CN104482048A - 气体静压导轨 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体静压导轨。气体静压导轨的运动部件和承导件均由天然大理石加工而成，运动部件上加工有若干用以产生压力差的气腔、节流孔和真空腔，气腔、节流孔和真空腔均匀的分布在运动部件上。压缩空气经过气腔、节流孔和真空腔后，并经运动部件和承导件面间的缝隙流出，产生正压力。同时，真空泵抽取流向真空腔中的气体，形成负压力，实现双向承受压力的目的。本发明适用于气体静压导轨，特别是具有双向载荷或者扰动的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体静压导轨技术，尤其是一种具有双向刚度的气体静压导轨。
背景技术
静压导轨技术是利用外界的油压或者气压作用在导轨与摩擦副之间产生静压气/油膜，使活动部件浮起，即导轨与摩擦副之间不产生直接的接触，从而达到摩擦和磨损很小的目的一种机械部件。此种导轨结构简单、摩擦力小、运动平稳、精度高，广泛应用于超精密机床、精密测量仪器等领域。
气浮导轨有溜板和导轨组成，其典型结构如图1所示。在没有接通压缩空气之前，二者为接触状态。当通过溜板的气道通入压缩空气后，溜板和导轨之间形成气膜润滑，将溜板和导轨分开。
但是，此种导轨只具有单向的刚度，即在气体压力增大的方向。在实际使用过程中，经常会出现反方向的受力情况，如机床中的切削力、震动等，对其精度和稳定性产生一定的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种具有双向刚度的气体静压导轨，克服了普通气体静压导轨只存在单向刚度的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种气体静压导轨，包括大理石材质的运动部件和承导件，所述运动部件具有与承导件相配合的横向 配合面和纵向配合面，所述横向配合面和纵向配合面上设有使运动部件和承导件之间形成气膜的空气腔组件，所述空气腔组件包括间隔均匀分布的若干气腔和真空腔，所述气腔的中间位置设有节流孔。
进一步地，所述节流孔连接压缩空气气源，所述真空腔连接真空泵的抽真空口。压缩空气气源必须供给恒压、干燥、清洁(除油、除尘)的压缩空气，以提供空气静压导轨正常工作所必需的基本条件。在普通气体静压导轨的基础上，额外增加真空腔，在运动部件浮起的时候，同时采用真空泵抽取真空腔中的空气，形成负压。压缩空气形成的正压力和真空腔形成的负压力达到一定的平衡状态，即可实现双向刚度。
进一步地，所述运动部件为溜板，所述承导件为导轨。
进一步地，所述横向配合面和纵向配合面为表面光洁度在00级或00级以上的大理石面。这样高光洁度的配合面，摩擦力小、运动平稳、精度高。
本发明的有益效果是：使得现有技术的气体静压导轨具有双向的刚度，适用于具有双向载荷或者扰动的场合。
附图说明
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术的气体静压导轨的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明中横向配合面的结构示意图。
图4是本发明中纵向配合面的结构示意图。
图中：1.运动部件，2.承导件，3.横向配合面，4.纵向配合面，5.气腔， 6.真空腔，7.节流孔。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
如图2～4所示，一种气体静压导轨，包括大理石材质的运动部件1和承导件2，运动部件1具有与承导件2相配合的横向配合面3和纵向配合面4，横向配合面3和纵向配合面4上设有使运动部件1和承导件2之间形成气膜的空气腔组件，空气腔组件包括间隔均匀分布的若干气腔5和真空腔6，气腔5的中间位置设有节流孔7，节流孔7连接压缩空气气源，真空腔6连接真空泵的抽真空口。进一步地，运动部件1为溜板，承导件2为导轨。横向配合面3和纵向配合面4为表面光洁度在00级或00级以上的大理石面。
如图2所示，横向配合面3和纵向配合面4的光洁度预先研磨至00级或00级以上；
在溜板的横向配合面3上加工出若干的如图3所示的节流孔7、气腔5和真空腔6；
在溜板的纵向配合面4上加工出若干的如图4所示的节流孔7、气腔5和真空腔6；
各个节流孔7分别接通压缩空气气源，各个真空腔6接通真空泵的抽真空口。
按照上述方式和要求加工运动部件1和承导件2，并组装。将具有一定压力的压缩空气从各个节流孔7通入，同时开启真空泵。在压缩空气的压力作用下， 溜板被空气浮起，压缩空气自溜板和导轨之间的微小间隙分两个方向流入大气，一个方向流入外界大气中，另一个方向流入真空腔6，经真空泵抽取，流出导轨系统。在压缩空气的正向压力下，导轨具有一个正向的刚度，在真空泵的反向吸力作用下，具有反方向的刚度，从而实现本发明的导轨具有双向刚度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种气体静压导轨，其特征在于：包括大理石材质的运动部件(1)和承导件(2)，所述运动部件(1)具有与承导件(2)相配合的横向配合面(3)和纵向配合面(4)，所述横向配合面(3)和纵向配合面(4)上设有使运动部件(1)和承导件(2)之间形成气膜的空气腔组件，所述空气腔组件包括间隔均匀分布的若干气腔(5)和真空腔(6)，所述气腔(5)的中间位置设有节流孔(7)。
2.根据权利要求1所述的气体静压导轨，其特征在于：所述节流孔(7)连接压缩空气气源，所述真空腔(6)连接真空泵的抽真空口。
3.根据权利要求1所述的气体静压导轨，其特征在于：所述运动部件(1)为溜板，所述承导件(2)为导轨。
4.根据权利要求1所述的气体静压导轨，其特征在于：所述横向配合面(3)和纵向配合面(4)为表面光洁度在00级或00级以上的大理石面。
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