一种高刚度气浮转台制造技术

本发明专利技术涉及一种高刚度气浮转台，高刚度气浮转台包括：底座、驱动机构、转轴、工作台以及气浮轴承。高刚度气浮转台在使用时，底座安装于机床上，驱动机构驱动转轴和工作台转动，供气装置对气腔供气，气腔内的气体进入第一间隙，在第一间隙内形成第一气膜，气体进入第二间隙，在第二间隙内形成第二气膜，气体进入第三间隙，在第三间隙内形成第三气膜，由于这些气膜的存在，将转动部分和气浮轴承部分完全隔开，形成了闭式高刚度气浮转台的主体结构。工作台上开设有与外界连通的环形槽，从而第一间隙内和第二间隙内的气体能够进入环形槽，两股气流在环形槽内相遇后重新融合，通过环形槽流至外界，提高了气膜的承载能力，能够满足更多设备的使用需求。设备的使用需求。设备的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高刚度气浮转台


[0001]本专利技术涉及气浮轴承
，特别设计一种高刚度气浮转台。

技术介绍

[0002]随着超精密加工技术的不断发展，以传统的滚动轴承和液体润滑轴承作为支撑的机床、测量仪器等已经难以满足人们对零件高精度的要求。气浮轴承以其运动精度高、摩擦小、无污染、发热低等优点，逐渐成为各种高精度测量、光学测量组装加工、芯片半导体测量加工、全物理仿真模拟设备等行业的极佳选择。然而，由于气体具有可压缩性的特点，导致气浮轴承的承载能力较低，无法满足更多设备的使用需求，严重阻碍了气浮轴承的发展。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对气体具有可压缩性的特点，导致气浮轴承的承载能力较低，无法满足更多设备的使用需求，严重阻碍了气浮轴承的发展的问题，提供一种高刚度气浮转台。
[0004]本申请一实施例提供一种高刚度气浮转台，高刚度气浮转台包括：
[0005]底座，底座开设有向下凹陷的凹腔；
[0006]驱动机构，驱动机构位于凹腔内；
[0007]转轴，转轴位于凹腔内，驱动机构驱动转轴转动；
[0008]工作台，工作台位于凹腔的开口处，工作台与转轴连接，且工作台开设有至少一个第一排气通道；
[0009]气浮轴承，气浮轴承位于凹腔的腔壁与转轴的外周面之间，且气浮轴承与转轴的外周面之间具有第一间隙，气浮轴承的上端面与工作台的下端面之间具有第二间隙；
[0010]气浮轴承包括安装座、至少一个第一气体节流阀以及至少一个第二气体节流阀，安装座开设有气腔，底座的侧壁开设有进气口，气腔与进气口连通，第一气体节流阀安装于安装座，使得气腔与第一间隙连通，第二气体节流阀安装于安装座，使得气腔与第二间隙连通；
[0011]工作台、底座、转轴以及气浮轴承共同构成闭式高刚度气浮转台的主体结构；
[0012]工作台上开设有与外界连通的环形槽，第一排气通道的沿气体排出方向的一端与环形槽连通，第一间隙与第一排气通道连通，第二间隙与环形槽连通。上述高刚度气浮转台在闭式高刚度气浮转台的基础上，设计了自封闭式的排气通道，从而增大了高刚度气浮转台的刚度和承载力。
[0013]对于提升刚度和承载性能方面，由于工作台上开设有与外界连通的环形槽，第一排气通道沿气体排出方向的一端与环形槽连通，第一间隙与第一排气通道连通，从而第一间隙内的气体能够通过第一排气通道进入环形槽，又由于第二间隙与环形槽连通，即第二间隙内的气体能够进入环形槽，此时，第一间隙内的气体与第二间隙内的气体在环形槽相遇，两股气流相遇后在环形槽内重新融合，待两股气流融合稳定后，通过环形槽流至外界，
根据伯努利原理，在出口截面积不变的情况下，气流流量增加，则会导致气压增大，从而增加了出口处的压强，使得第一间隙内的气体和第二间隙内的气体更“不容易”流入外界，进而提高了第一气膜和第二气膜的承载能力，能够满足更多设备的使用需求。
[0014]上述高刚度气浮转台在使用时，将底座安装于待使用的机床上，由于驱动机构和转轴分别位于凹腔内，驱动机构能够驱动转轴转动，并且工作台与转轴连接，从而驱动机构驱动转轴转动时，转轴能够带动工作台转动，进而实现转轴和工作台的同步转动。由于安装座开设有气腔，底座的侧壁开设有进气口，气腔与进气口连通，从而外界的供气装置能够通过进气口对气腔供气，以保持气腔内的气压。由于气浮轴承与转轴的外周面之间具有第一间隙，第一气体节流阀安装于安装座，使得气腔与第一间隙连通，从而气腔内的气体能够通过第一气体节流阀进入第一间隙，在第一间隙内形成第一气膜。转轴在转动的过程中，转轴的外周面与气浮轴承被第一气膜所隔开，由于空气比油粘滞性小，摩擦小等特点，因此，转轴的运动精度更高。又由于气浮轴承的上端面与工作台的下端面之间具有第二间隙，第二气体节流阀安装于安装座，使得气腔与所第二间隙连通，从而气腔内的气体能够通过第二气体节流阀进入第二间隙，在第二间隙内形成第二气膜。由于转轴在转动过程中，能够带动工作台同步转动，因此，工作台在转动时，工作台的下端面与气浮轴承的上端面之间完全由第二气膜所隔开，转轴的运动精度更高。
[0015]在其中一个实施例中，转轴包括上转轴和下转轴，上转轴与工作台连接，下转轴包括相连接的下转轴本体和凸出部，凸出部沿下转轴本体的径向凸出于下转轴本体，气浮轴承的下端面设置在凸出部上，下转轴本体与上转轴连接，驱动机构驱动下转轴本体转动。
[0016]在其中一个实施例中，气浮轴承还包括至少一个第三气体节流阀，安装座的下端面与凸出部之间具有第三间隙，第三气体节流阀安装于安装座，使得气腔与第三间隙连通。
[0017]在其中一个实施例中，凸出部开设有第二排气通道，第三间隙与第二排气通道连通，第二排气通道与外界连通。
[0018]在其中一个实施例中，第二排气通道内气体的流动方向与第三间隙中向外周向流动的气体出口的气体流动方向垂直。
[0019]在其中一个实施例中，第一排气通道的数量为多个，多个第一排气通道沿工作台的周向间隔开设。
[0020]在其中一个实施例中，高刚度气浮转台还包括气迷宫环，气迷宫环与气浮轴承固定连接，且气迷宫环沿气浮轴承的轴向凸出于气浮轴承；
[0021]气迷宫环凸出于气浮轴承的部分伸入工作台内部，且与工作台之间具有第四间隙，第四间隙与第二间隙连通，第四间隙与环形槽连通。
[0022]在其中一个实施例中，工作台开设有排气间隙，排气间隙与环形槽连通，且排气间隙与外界连通。
[0023]在其中一个实施例中，排气间隙的尺寸小于等于1.5mm。
[0024]在其中一个实施例中，驱动结构为无框无刷电机，或伺服电机，或皮带，或齿轮。
附图说明
[0025]图1为一实施例中高刚度气浮转台的俯视图；
[0026]图2为图1中A
‑
A处的剖视图；
[0027]图3为图2中A区域的结构放大图；
[0028]图4为图1中B
‑
B处的剖视图。
[0029]附图标记说明：
[0030]高刚度气浮转台100；
[0031]底座110；进气口103；
[0032]驱动机构120；定子121；动子122；
[0033]转轴130；上转轴131；下转轴132；下转轴本体1321；凸出部1322；第二排气通道105；
[0034]工作台140；第一排气通道101；环形槽104；排气间隙106；
[0035]气浮轴承150；安装座151；气腔102；第一气体节流阀152；第二气体节流阀153；第三气体节流阀154；
[0036]气迷宫环160。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高刚度气浮转台，其特征在于，所述高刚度气浮转台包括：底座，所述底座开设有向下凹陷的凹腔；驱动机构，所述驱动机构位于所述凹腔内；转轴，所述转轴位于所述凹腔内，所述驱动机构驱动所述转轴转动；工作台，所述工作台位于所述凹腔的开口处，所述工作台与所述转轴连接，所述工作台开设有至少一个第一排气通道；气浮轴承，所述气浮轴承位于所述凹腔的腔壁与所述转轴的外周面之间，且所述气浮轴承与所述转轴的外周面之间具有第一间隙，所述气浮轴承的上端面与所述工作台的下端面之间具有第二间隙；所述气浮轴承包括安装座、至少一个第一气体节流阀以及至少一个第二气体节流阀，所述安装座开设有气腔，所述底座的侧壁开设有进气口，所述气腔与所述进气口连通，所述第一气体节流阀安装于所述安装座，使得所述气腔与所述第一间隙连通，所述第二气体节流阀安装于所述安装座，使得所述气腔与所述第二间隙连通；所述工作台、所述底座、所述转轴、以及所述气浮轴承共同构成闭式气浮转台的主体结构；所述工作台上开设有与外界连通的环形槽，所述第一排气通道的沿气体排出方向的一端与所述环形槽连通，所述第一间隙与所述第一排气通道连通，所述第二间隙与所述环形槽连通。2.根据权利要求1所述的高刚度气浮转台，其特征在于，所述转轴包括上转轴和下转轴，所述上转轴与所述工作台连接，所述下转轴包括相连接的下转轴本体和凸出部，所述凸出部沿所述下转轴本体的径向凸出于所述下转轴本体，所述气浮轴承的下端面设置在所述凸出部上，所述下转轴本体与所述上转轴连接，所述驱动机构驱动所述下转轴本体转动。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：李戈，李锡晗，叶培仓，
申请(专利权)人：湖南宇环精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：