端盖和下端盖上均布卸压孔，所述外芯上部有带有螺纹的进气口，所述外芯中部均布泄压孔，所述泄压孔与外芯内壁上的泄压槽连通。进一步，所述无摩擦旋转供气气浮装置还包括总气源，所述出气口接气管供气给以无摩擦旋转供气气浮装置为圆心运动的止推空气轴承。更进一步，所述无摩擦旋转供气气浮装置还包括总气源，所述出气口接气管供气给以其为圆心运动的另一个无摩擦旋转供气气浮装置。可以通过级联方式进行供气，例如将最末尾一个无摩擦旋转供气气浮装置的出气口接气管供气给以无摩擦旋转供气气浮装置为圆心运动的止推空气轴承。本发明的设计思路是无摩擦旋转供气气浮装置，其实为一个包含了迷宫密封、径向空气轴承、止推空气轴承等三大部分的复合空气轴承。在内芯上开有一道环形的内芯气腔，并且在气腔的两侧各开有四道密封槽。当压气体从外芯进入以后，先进入内芯的环形气腔中，由于外芯和内芯之间存在间隙，在环形气腔两侧隔开有四道密封槽，可以有效的减少气体的泄漏量，从而使得大部分气体进入内芯的进气口，此为迷宫密封。从内芯进气口进入的压缩气体，大部分从内芯的出气口输出，一小部分通过内部的气路通道为内芯上分布的径向节流孔和轴向节流孔供气，高压气体经过节流孔在内芯、外芯与端盖之间形成气膜，实现内芯的无摩擦旋转。可以看成一个径向空气轴承和止推空气轴承的复合体。上下端盖和外芯上均开设有泄压孔，泄压孔与大气相通，保证内芯与外芯的间隙内存在压差，高压气体通过节流孔进入间隙后形成气膜。为了减少迷宫密封的泄流量，径向泄气孔距离密封槽有一定的距离，因此上端盖的泄气孔开在了直径小于内芯直径的一圈圆周上，而且上端面上开有出气口，所以上端面止推轴承为一个直径较小的环面止推空气轴承，下端盖的排气孔开在和内芯直径相等的一圈圆周上，因此下端面止推空气轴承为一个圆形止推空气轴承。下端盖上开有内螺栓孔和外螺栓孔，内螺栓孔用来连接下端盖和外芯，外螺栓孔用来把整个装置固定在一个平台上。在外芯的上部开有一个进气口，高压气体从进气口输入。在进气口上开有螺纹，用来和进气管道的接头连接。无摩擦旋转供气气浮装置的内芯可在外芯内无摩擦旋转，从外芯进入内芯的气体大部分从内芯出气口输出，出气口接气管给供气给以无摩擦旋转供气气浮装置为圆心运动的止推空气轴承，如图3所示，气管随止推轴承旋转，过程中不会发生扭转、伸缩、缠绕，不对止推轴承产生附加的力的影响。无摩擦旋转供气气浮装置亦是个性能良好的空气止推轴承，通过无摩擦旋转供气气浮装置的出气口可直接供气给以其为圆心运动的另一个无摩擦旋转供气气浮装置，实现连续供气，如图4所示，相邻两个无摩擦旋转供气间相对位移不变，气管对其运动不产生额外的力的影响，供气方式简单。本发明的有益效果为可连续供气，不受气管扰动影响。
图1是无摩擦旋转供气气浮装置的示意图。图2是无摩擦旋转供气气浮装置内芯的立体图。图3是无摩擦旋转供气气浮装置供气原理图。图4是无摩擦旋转供气气浮装置另一种供气原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。参照图f图4，一种无摩擦旋转供气气浮装置，包括内芯13、外芯12和端盖，所述内芯13套装在外芯12内，所述端盖包括上端盖10、下端盖6，所述外芯13上下两端通过螺栓与上端盖10、下端盖6固定，所述内芯13和外芯12以及内芯13和上端盖10、下端盖6之间均存在微小间隙； 所述内芯13上端开有一道环形气腔槽3，所述环形气腔槽3的两侧各开有四道环形密封槽2，所述环形气腔槽3内沿径向方向打孔通向圆心形成进气孔8，所述内芯13中部及靠近底部区域沿圆周上均布径向节流孔1，所述径向节流孔I沿径向方向在圆心连通，所述内芯13从顶端圆心沿轴向打盲孔形成出气口 5，所述出气口 5与径向节流孔I及进气孔8连通，所述内芯13底端沿轴向方向打盲孔形成底端轴向节流孔4,所述底端轴向节流孔4均布在内芯底端且在轴向方向与底部径向节流孔I连通，所述内芯13顶端沿轴向方向打盲孔形成顶端轴向节流孔20,所述顶端轴向节流孔20均布在内芯顶端在轴向方向与中部径向节流孔I连通，所述轴向节流孔20也与进气孔8连通，所述上端盖10和下端盖6上均布上卸压孔9和下卸压孔14，所述外芯12上部有带有螺纹的进气口 7，所述外芯12中部圆周上均布(至少四个)泄压孔11，所述泄压孔11与外芯内壁上的泄压槽连通。所述无摩擦旋转供气气浮装置18由总气源19供气，所述无摩擦旋转供气气浮装置18出气口 5接气管17供气给以无摩擦旋转供气气浮装置18为圆心运动运动、轨迹为16的止推空气轴承15。所述无摩擦旋转供气气浮装置18出气口 5接气管17供气给以其为圆心运动、轨迹为16的另一个无摩擦旋转供气气浮装置，可以通过级联方式进行供气，实现连续供气不受气管扰动影响。
权利要求
1.一种无摩擦旋转供气气浮装置，其特征在于包括内芯、外芯和端盖，所述内芯套装在外芯内，所述端盖包括上端盖、下端盖，所述外芯上下两端通过螺栓与上端盖、下端盖固定，所述内芯和外芯以及内芯和上端盖、下端盖之间均存在微小间隙； 所述内芯上端开有一道环形气腔槽，所述环形气腔槽的两侧各开有环形密封槽，所述环形气腔槽内沿径向方向打孔通向圆心形成进气孔，所述内芯中部及靠近底部区域沿圆周上均布径向节流孔，所述径向节流孔沿径向方向在圆心连通，所述内芯从顶端圆心沿轴向打盲孔形成出气口，所述出气口与径向节流孔及进气孔连通，所述内芯底端沿轴向方向打盲孔形成底端轴向节流孔，所述底端轴向节流孔均布在内芯底端在轴向方向与底部径向节流孔连通，所述内芯顶端沿轴向方向打盲孔形成顶端轴向节流孔，所述顶端轴向节流孔均布在内芯顶端在轴向方向与中部径向节流孔连通，所述轴向节流孔也与进气孔连通，所述上端盖和下端盖上均布卸压孔，所述外芯上部有带有螺纹的进气口，所述外芯中部均布泄压孔，所述泄压孔与外芯内壁上的泄压槽连通。
2.如权利要求1所述的无摩擦旋转供气气浮装置，其特征在于所述无摩擦旋转供气装置还包括总气源，所述出气口接气管供气给以无摩擦旋转供气气浮装置为圆心运动的止推空气轴承。
3.如权利要求1所述的无摩擦旋转供气气浮装置，其特征在于所述无摩擦旋转供气装置还包括总气源，所述出气口接气管供气给以其为圆心运动的另一个无摩擦旋转供气气浮装置。
全文摘要
一种无摩擦旋转供气气浮装置，内芯上端的环形气腔槽的两侧各开有四道环形密封槽，沿径向方向打孔通向圆心形成进气孔，内芯中部及靠近底部区域沿圆周上均布径向节流孔，径向节流孔沿径向方向在圆心连通，内芯从顶端圆心沿轴向打盲孔形成出气口，出气口与径向节流孔及进气孔连通，内芯底端沿轴向方向打盲孔形成底端轴向节流孔，底端轴向节流孔均布在内芯底端在轴向方向与底部径向节流孔连通，内芯顶端沿轴向方向打盲孔形成顶端轴向节流孔，顶端轴向节流孔均布在内芯顶端在轴向方向与中部径向节流孔、进气孔连通，外芯上部有带有螺纹的进气口，外芯中部均布泄压孔，泄压孔与外芯内壁上的泄压槽连通。本发明可连续供气、不受气管扰动影响。
文档编号F16C32/06GK103016531SQ20121059508
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者孙建辉, 单晓杭, 周海清 申请人:浙江工业大学