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Abstract

一种气浮主轴，包括由载物平台及上端盖板、主轴、下端盖板组成的可转动轴体；由外套和内套组成的轴套套装在轴体上；在内套的内表面及端面交错分布有多个喷嘴，并且各喷嘴的喷气口端与上端盖板、下端盖板和与主轴之间有气室。该气室是由位于内套两端端面的喷嘴的端面低于内套两端端面0.02mm形成，或者是在喷嘴的端面中心加工处直径3mm～5mm的凹面形成。本发明为气浮主轴增加了气室，克服了增加可测物的重量范围，适用于齿轮测量中心、圆度-波纹度测量仪、圆柱度测量仪等高精度机械加工机床、高精密仪器测量的系统。

Description

一种气浮主轴
技术领域
本发明涉及一种利用流体力学的作用而使工件能平稳的处于非接触式的可旋转装置，具体是一种气浮主轴。
背景技术
目前，精密仪器上使用最多的是利用流体力学使被测工件或测量用的传感器类可动，通过气浮类的可旋转结构，凭借气体的浮力使可动部件旋转，并保持平稳。近年来随着科技技术及先进生产工艺的应用，相应的问题随之而来，因为气源的不稳定、气浮力量的不足等因素就限制了对物体的承载量。
发明内容
为克服现有技术中存在的承载量有限的不足，本发明提出了一种气浮主轴。
本发明包括由载物平台及上端盖板、主轴、下端盖板组成的可转动轴体；由外套和内套组成的轴套套装在轴体上；在内套的内表面及端面均布有两圈共12个喷嘴，并且各喷嘴的喷气口位于内套表面；内套中的气路与喷嘴连通；其特征在于；位于内套两端端面内圈的喷嘴与位于内套两端端面外圈的喷嘴的位置相互交错。
所述的气室是由位于内套两端端面的喷嘴的端面低于内套两端端面0.02mm形成，或者是在喷嘴的端面中心加工处直径为3mm～6mm的深度为0.01～0.05mm的凹面形成。
本发明为气浮主轴增加了气室，使得气浮主轴的精密测量仪器测量工作时，不受气源的影响和被测部件重量的限制，扩大了被测物的重量范围，并且提高了仪器的可靠性。实验证明，某型大承载圆度仪的承载量由260Kg提高至500Kg，将承载力有效提高了30％～40％，最高提高50％。
本发明适用于圆度-波纹度测量仪、齿轮测量中心、圆柱度测量仪等高精度机械加工机床、高精密仪器测量的系统。
附图说明
图1为整套气浮轴的剖视图。
图2为气室的成形结构图。
图3为主轴去除了测量平台后的俯视图。
图4为实施例2～实施例6所述喷嘴的结构示意图。图中：
1.测量平台    2.上端盖板    3.气路        4.外套    5.内套
6.主轴        7.喷嘴        8.下端盖板    9.喷气口  10.气室10
具体实施方式
实施例一
本实施例是应用于Y901200D大承载圆度-波纹度仪的的大承载气浮主轴。包括主轴6、上端盖板2、下端盖板8和轴套部件。
主轴6的两端连接有上端盖板2和下端盖板8。由外套4与内套5组成的轴套被套装在主轴6上，并且主轴与轴套之间间隙配合。载物平台1位于上端板2上方，与上端板2上表面固定连接。主轴部件的下端与电机连接。在外套4与内套5间有相通的气路，气路的布置采用现有技术。在各气路的终端嵌装有喷嘴7。
如图1所示，在内套5两端端面上各有两组环形均匀分布的喷嘴7，并且两组喷嘴7的中心至内套5中心的距离不同，形成了内圈喷嘴和外圈喷嘴，并且内圈喷嘴和外圈喷嘴的位置相互错开。本实施例中，每组有六个喷嘴7，如图3所示。
如图2所示。各喷嘴7的喷气口位于内套5表面，并且位于内套5两端端面上的喷嘴7端面低于内套5的端面0.02mm。当上端盖板2和下端盖板8与主轴6连接后，上端盖板2和下端盖板8与内套5配合，在各喷嘴7的端面处形成了间隙，该间隙即为气室10。
使用时，载物平台上放置一直径≤1200mm，承载力小于500Kg的轴承套圈。当有压力的空气通过外套4中的气路进入内套5中，并通过内套5流通进喷嘴7中后，在内套5与主轴6之间；内套5与上端盖板2之间的气室10、内套5与下端盖板8之间的气室形成气膜，使的主轴6及与其固连的上端盖板2和下端盖板8浮起，主轴在外力的作用下开始旋转运动，经过对轴承套圈进行包括偏心度和水平度的调整，实现测量轴承套圈圆度、波纹度的目的。
实施例二
本实施例是应用于Y9030D圆度-波纹度仪的气浮主轴。包括主轴6、上端盖板2、下端盖板8和轴套部件。
主轴6的两端连接有上端盖板2和下端盖板8。由外套4与内套5组成的轴套被套装在主轴6上，并且主轴与轴套之间间隙配合。载物平台1位于上端板2上方，与上端板2上表面固定连接。主轴部件的下端与电机连接。在外套4与内套5间有相通的气路，气路的布置采用现有技术。在各气路的终端嵌装有喷嘴7。
如图1所示，在内套5两端端面上各有两组环形均匀分布的喷嘴7，并且两组喷嘴7的中心至内套5中心的距离不同，形成了内圈喷嘴和外圈喷嘴，并且内圈喷嘴和外圈喷嘴的位置相互错开。本实施例中，每组有六个喷嘴7，如图3所示。
如图2所示。各喷嘴7的喷气口位于内套5表面，并且喷嘴7的气流出口处端面中心加工有直径为4mm，深度为0.03mm的凹面。当上端盖板2和下端盖板8与主轴6连接后，上端盖板2和下端盖板8与内套5配合，在各喷嘴7的端面处形成了间隙，该间隙即为气室10。
使用时，载物平台上放置一直径≤240mm，承载力小于200Kg的回转体工件。当有压力的空气通过外套4中的气路进入内套5中，并通过内套5流通进喷嘴7中后，在内套5与主轴6之间；内套5与上端盖板2之间的气室10、内套5与下端盖板8之间的气室形成气膜，使的主轴6及与其固连的上端盖板2和下端盖板8浮起，主轴在外力的作用下开始旋转运动，经过对回转体工件进行包括偏心度和水平度的调整，实现测量回转体工件圆度、波纹度等参数的目的。
实施例三
本实施例是应用于DY300圆柱度测量仪气浮主轴。包括主轴6、上端盖板2、下端盖板8和轴套部件。
主轴6的两端连接有上端盖板2和下端盖板8。由外套4与内套5组成的轴套被套装在主轴6上，并且主轴与轴套之间间隙配合。载物平台1位于上端板2上方，与上端板2上表面固定连接。主轴部件的下端与电机连接。在外套4与内套5间有相通的气路，气路的布置采用现有技术。在各气路的终端嵌装有喷嘴7。
如图1所示，在内套5两端端面上各有两组环形均匀分布的喷嘴7，并且两组喷嘴7的中心至内套5中心的距离不同，形成了内圈喷嘴和外圈喷嘴，并且内圈喷嘴和外圈喷嘴的位置相互错开。本实施例中，每组有六个喷嘴7，如图3所示。
如图2所示。各喷嘴7的喷气口位于内套5表面，并且喷嘴7的气流出口处端面中心加工有直径为3mm，深度为0.045mm的凹面。当上端盖板2和下端盖板8与主轴6连接后，上端盖板2和下端盖板8与内套5配合，在各喷嘴7的端面处形成了间隙，该间隙即为气室10。
使用时，载物平台上放置一直径≤300mm，承载力小于260Kg的圆柱体工件。当有压力的空气通过外套4中的气路进入内套5中，并通过内套5流通进喷嘴7中后，在内套5与主轴6之间；内套5与上端盖板2之间的气室10、内套5与下端盖板8之间的气室形成气膜，使的主轴6及与其固连的上端盖板2和下端盖板8浮起，主轴在外力的作用下开始旋转运动，经过对圆柱体工件进行包括偏心度和水平度的调整，实现测量圆柱体工件的圆柱度、垂直度、跳动量等参数的测量。
实施例四
本实施例是应用于CNC450型齿轮测量中心的气浮主轴。包括主轴6、上端盖板2、下端盖板8和轴套部件。
主轴6的两端连接有上端盖板2和下端盖板8。由外套4与内套5组成的轴套被套装在主轴6上，并且主轴与轴套之间间隙配合。载物平台1位于上端板2上方，与上端板2上表面固定连接。主轴部件的下端与电机连接。在外套4与内套5间有相通的气路，气路的布置采用现有技术。在各气路的终端嵌装有喷嘴7。
如图1所示，在内套5两端端面上各有两组环形均匀分布的喷嘴7，并且两组喷嘴7的中心至内套5中心的距离不同，形成了内圈喷嘴和外圈喷嘴，并且内圈喷嘴和外圈喷嘴的位置相互错开。本实施例中，每组有六个喷嘴7，如图3所示。
如图2所示。各喷嘴7的喷气口位于内套5表面，并且喷嘴7的气流出口处端面中心加工有直径为5mm，深度为0.025mm的凹面。当上端盖板2和下端盖板8与主轴6连接后，上端盖板2和下端盖板8与内套5配合，在各喷嘴7的端面处形成了间隙，该间隙即为气室10。
使用时，载物平台上放置一直径≤450mm，承载力小于300Kg的齿轮。当有压力的空气通过外套4中的气路进入内套5中，并通过内套5流通进喷嘴7中后，在内套5与主轴6之间；内套5与上端盖板2之间的气室10、内套5与下端盖板8之间的气室形成气膜，使的主轴6及与其固连的上端盖板2和下端盖板8浮起，主轴在外力的作用下开始旋转运动，经过对齿轮的装卡，实现测量齿轮齿形、齿貌、齿距、齿廓等参数的测量。
实施例五
本实施例是应用于CNC260型齿轮测量中心气浮主轴。包括主轴6、上端盖板2、下端盖板8和轴套部件。
主轴6的两端连接有上端盖板2和下端盖板8。由外套4与内套5组成的轴套被套装在主轴6上，并且主轴与轴套之间间隙配合。载物平台1位于上端板2上方，与上端板2上表面固定连接。主轴部件的下端与电机连接。在外套4与内套5间有相通的气路，气路的布置采用现有技术。在各气路的终端嵌装有喷嘴7。
如图1所示，在内套5两端端面上各有两组环形均匀分布的喷嘴7，并且两组喷嘴7的中心至内套5中心的距离不同，形成了内圈喷嘴和外圈喷嘴，并且内圈喷嘴和外圈喷嘴的位置相互错开。本实施例中，每组有六个喷嘴7，如图3所示。
如图2所示。各喷嘴7的喷气口位于内套5表面，并且喷嘴7的气流出口处端面中心加工有直径为5mm，深度为0.06mm的凹面。当上端盖板2和下端盖板8与主轴6连接后，上端盖板2和下端盖板8与内套5配合，在各喷嘴7的端面处形成了间隙，该间隙即为气室10。
使用时，载物平台上放置一直径≤260mm，承载力小于240Kg的齿轮工件。当有压力的空气通过外套4中的气路进入内套5中，并通过内套5流通进喷嘴7中后，在内套5与主轴6之间；内套5与上端盖板2之间的气室10、内套5与下端盖板8之间的气室形成气膜，使的主轴6及与其固连的上端盖板2和下端盖板8浮起，主轴在外力的作用下开始旋转运动，经过对齿轮的装卡，实现测量齿轮齿形、齿貌、齿距、齿廓等参数的测量。
实施例六
本实施例是应用于Y9025C圆度-波纹度仪的气浮主轴。包括主轴6、上端盖板2、下端盖板8和轴套部件。
主轴6的两端连接有上端盖板2和下端盖板8。由外套4与内套5组成的轴套被套装在主轴6上，并且主轴与轴套之间间隙配合。载物平台1位于上端板2上方，与上端板2上表面固定连接。主轴部件的下端与电机连接。在外套4与内套5间有相通的气路，气路的布置采用现有技术。在各气路的终端嵌装有喷嘴7。
如图1所示，在内套5两端端面上各有两组环形均匀分布的喷嘴7，并且两组喷嘴7的中心至内套5中心的距离不同，形成了内圈喷嘴和外圈喷嘴，并且内圈喷嘴和外圈喷嘴的位置相互错开。本实施例中，每组有六个喷嘴7，如图3所示。
如图2所示。各喷嘴7的喷气口位于内套5表面，并且喷嘴7的气流出口处端面中心加工有直径为6mm，深度为0.01mm的凹面。当上端盖板2和下端盖板8与主轴6连接后，上端盖板2和下端盖板8与内套5配合，在各喷嘴7的端面处形成了间隙，该间隙即为气室10。
使用时，载物平台上放置一直径≤140mm，承载力小于120Kg的回转体工件。当有压力的空气通过外套4中的气路进入内套5中，并通过内套5流通进喷嘴7中后，在内套5与主轴6之间；内套5与上端盖板2之间的气室10、内套5与下端盖板8之间的气室形成气膜，使的主轴6及与其固连的上端盖板2和下端盖板8浮起，主轴在外力的作用下开始旋转运动，经过对回转体工件进行包括偏心度和水平度的调整，实现测量回转体工件的圆度、波纹度等参数的测量。

Claims (2)

1.一种气浮主轴，包括由载物平台(1)及上端盖板(2)、主轴(6)、下端盖板(8)组成的可转动轴体；由外套(4)和内套(5)组成的轴套套装在轴体上；在内套(5)的内表面及端面均布有两圈共12个喷嘴(7)，并且各喷嘴(7)的喷气口(9)位于内套(5)表面；内套(5)中的气路与喷嘴(7)连通；其特征在于；位于内套(5)两端端面内圈的喷嘴(7)与位于内套(5)两端端面外圈的喷嘴(7)的位置相互交错；在喷嘴(1)有喷气口(5)一端的端面与上端盖板(2)和下端盖板(8)之间有气室(10)。
2.根据权利要求1所述的气浮主轴，其特征在于：所述的气室(10)是由位于内套(5)两端端面的喷嘴(7)的端面低于内套(5)两端端面0.02mm形成，或者是在喷嘴(7)的端面中心加工出直径为3mm～6mm，深度为0.01～0.05mm的凹面形成。
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