一种多区域微调节气浮垫

本发明涉及气浮垫领域，更具体的说，尤其涉及一种多区域微调节气浮垫。

背景技术：

气浮轴承作为超精密测量与加工系统的关键部件，具有清洁、摩阻低、适用速度范围大、适用温度广等优点。气浮垫作为气浮轴承的一种应用，它可通过其底部形成的空气薄层(即气膜)使气浮垫与平面间形成间隙，从而形成一种近似的无摩擦滑动。目前市场上气浮垫存在承载能力差的问题，同时，气浮垫无法应用于平面不够平整的领域。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述气浮垫承载能力小、无法应用于平面不够光滑的领域的问题，提出了一种多区域微调节气浮垫，有效提高气浮垫承载能力，同时在不平整平面气浮垫可在多个区域进行微调，实现气浮垫调平。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种多区域微调节气浮垫，包括气浮垫本体，所述气浮垫本体生成气膜的表面上通过十字槽划分出四个区域，每个区域均包括独立的节流孔、进气通道和均压槽；所述进气通道设置在每个区域的气浮垫本体的侧面，均压槽设置在每个区域形成气膜的表面上，节流孔设置在均压槽内，所述节流孔与进气通道相连通。

进一步的，每个区域均包含3个进气通道，在使用时可根据实际情况选择任一进气通道，并利用堵气塞堵上其余的进气通道。三个进气通道在气浮垫本体每个区域内部的气腔相连通，且气腔与每个区域的节流孔相连通。

进一步的，每个区域的均压槽均呈日字型，节流孔设置在日字形的均压槽的拐角处和直线中点处。每个区域均在节流孔附近设有均压槽，用于提高形成的气膜承载能力及耐冲击能力。

进一步的，每个区域的进气通道和每个区域内部的气腔相互独立，每个区域独立控制进气通道内的气流，借此通过节流孔在气浮垫表面形成厚度不一的气膜，通过多区域微调实现气浮垫在不平整平面的调平。

进一步的，气浮垫本体的整体形状呈方柱形或圆柱形。每个区域的形状对应为扇形或者方形，若气浮垫本体为方柱形则在方柱形的四个拐角处切出一个平面，用于生成其中一个进气通道的进气面。

本发明一种多区域微调节气浮垫的调平可通过激光位移传感器判定，具体的调平判定机构包括底座、激光位移传感器安装板、传感器安装座、四个激光位移传感器和配重，四个激光位移传感器通过传感器安装座固定在激光位移传感器安装板上，激光位移传感器安装板安装在底座上，气浮垫本体生成气膜的平面朝下设置在底座上，气浮垫本体产生气膜后使得气浮垫本体悬浮在底座上，配重固定在气浮垫本体的背面上，四个激光位移传感器的激光方向朝下且正对气浮垫本体上的四个区域。

利用四个激光位移传感器同时测量四个区域的高度，当各传感器读数相同时，代表气浮垫已调平。

本发明的有益效果在于：

1、本发明可通过独立控制各区域进气通道，实现气浮垫各区域气膜厚度微调，进而达到在不平整平面上对气浮垫调平的功能；

2、本发明节流孔附近开有均压槽，可有效提升气膜的承载能力及耐冲击能力；

3、相对于多个气浮垫，本发明多区域微调节气浮垫结构更为简洁，同时可有效避免因安装等因素所造成的误差远大于气浮垫所能微调的距离的问题。

附图说明

图1是本发明一种多区域微调节气浮垫的整体结构示意图。

图2是本发明一种多区域微调节气浮垫的区域结构图；

图3是本发明一种多区域微调节气浮垫的调平判定机构结构图。

图中，101-气膜，1-区域、2-进气通道、3-均压槽、4-节流孔、5-底座、6-激光位移传感器安装板、7-传感器安装座、8-激光位移传感器、9-配重、10-气浮垫本体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1～3所示，一种多区域微调节气浮垫，包括气浮垫本体10，所述气浮垫本体10生成气膜101的表面上通过十字槽划分出四个区域1，每个区域1均包括独立的节流孔4、进气通道2和均压槽3；所述进气通道2设置在每个区域1的气浮垫本体10的侧面，均压槽3设置在每个区域1形成气膜101的表面上，节流孔4设置在均压槽3内，所述节流孔4与进气通道2相连通。

每个区域1均包含3个进气通道2，在使用时可根据实际情况选择任一进气通道2，并利用堵气塞堵上其余的进气通道2。

每个区域1的均压槽3均呈日字型，节流孔4设置在日字形的均压槽3的拐角处和直线中点处。每个区域1均在节流孔4附近设有均压槽3，用于提高气膜101承载能力及耐冲击能力。

每个区域1的进气通道2和每个区域1内部的气腔相互独立，每个区域1独立控制进气通道2内的气流，借此通过节流孔4在气浮垫表面形成厚度不一的气膜101，通过多区域1微调实现气浮垫在不平整平面的调平。

气浮垫本体10的整体形状呈方柱形或圆柱形。每个区域1的形状对应为扇形或者方形，若气浮垫本体10为方柱形则在方柱形的四个拐角处切出一个平面，用于生成其中一个进气通道2的进气面。

本发明一种多区域微调节气浮垫的调平判定机构结构图可参考图3。所述一种多区域微调节气浮垫的调平判定机构包括底座5、激光位移传感器8安装板6、传感器安装座7、四个激光位移传感器8和配重9，四个激光位移传感器8通过传感器安装座7固定在激光位移传感器8安装板6上，激光位移传感器8安装板6安装在底座5上，气浮垫本体10生成气膜101的平面朝下设置在底座5上，气浮垫本体10产生气膜101后使得气浮垫本体10悬浮在底座5上，配重9固定在气浮垫本体10的背面上，四个激光位移传感器8的激光方向朝下且正对气浮垫本体10上的四个区域1。所述发明一种多区域微调节气浮垫10的调平可通过激光位移传感器8判定，利用四个激光位移传感器8同时测量四个区域1的高度，当各传感器8读数相同时，代表气浮垫10已调平。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

技术特征：

1.一种多区域微调节气浮垫，其特征在于：包括气浮垫本体(10)，所述气浮垫本体(10)生成气膜(101)的表面上通过十字槽划分出四个区域(1)，每个区域(1)均包括独立的节流孔(4)、进气通道(2)和均压槽(3)；所述进气通道(2)设置在每个区域(1)的气浮垫本体(10)的侧面，均压槽(3)设置在每个区域(1)形成气膜(101)的表面上，节流孔(4)设置在均压槽(3)内，所述节流孔(4)与进气通道(2)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种多区域微调节气浮垫，其特征在于：每个区域(1)均包含3个进气通道(2)，在使用时可根据实际情况选择任一进气通道(2)，并利用堵气塞堵上其余的进气通道(2)。

3.根据权利要求1所述的一种多区域微调节气浮垫，其特征在于：每个区域(1)的均压槽(3)均呈日字型，节流孔(4)设置在日字形的均压槽(3)的拐角处和直线中点处。

4.根据权利要求1所述的一种多区域微调节气浮垫，其特征在于：每个区域(1)的进气通道(2)和每个区域(1)内部的气腔相互独立，每个区域(1)独立控制进气通道(2)内的气流，借此通过节流孔(4)在气浮垫表面形成厚度不一的气膜(101)，通过多区域(1)微调实现气浮垫在不平整平面的调平。

5.根据权利要求1所述的一种多区域微调节气浮垫，其特征在于：气浮垫本体(10)的整体形状呈方柱形或圆柱形。

6.根据权利要求1所述的一种多区域微调节气浮垫，其特征在于：所述一种多区域微调节气浮垫的调平判定机构包括底座(5)、激光位移传感器(8)安装板(6)、传感器安装座(7)、四个激光位移传感器(8)和配重(9)，四个激光位移传感器(8)通过传感器安装座(7)固定在激光位移传感器(8)安装板(6)上，激光位移传感器(8)安装板(6)安装在底座(5)上，气浮垫本体(10)生成气膜(101)的平面朝下设置在底座(5)上，气浮垫本体(10)产生气膜(101)后使得气浮垫本体(10)悬浮在底座(5)上，配重(9)固定在气浮垫本体(10)的背面上，四个激光位移传感器(8)的激光方向朝下且正对气浮垫本体(10)上的四个区域(1)。

技术总结
本发明公开了一种多区域微调节气浮垫，包括气浮垫本体，所述气浮垫本体生成气膜的表面上通过十字槽划分出四个区域，每个区域均包括独立的节流孔、进气通道和均压槽；所述进气通道设置在每个区域的气浮垫本体的侧面，均压槽设置在每个区域形成气膜的表面上，节流孔设置在均压槽内，所述节流孔与进气通道相连通；本发明可通过独立控制各区域进气通道，实现气浮垫各区域气膜厚度微调，进而达到在不平整平面上对气浮垫调平的功能；相对于多个气浮垫，本发明多区域微调节气浮垫结构更为简洁，同时可有效避免因安装等因素所造成的误差远大于气浮垫所能微调的距离的问题。

技术研发人员：单晓杭;章衡;叶必卿;张利
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2021.06.23
技术公布日：2021.08.20