CN106050919A - 一种真空预载气浮转台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空预载气浮转台，所述气浮转台中的排气腔通过排气通道与外界大气连通。内、外支承环面设置止推节流器Ⅰ、Ⅱ，并进气通道Ⅰ连通。真空腔设置抽气孔，并与抽气通道连通。基座内孔设置有数个径向节流器，并与进气通道Ⅱ连通；止推板与转轴分别位于基座上方和内孔中，两者固定连接。转轴与基座内孔之间、止推板与基座上表面之间分别设置有一气膜支承间隙。进气通道Ⅰ、Ⅱ分别连接压力调节阀Ⅰ、Ⅱ，使基座上表面和基座内孔气膜压力分别可调。抽气通道与真空发生器、压力调节阀Ⅲ依次连接。本发明在开式气浮支承的基础上，引入真空预载作用，提高了开式气浮转台的稳定性，实现了双向刚度。本发明结构简单，制造容易，非常适用于各类机床、仪表的高精度回转运动场合。

Description

一种真空预载气浮转台
技术领域
本发明属于超精密运动、超精密测量技术领域，具体涉及一种真空预载气浮转台。
背景技术
静压气浮支承利用支承工作面之间充满的压力气体来支承负载并实现平稳动作，具有无直接接触、摩擦阻力小且近似恒定、工作温度范围宽、环境适应能力强、精度高、使用寿命长等系列优点，被广泛应用于各类专用高精度测量装置、精密/超精密加工等领域，是保障产品精度的关键核心部件之一。
气浮支承有开式和闭式两种结构。开式气浮支承结构简单，制造容易，但仅能承受单向载荷，刚度较低，稳定性差；闭式气浮支承可以同时承受双向载荷，刚度高，稳定性好，但其结构复杂，制造和装配要求较高。在超精密运动、超精密测量领域，一种结构简单、稳定性高，同时具有开式支承和闭式支承优点的气浮转台有着良好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空预载气浮转台，具有稳定性高、运动精度高的特点，适用于机床、仪器等各类需要高精度回转运动的场合。
本发明的技术方案如下：
本发明的真空预载气浮转台，其特点是，所述的真空预载气浮转台包括基座、转轴、止推板、供气系统。其中，供气系统含有压力调节阀Ⅰ、压力调节阀Ⅱ、压力调节阀Ⅲ、真空发生器；其连接关系是，基座中心设置有内孔，基座上表面设置有排气腔、内支承环面、真空腔、外支承环面，基座内设置有排气通道、抽气通道、进气通道；排气腔沿周向设置有数个排气孔，排气孔通过排气通道与外界大气连通；内支承环面、外支承环面沿周向分别设置有数个止推节流器Ⅱ、止推节流器Ⅰ，止推节流器Ⅰ、止推节流器Ⅱ均与进气通道Ⅰ连通；真空腔沿周向设置有数个抽气孔，抽气孔与抽气通道连通；基座内孔沿周向设置有数个径向节流器，径向节流器与进气通道Ⅱ连通；止推板位于基座的上方，转轴位于基座的内孔中，转轴与止推板通过螺钉固定联接；转轴与基座的内孔之间设置有一气膜支承间隙，止推板与基座上表面之间设置有一气膜支承间隙，在气膜支承作用下，转轴浮于基座的内孔，止推板浮于基座上表面；进气通道Ⅰ、进气通道Ⅱ分别连接压力调节阀，使基座上表面和基座内孔气膜压力分别可调；供气系统中的压力调节阀Ⅰ与进气通道Ⅰ连接，压力调节阀Ⅱ与进气通道Ⅱ连接；抽气通道与真空发生器、压力调节阀Ⅲ依次连接。
所述的真空腔位于内支承环面与外支承环面之间。
所述的止推节流器Ⅰ、止推节流器Ⅱ、径向节流器为小孔节流器、环面节流器或多孔质节流器的一种。
所述的真空发生器替换为真空泵。
本发明中的基座上表面与内孔、转轴与止推盘具有很高的垂直度，保证安装后气膜间隙均匀。
本发明在开式气浮支承的基础上，引入真空预载作用，提高了开式气浮转台的稳定性，实现了双向刚度。本发明稳定性高、运动精度高，非常适用于各类机床、仪表的高精度回转运动场合。
附图说明
图1为本发明的真空预载气浮转台结构示意图；
图2为本发明中的基座上表面布局示意图；
图3为本发明的气路示意图；
图中，1. 基座 2. 转轴 3. 止推板 4. 排气腔 5. 内支承环面 6. 真空腔 7.外支承环面 8. 止推节流器Ⅰ 9. 进气通道Ⅰ 10. 进气通道Ⅱ 11. 径向节流器12. 排气孔 13. 排气通道 14. 抽气孔 15. 抽气通道 16. 压力调节阀Ⅲ 17. 压力调节阀Ⅰ 18. 压力调节阀Ⅱ 19. 真空发生器 28. 止推节流器Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详细说明本发明内容。
以下实施例仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。有关技术领域的人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化、替换和变型，因此同等的技术方案也属于本发明的范畴。
实施例1
图1为本发明的一种真空预载气浮转台结构示意图，图2为本发明的基座支承面布局示意图，图3为本发明的气路示意图。在图1～ 图3中，本发明的真空预载气浮转台包括基座1、转轴2、止推板3、供气系统；其中，供气系统含有压力调节阀Ⅰ17、压力调节阀Ⅱ18、压力调节阀Ⅲ16、真空发生器19；其连接关系是，基座1的中心设置有内孔，基座1上表面设置有排气腔4、内支承环面5、真空腔6、外支承环面7，基座1内设置有排气通道13、抽气通道15、进气通道；排气腔4沿周向设置有数个排气孔12，排气孔12通过排气通道13与外界大气连通；内支承环面5、外支承环面7沿周向分别设置有数个止推节流器Ⅱ28、止推节流器Ⅰ8，止推节流器Ⅰ8、止推节流器Ⅱ28均与进气通道Ⅰ9连通；真空腔6沿周向设置有数个抽气孔14，抽气孔14与抽气通道15连通；基座1内孔沿周向设置有数个径向节流器11，径向节流器11与进气通道Ⅱ10连通；止推板3位于基座1的上方，转轴2位于基座1的内孔中，转轴2与止推板3通过螺钉固定联接；转轴2与基座1内孔之间设置有一气膜支承间隙，止推板3与基座1上表面之间设置有一气膜支承间隙，在气膜支承作用下，转轴2浮于基座1内孔，止推板3浮于基座1上表面；进气通道Ⅰ9、进气通道Ⅱ10分别连接压力调节阀Ⅰ17、压力调节阀Ⅱ18，使基座1上表面和基座1内孔气膜压力分别可调；供气系统中的压力调节阀Ⅰ17与进气通道Ⅰ9连接，压力调节阀Ⅱ18与进气通道Ⅱ10连接；抽气通道15与真空发生器19、压力调节阀Ⅲ16依次连接。压力调节阀Ⅰ17、压力调节阀Ⅱ18、压力调节阀Ⅲ16均联通洁净恒压气源。
所述的真空腔6位于内支承环面5与外支承环面7之间。
所述的基座1上表面与内孔、转轴2与止推盘3具有很高的垂直度，保证安装后气膜间隙均匀。
本实施例中，所述的止推节流器Ⅰ8、止推节流器Ⅱ28、径向节流器11为小孔节流器。其中，基座1内支承环面5上止推节流器的数目为八个，止推节流器Ⅱ28是其中一个；外支承环面7上止推节流器数目为十六个，止推节流器Ⅰ8是其中一个；内孔上径向节流器数目为八个，径向节流器11是其中一个。
所述的转轴2与基座1内孔气膜间隙为10μm，止推板3与基座1上表面气膜间隙为10μm。
实施例2
本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是，本实施例中，真空发生器19替换为真空泵。
实施例3
本实施例与实施例1的结构相同，不同之处是，本实施例中，止推节流器Ⅰ8、止推节流器Ⅱ28、径向节流器11为多孔质节流器，多孔质材料均布于内支承环面5、外支承环面7和基座1内孔。

Claims (4)

1.一种真空预载气浮转台，其特征在于，所述的真空预载气浮转台包括基座（1）、转轴（2）、止推板（3）、供气系统；其中，供气系统含有压力调节阀Ⅰ（17）、压力调节阀Ⅱ（18）、压力调节阀Ⅲ（16）、真空发生器（19）；其连接关系是，基座（1）中心设置有内孔，基座（1）上表面设置有排气腔（4）、内支承环面（5）、真空腔（6）、外支承环面（7），基座（1）内部设置有排气通道（13）、抽气通道（15）、进气通道；排气腔（4）沿周向设置有数个排气孔（12），排气孔（12）通过排气通道（13）与外界大气连通；内支承环面（5）、外支承环面（7）沿周向分别设置有数个止推节流器Ⅱ（28）、止推节流器Ⅰ（8），止推节流器Ⅰ（8）、止推节流器Ⅱ（28）均与进气通道Ⅰ（9）连通；真空腔（6）沿周向设置有数个抽气孔（14），抽气孔（14）与抽气通道（15）连通；基座（1）的内孔沿周向设置有数个径向节流器（11），径向节流器（11）与进气通道Ⅱ（10）连通；止推板（3）位于基座（1）的上方，转轴（2）位于基座（1）的内孔中，转轴（2）与止推板（3）通过螺钉固定联接；转轴（2）与基座（1）的内孔之间设置有一气膜支承间隙，止推板（3）与基座（1）上表面之间设置有一气膜支承间隙，在气膜支承作用下，转轴（2）浮于基座（1）的内孔，止推板（3）浮于基座（1）上表面；进气通道Ⅰ（9）、进气通道Ⅱ（10）分别连接压力调节阀Ⅰ（17）、压力调节阀Ⅱ（18），使基座（1）上表面和基座（1）内孔气膜压力分别可调；供气系统中的压力调节阀Ⅰ（17）与进气通道Ⅰ（9）连接，压力调节阀Ⅱ（18）与进气通道Ⅱ（10）连接；抽气通道（15）与真空发生器（19）、压力调节阀Ⅲ（16）依次连接。
2.根据权利要求1所述的真空预载气浮转台，其特征在于，所述的真空腔（6）位于内支承环面（5）与外支承环面（7）之间。
3.根据权利要求1所述的真空预载气浮转台，其特征在于，所述的止推节流器Ⅰ（8）、止推节流器Ⅱ（28）、径向节流器（11）为小孔节流器、环面节流器或多孔质节流器的一种。
4.根据权利要求1所述的真空预载气浮转台，其特征在于，所述的真空发生器（19）替换为真空泵。
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