CN103016528B - 一种防止轴向窜动的气浮轴承装置 - Google Patents

一种防止轴向窜动的气浮轴承装置 Download PDF

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一种防止轴向窜动的气浮轴承装置，包括气浮轴、气浮套、抱箍、传感器探头和角度编码器码盘,其中，气浮套由两个且由气浮套架和微孔材料层组成，微孔材料层套装在气浮套架内且与气浮套架之间形成储气高压腔，气浮套架上有径向进气孔，径向进气孔与储气高压腔相通，气浮套内表面为锥形面，左右两个气浮套套装在气浮轴上，左右两个气浮套固定连接，气浮轴与气浮套的配合面也为锥形，气浮轴与气浮套之间存在微小间隙，传感器探头安装在气浮套的外表面上，角度编码器码盘固定在气浮轴上，角度编码器码盘与气浮套之间有设定的距离。本发明提供一种气膜形成稳定、承载能力增强的、可测量气浮轴承转动角速度的防止轴向窜动的气浮轴承装置。

Description

一种防止轴向窜动的气浮轴承装置
技术领域
本发明涉及一种气浮装置。
背景技术
随着现代工业及高科技的飞速发展，气体润滑轴承正日益被人们重视。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。
气悬浮系统除了可应用在气浮轴转动领域，由于其两表面非接触无摩擦的特性，亦可很好的应用于气浮轴轴向移动领域。为了限制气浮轴承的轴向转动，现有方法是气浮轴采用正方形、三角形等形状，气浮轴可实现轴向无摩擦移动而不发生翻转。一种无摩擦锥面空气轴承，可承受一个方向的轴向力，但是不能完全限制气浮轴的轴向窜动。如在无摩擦气缸扭矩测量中，需要测得气浮轴承的转动角速度，角度编码器码盘安装在气浮轴上，读数头固定在气浮套上，但是由于气浮轴转动时会发生轴向窜动，读数头和码盘之间的距离无法固定，导致读数不准确。
发明内容
为了克服已有气浮轴承的容易发生轴向窜动的不足，本发明提供一种气膜形成稳定、承载能力增强的、可测量气浮轴承转动角速度的防止轴向窜动的气浮轴承装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 
一种防止轴向窜动的气浮轴承装置，包括气浮轴、气浮套、抱箍、传感器探头和角度编码器码盘,其中，气浮套由两个且由气浮套架和微孔材料层组成，所述微孔材料层套装在气浮套架内且与气浮套架之间形成储气高压腔，所述气浮套架上有径向进气孔，所述径向进气孔与储气高压腔相通，所述气浮套内表面为锥形面，所述左右两个气浮套套装在气浮轴上，所述左右两个气浮套固定连接，所述气浮轴与气浮套的配合面也为锥形，所述气浮轴与气浮套之间存在微小间隙，所述传感器探头安装在气浮套的外表面上，所述角度编码器码盘固定在气浮轴上，所述角度编码器码盘与气浮套之间有设定的距离。
进一步，所述气浮套架沿径向打孔形成卸气孔，所述卸气孔与气浮套和气浮轴之间的微小间隙相通，所述卸气孔沿气浮套架圆周分布，所述卸气孔至少有两组，所述卸气孔所在圆周上有一圈凹槽形成卸气槽，所述卸气槽和储气高压腔隔离。
更进一步，所述左右两个气浮套中间通过抱箍固定拼接在一起。当然，也可以选用其他方式。
本发明的技术构思为：气浮轴采用两个锥形面的设计，与气浮套相互配合形成微小的间隙，高压气体从气浮套进气孔进入储气高压腔并通过微孔材料在间隙内形成气膜，使得气浮轴可无摩擦转动但不会沿轴向窜动。
左右两个气浮套通过抱箍拼接在一起，安装方便，虽然气浮间隙两端与大气相通，但中部拼接后形成高压区，压力梯度减小，气浮形成不明显，因此，在气浮套架上均布径向卸气孔，保证了间隙内存在低压区，进入间隙内的高压气体一部分从间隙一端流入大气，另一部分从卸气孔内排出。
将角度编码器码盘固定在气浮轴上，读数头固定在气浮套上，读数头和角度编码器之间存在一定的距离，无轴向窜动，读数准确。气浮套是固定的，因此角度编码器接入线路不对气浮轴转动造成影响。
本发明的有益效果为：安装方便，承载能力增强，克服了气浮轴承的轴向窜动，卸气孔保证了气膜的厚度和稳定性，可测量气浮轴承转动的角速度。
附图说明
图1是一种防止轴向窜动的气浮轴承装置示意图
图2是一种防止轴向窜动的气浮轴承装置内气流流向原理图
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2，一种防止轴向窜动的气浮轴承装置，包括气浮轴1、气浮套、抱箍7、传感器探头8和角度编码器码盘2,其中气浮套由两个且由气浮套架3和微孔材料层5组成。所述微孔材料层5套装在气浮套架3内且与气浮套架之间形成储气高压腔4，所述气浮套架上有径向进气孔9，所述径向进气孔9与储气高压腔4相通，所述气浮套内表面为锥形面，所述左右两个气浮套套装在气浮轴上1，所述左右两个气浮套中间通过抱箍7固定拼接在一起，所述气浮轴1与气浮套配合面也为锥形，所述气浮轴1与气浮套之间存在微小间隙，所诉传感器探头8安装在气浮套的外表面上，所述角度编码器码盘2固定在气浮轴上，所述角度编码器码盘2与气浮套之间有设定的距离。
所述气浮套架沿径向打孔形成卸气孔6，所述卸气孔6与气浮套和气浮轴1形成的间隙相通，所述卸气孔6沿气浮套架圆周分布，所述卸气孔6至少有两组，所述卸气孔6所在圆周上有一圈凹槽形成卸气槽，所述卸气槽和储气高压腔4不相通，所述卸气槽6不影响抱箍7的安装。
当然，所述左右两个气浮套也可采用气他的连接方式，能保证其稳定性和同轴度即可；所述卸气槽6也可开成其他形式，使得气浮间隙内存在低压区保证气膜的形成即可。

Claims (3)

1.一种防止轴向窜动的气浮轴承装置，其特征在于：包括气浮轴、气浮套、抱箍、传感器探头和角度编码器码盘，其中，气浮套有左右两个，且由气浮套架和微孔材料层组成，所述微孔材料层套装在气浮套架内且与气浮套架之间形成储气高压腔，所述气浮套架上有径向进气孔，所述径向进气孔与储气高压腔相通，所述气浮套内表面为锥形面，所述左右两个气浮套套装在气浮轴上，所述左右两个气浮套固定连接，所述气浮轴与气浮套的配合面也为锥形，所述气浮轴与气浮套之间存在微小间隙，所述传感器探头安装在气浮套的外表面上，所述角度编码器码盘固定在气浮轴上，所述角度编码器码盘与气浮套之间有设定的距离。
2.如权利要求1所述的防止轴向窜动的气浮轴承装置，其特征在于：所述气浮套架沿径向打孔形成卸气孔，所述卸气孔与气浮套和气浮轴之间的微小间隙相通，所述卸气孔沿气浮套架圆周分布，所述卸气孔至少有两组，所述卸气孔所在圆周上有一圈凹槽形成卸气槽，所述卸气槽和储气高压腔隔离。
3.如权利要求1或2所述的防止轴向窜动的气浮轴承装置，其特征在于：所述左右两个气浮套中间通过抱箍固定拼接在一起。
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