CN111288172A - 排气阀组件和气浮轴承 - Google Patents

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王斌
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Abstract

本发明提供了一种排气阀组件，所述排气阀组件包括壳体、开设在所述壳体上的进气口、设置在所述壳体内的滑杆、用以驱动所述滑杆移动的驱动装置，所述壳体内形成有收容空间，所述进气口与所述收容空间相连通，所述滑杆与所述进气口同轴设置，所述驱动装置用以驱动所述滑杆靠近或者远离所述进气口。本发明的排气阀组件，通过设置滑杆、螺旋动环和通气板，利用多种方式提高流阻，结构小巧，效果显著。

Description

排气阀组件和气浮轴承
技术领域
本发明涉及一种排气阀组件和气浮轴承。
背景技术
空气静压导轨由于其摩擦因数小，工作寿命长，温度分布均匀的特性被广泛应用。更高的刚度、更大的负载，以及灵活可控的补偿方案，将使得导轨取得更加优异的性能。
目前大多数优化性能的办法，都在于对节流方式的创新优化，以及动态的调整进气压力和流量以及达到增加刚度的方法。现有技术中增加负载的方式是通过调节输入压力，或者设计节流器的流阻来增加承载力，目前节流方案已被大量研究，提升空间很小；而且在动态调节的过程中，只能通过改变进气压力来调节，效率不高。而且如果进气压力太大，易出现气振的现象。
有鉴于此，有必要对现有的排气阀组件予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排气阀组件和气浮轴承，以解决现有空气静压导轨的承载力不够导致产生气震的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种排气阀组件，所述排气阀组件包括壳体、开设在所述壳体上的进气口、设置在所述壳体内的滑杆、用以驱动所述滑杆移动的驱动装置，所述壳体内形成有收容空间，所述进气口与所述收容空间相连通，所述滑杆与所述进气口同轴设置，所述驱动装置用以驱动所述滑杆靠近或者远离所述进气口。
作为本发明的进一步改进，所述滑杆靠近所述进气口的一端为锥形。
作为本发明的进一步改进，所述排气阀组件还包括底座，所述底座上开设有出气口，所述底座与所述壳体上远离所述进气口的一端连接。
作为本发明的进一步改进，所述底座与所述收容空间相连通，在连接处设置有通气板，所述通气板由多孔材料制成，所述滑杆贯穿所述通气板设置，在所述通气板与所述滑杆之间设有第一旋转衬套。
作为本发明的进一步改进，所述驱动装置设置在所述底座内。
作为本发明的进一步改进，所述排气阀组件还包括弹片，所述弹片设置所述滑杆远离所述进气口的一端，并与所述滑杆相固定。
作为本发明的进一步改进，所述排气阀组件包括螺旋动环，所述螺旋动环环绕所述滑杆设置，与所述壳体内壁相抵持，所述螺旋动环上设有环形气道，空气流经所述环形气道时带动所述螺旋动环转动。
作为本发明的进一步改进，所述排气阀组件还包括固定板和第二旋转衬套，所述固定板设置在所述螺旋动环与所述进气口之间，所述滑杆贯穿所述固定板设置，所述第二旋转衬套设置在所述固定板与所述滑杆之间。
本发明还提供一种气浮轴承，所述气浮轴承包括第一内套、与所述第一内套间隔设置的第二内套、套设在所述第一内套和第二内套外的转子、与所述第一内套固定的的第一轴承外壳、与所述第二内套固定的第二轴承外壳，所述第一轴承外壳上设有环形腔体和与环形腔体连通的进气接头，所述第二轴承外壳上设有如上述的排气阀组件和排气通道，所述排气阀组件的进气口与排气通道连接，所述第一内套和第二内套设有节流气道，所述第一内套上的所述节流气道与环形腔体相连通，所述第二内套上的节流气道与所述排气通道相连通，所述进气接头内通入空气，通过环形腔体进入节流气道，在转子与第一内套和第二内套之间形成气膜，通过排气阀组件排出。
作为本发明的进一步改进，所述节流气道与所述转子的连接处设有节流器。
本发明的有益效果是：本发明的排气阀组件，通过设置滑杆、螺旋动环和通气板，利用多种方式提高流阻，结构小巧，效果显著。
附图说明
图1是本发明的气浮轴承的结构示意图；
图2是本发明的排气阀组件的结构示意图；
图3是本发明的排气阀组件的的截面俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1至图3所示，本发明的气浮轴承100包括第一内套1、与所述第一内套1间隔设置的第二内套2、套设在所述第一内套1和第二内套2外的转子3、与所述第一内套1固定的的第一轴承外壳4、与所述第二内套2固定的第二轴承外壳5。
所述转子3以第一内套1和第二内套2作为转轴，可转动设置。
所述第一轴承外壳4设有环形腔体41和与所述环形腔体41连通的进气接头42，所述第二轴承外壳5上设有排气阀组件6和排气通道51。所述第一内套1和第二内套2设有节流气道11，所述第一内套1上的所述节流气道11与环形腔体41相连通，所述第二内套2上的节流气道11与所述排气通道51相连通。所述节流气道11与所述转子3的连接处设有节流器12，以对进入的空气进行节流，调节空气的流速。
使用过程如下：向所述进气接头42内通入空气，空气通过环形腔体41进入节流气道11，在转子3与第一内套1和第二内套2之间形成气膜，从而降低转子3和第一内套1及第二内套2的摩擦，然后空气自第二内套2的节流气道11流入排气通道51和排气阀组件6，通过排气阀组件6排出。
根据静压轴承远离，气体经过排气阀组件6的阻抗为R，排气压力为Pa，承载压力为Po，流量为Q，根据流体的质量守恒定理，可得：
Po–Pa＝Q*R；
为了提高承载压力Po，可以通过增大排气阀组件6的阻抗R来实现，本实施例的排气阀组件6可以实现调节阻抗的效果。
本实施例的排气阀组件6包括壳体61、底座62、开设在所述壳体61上的进气口63、设置在所述壳体61内的滑杆64、用以驱动所述滑杆64移动的驱动装置65、弹片66、螺旋动环67、固定板68和第二旋转衬套69。
所述壳体61内形成有收容空间611，所述进气口63与所述收容空间611相连通，所述进气口63的另一端与排气通道51连接，以接收空气。
所述滑杆64与所述进气口63同轴设置，所述驱动装置65用以驱动所述滑杆64靠近或者远离所述进气口63。所述滑杆64靠近所述进气口63的一端为锥形，当所述滑杆64靠近进气口63时，从进气口63的进入的空气受阻，实现改变气体流阻的效果。设置为锥形，可以将进入的空气朝向两侧导引，以顺利进入收容空间611。
所述底座62上开设有出气口623，所述底座62与所述壳体61上远离所述进气口63的一端连接。
所述底座62与所述收容空间611相连通，在连接处设置有通气板621，所述通气板621由多孔材料制成，所述滑杆64贯穿所述通气板621设置，在所述通气板621与所述滑杆64之间设有第一旋转衬套622。本实施例中，所述通气板621挡住出气口623，空气经过通气板621时，受到多空材料的影响，可以进一步增强阻尼。
所述驱动装置65设置在所述底座62内，与所述滑杆64固定连接，以驱动所述滑杆64靠近或者远离所述进气口63。
所述弹片66设置所述滑杆64远离所述进气口63的一端，并与所述滑杆64相固定。以在所述驱动装置65不工作时，也能带动所述滑杆64移动到初始位置，即使得所述滑杆64远离所述进气口63。
所述螺旋动环67环绕所述滑杆64设置，与所述壳体61内壁相抵持，所述螺旋动环67上设有环形气道671，空气流经所述环形气道671时带动所述螺旋动环67转动。本实施例中，所述收容空间611呈圆柱状，所述螺旋动环67整体呈圆柱状，以滑杆64为轴，与所述壳体61内壁紧紧抵持。所述环形气道671围绕所述螺旋动环67四周螺旋设置，两端分别与进气口63和出气口623相连通。空气从进气口63进入后，沿着环形气道671流动，在流动的过程中可以带动螺旋动环67转动，从而将气体动能转换成螺旋动环67的动能，以增强阻尼效果。
所述固定板68设置在所述螺旋动环67与所述进气口63之间，所述滑杆64贯穿所述固定板68设置，所述第二旋转衬套69设置在所述固定板68与所述滑杆64之间，用以支撑所述滑杆64。
本实施例中，所述螺旋动环67位于所述固定板68和通气板621之间，所述滑杆64依靠固定板68和通气板621进行限定。本实施例中，所述通气板621与所述外壳61相抵持固定，同时留有间隙，使得空气可以进入螺旋动环67。
本发明的气浮轴承100，通过设置排气阀组件6，增大了排气的流阻，从而可以提高所述气浮轴承100的承载压力，在进气压力增大的情况下也不容易出现气震现象；本发明的排气阀组件6，通过设置滑杆64、螺旋动环67和通气板621，利用多种方式提高流阻，结构小巧，效果显著。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种排气阀组件，其特征在于：所述排气阀组件包括壳体、开设在所述壳体上的进气口、设置在所述壳体内的滑杆、用以驱动所述滑杆移动的驱动装置，所述壳体内形成有收容空间，所述进气口与所述收容空间相连通，所述滑杆与所述进气口同轴设置，所述驱动装置用以驱动所述滑杆靠近或者远离所述进气口。
2.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于：所述滑杆靠近所述进气口的一端为锥形。
3.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于：所述排气阀组件还包括底座，所述底座上开设有出气口，所述底座与所述壳体上远离所述进气口的一端连接。
4.根据权利要求3所述的排气阀组件，其特征在于：所述底座与所述收容空间相连通，在连接处设置有通气板，所述通气板由多孔材料制成，所述滑杆贯穿所述通气板设置，在所述通气板与所述滑杆之间设有第一旋转衬套。
5.根据权利要求3所述的排气阀组件，其特征在于：所述驱动装置设置在所述底座内。
6.根据权利要求5所述的排气阀组件，其特征在于：所述排气阀组件还包括弹片，所述弹片设置所述滑杆远离所述进气口的一端，并与所述滑杆相固定。
7.根据权利要求1所述的排气阀组件，其特征在于：所述排气阀组件包括螺旋动环，所述螺旋动环环绕所述滑杆设置，与所述壳体内壁相抵持，所述螺旋动环上设有环形气道，空气流经所述环形气道时带动所述螺旋动环转动。
8.根据权利要求7所述的排气阀组件，其特征在于：所述排气阀组件还包括固定板和第二旋转衬套，所述固定板设置在所述螺旋动环与所述进气口之间，所述滑杆贯穿所述固定板设置，所述第二旋转衬套设置在所述固定板与所述滑杆之间。
9.一种气浮轴承，其特征在于：所述气浮轴承包括第一内套、与所述第一内套间隔设置的第二内套、套设在所述第一内套和第二内套外的转子、与所述第一内套固定的的第一轴承外壳、与所述第二内套固定的第二轴承外壳，所述第一轴承外壳上设有环形腔体和与环形腔体连通的进气接头，所述第二轴承外壳上设有如权利要求1-8任意一项所述的排气阀组件和排气通道，所述排气阀组件的进气口与排气通道连接，所述第一内套和第二内套设有节流气道，所述第一内套上的所述节流气道与环形腔体相连通，所述第二内套上的节流气道与所述排气通道相连通，所述进气接头内通入空气，通过环形腔体进入节流气道，在转子与第一内套和第二内套之间形成气膜，通过排气阀组件排出。
10.根据权利要求9所述的气浮轴承，其特征在于：所述节流气道与所述转子的连接处设有节流器。
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