CN103588147A

CN103588147A - 一种超精密空气静压重锤牵引装置

Info

Publication number: CN103588147A
Application number: CN201310536295.XA
Authority: CN
Inventors: 刘斌; 蔡黎明
Original assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-04
Also published as: CN103588147B

Abstract

本发明公开了一种超精密空气静压重锤牵引装置，主要由重锤、重锤轴套、重锤机座和牵引钢丝组成，在所述重锤轴套上均匀设置有多个节流孔，在所述节流孔位置处安装有节流器，将所述重锤轴套与所述重锤机座同轴固定安装，并通过气动O形橡胶密封圈进行气体密封形成空气静压腔，在所述重锤轴套底端和顶端分别同轴安装有重锤密封下盖和重锤密封上盖，形成气体回流腔，将所述重锤装入所述重锤轴套中。采用本发明技术方案，牵引力恒定、准确、可调节，正反向运动无间隙、无回程差，重锤无侧向、径向摆动和垂直向的旋转运动。

Description

一种超精密空气静压重锤牵引装置

技术领域

本发明涉及一种超精密驱动系统，具体涉及一种超精密空气静压重锤牵引装置。

背景技术

超精密驱动机构在高精尖仪器设备是不可缺少的重要组成部分，利用重力作为驱动力的重锤牵引装置是超精密驱动的一种，重力作为驱动力的优点是大小恒定，方向不变，是理想的牵引力。但由于传统重锤牵引机构结构的特点，不可避免的存在侧向、径向的摆动，存在垂直方向绕自身的旋转等缺点，这些都会对输出的牵引力产生不良的影响。本发明中的超精密空气静压重锤牵引装置采用空气静压技术设计重锤结构，由于空气静压结构自身特点，使得重锤在空气静压腔中能够保证重锤的静态稳定，重锤不会产生侧向、径向的摆动，重锤在垂直方向上也不存在旋转运动等。运动过程中，无爬行现象，可实现正、反向无间隙运动，运行平稳，系统可靠性高。但由于空气静压的自身特点，需要配备一整套供气设备，并且对环境要求比较严格，使得在使用上受到一定局限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种超精密空气静压重锤牵引装置，可实现重锤精密的牵引运动，重锤在运动过程中无爬行现象，可实现正、反向无间隙运动，运行平稳。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种超精密空气静压重锤牵引装置，主要由重锤、重锤轴套、重锤机座和牵引钢丝组成，在所述重锤轴套上均匀设置有多个节流孔，在所述节流孔位置处安装有节流器，将所述重锤轴套与所述重锤机座同轴固定安装，并通过气动O形橡胶密封圈进行气体密封形成空气静压腔，在所述重锤轴套底端和顶端分别同轴安装有重锤密封下盖和重锤密封上盖，形成气体回流腔，将所述重锤装入所述重锤轴套中。

进一步的，所述重锤的一端安装有配重端盖，在所述配重端盖上固定有配重杆。

进一步的，所述牵引钢丝与钢球相固定连接，所述钢球装入钢球定位套中，所述钢球定位套与重锤连接盖同轴定位安装，所述重锤连接盖安装在所述重锤的另一端。

优选的，在所述重锤密封下盖、重锤机座和重锤密封上盖上分别设置有气嘴。

本发明的有益效果是:

1、空气静压重锤牵引装置可提供恒定、准确的牵引力，牵引力的大小可以通过调整重锤中的砝码重量进行调节，满足不同牵引力的需要；

2、正反向运动可实现无间隙运动，无反向运动回程差；

3、空气静压重锤导向套提供了稳定、精确的周向定位，保证空气静压重锤牵引运动的精度，重锤不会产生侧向、径向的摆动，重锤在垂直方向上也不存在旋转运动等；

4、牵引钢丝与重锤、工作台的连接结构均采用点接触方式，采用的点接触方式能够将压紧力垂直的传递到从动杆接触面上，不产生其它方向的力而影响运行精度。

附图说明

图1是立体图；

图2是剖面图；

图3是主视图；

图4是侧视图；

图5是安装位置图。

图中标号说明：1、弹簧垫圈，2 、固定螺钉，3、配重端盖，4、配重杆，5、重锤，6、重锤密封下盖，7、下压紧螺钉，8、螺钉垫圈，9、重锤轴套，10、气嘴，11、气嘴密封圈，12、内螺纹圆锥销，13、重锤机座，14、节流器，15、上压紧螺钉，16、气动O形橡胶密封圈，17、重锤密封上盖，18、钢球锁紧螺钉，19、钢球定位套，20、钢球，21、锁紧螺母，22、重锤连接盖，23、牵引钢丝,24、空气静压支撑结构，25、从动机构，26、花岗岩平台。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1、图4所示，将牵引钢丝23与钢球20固定连接后，钢球20装入钢球定位套19中，调整好钢球20与钢球定位套19的接触角及接触位置后，通过钢球锁紧螺钉18将牵引钢丝固定钢球20定位锁紧。

钢球定位套19与重锤连接盖22同轴定位安装，并通过锁紧螺母21压紧锁死。

重锤连接盖22与重锤5的一端相连接，将配重杆4固定在配重端盖3上后与重锤5的另一端相连接。

节流器14均匀安装在重锤轴套9的节流孔位置处，将重锤轴套9与重锤机座13同轴安装，并通过气动O形橡胶密封圈16进行气体密封，固定安装形成空气静压腔。

重锤密封上盖17与重锤轴套9同轴安装，形成气体回流腔，使用上压紧螺钉15固定锁紧，并使用螺钉垫圈8预紧防松，将重锤密封下盖6与重锤轴套9同轴安装，形成气体回流腔，使用下压紧螺钉7固定锁紧，并使用螺钉垫圈8预紧防松。

如图2所示，气嘴10安装在重锤机座13气孔上，接合处气嘴密封圈11进行气体密封，将另一组气嘴10安装在重锤密封上盖17及重锤密封下盖6气孔上，接合处气嘴密封圈11进行气体密封。

重锤5装入重锤轴套9中，在空气静压腔中找正重锤5与重锤轴套9间的间隙。

在气孔气嘴10内通入高压气体后，重锤5在空气静压腔中调整位置和姿态后整个装置可以正常工作。

本实施例的工作原理如下：

参照图5和图3所示，重锤机座13与外界花岗岩平台26通过内螺纹圆锥销12、弹簧垫圈1和固定螺钉2固定安装，将空气静压重锤机构严格的竖直放置，并调整与空气静压支撑结构24的相对位置，将与空气静压重锤机构相连接的牵引钢丝23绕过空气静压支撑结构24与外界从动机构25定位安装，牵引钢丝23与重锤5、从动机构25和空气静压支撑结构24的连接结构均为点接触方式，调整重锤5与从动件的相对位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种超精密空气静压重锤牵引装置，主要由重锤（5）、重锤轴套（9）、重锤机座（13）和牵引钢丝（23）组成，其特征在于，在所述重锤轴套（9）上均匀设置有多个节流孔，在所述节流孔位置处安装有节流器（14），将所述重锤轴套（9）与所述重锤机座（13）同轴固定安装，并通过气动O形橡胶密封圈（16）进行气体密封形成空气静压腔，在所述重锤轴套（9）底端和顶端分别同轴安装有重锤密封下盖（6）和重锤密封上盖（17），形成气体回流腔，将所述重锤（5）装入所述重锤轴套（9）中。

2.根据权利要求1所述的超精密空气静压重锤牵引装置，其特征在于，所述重锤（5）的一端安装有配重端盖（3），在所述配重端盖（3）上固定有配重杆（4）。

3.根据权利要求1和2所述的超精密空气静压重锤牵引装置，其特征在于，所述牵引钢丝（23）与钢球（20）相固定连接，所述钢球（20）装入钢球定位套（19）中，所述钢球定位套（19）与重锤连接盖（22）同轴定位安装，所述重锤连接盖（22）安装在所述重锤（5）的另一端。

4.根据权利要求1所述的超精密空气静压重锤牵引装置，其特征在于，在所述重锤密封下盖（6）、重锤机座（13）和重锤密封上盖（17）上分别设置有气嘴（10）。