[发明专利]一种四分体式扁轴二级气浮轴系

说明书

本发明公开了一种四分体式扁轴二级气浮轴系。本发明中的装置包括四分体气浮模块、支承调节模块和保护盖；四分体气浮模块整合了轴向和径向气浮功能，在保证功能的基础上简化了轴系结构；二级气浮结构赋予了节流器自动调节位置和姿态的能力，在满足主轴承载和润滑的同时，保证了四分体过定位结构的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种气浮轴系，尤其是涉及一种四分体式扁轴二级气浮轴系。

背景技术

静压气浮轴系具有无直接接触、摩擦阻力小且近似恒定，环境适应能力强、使用寿命长等优点，被广泛应用于超精密测量、加工装置的旋转机构。

目前，静压气浮轴系依靠径向气浮轴承和止推气浮轴承实现轴向和径向的承载和润滑。要使轴系在轴向和径向两个方向实现闭式气浮结构，最少需要一个径向气浮轴承，和两个止推气浮轴承，若主轴长度过长，为了防止旋转过程中主轴的倾角回转误差过大，则需要增加径向气浮轴承的数量。

综上所述，目前现有的静压气浮轴系由主轴和若干气浮轴承装配组成，对主轴和气浮轴承的加工及装配具有极高的精度要求，且主轴和气浮轴承之间的配合完全由装配决定，无法自行调节。轴系尺寸通常较大。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明的目的在于提供一种四分体式扁轴二级气浮轴系。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种四分体式扁轴二级气浮轴系，其特征在于：包括四分体气浮模块、支承调节模块和保护盖；

所述的四分体气浮模块包括主轴和四个气浮组；所述的主轴为中部呈碟形的扁轴，与气浮组之间存在气膜间隙，工作时在四个气浮组的共同作用下浮起；所述的气浮组包括节流器、节流器套和导气管，四个气浮组沿主轴圆周间隔90°均匀布置，组成四分体气浮结构，保证轴系承载力，每个气浮组自身为二级气浮结构；

所述的支承调节模块包括底座、丝杆和供气管，用于安装四分体气浮模块并调节节流器位置；所述的底座为一块四边型底板，表面有为节流器套定向的四组凸起，四角有凸起的固定块，与四个丝杆分别组成四个滚柱丝杠副，固定块侧面开有供气孔，上表面开有与保护盖连接的螺纹孔；所述的丝杆一端通过轴承连接节流器套；所述的供气管与底座供气孔连接，输送气源提供的压缩气体；

所述的保护盖为四边形薄壳体，与底座连接，用于保护轴系内部结构；

作为优选，所述的二级气浮结构由节流器、节流器套和导气管组成，工作时在节流器与主轴的间隙，和节流器与节流器套的间隙分别形成气膜，保证轴系承载力和四分体气浮模块的稳定性；

所述的节流器内表面与主轴之间存在气膜间隙，压缩气体通过节流孔在间隙内形成气膜，将主轴浮起，节流器嵌入节流器套，与节流器套存在气膜间隙，工作时由节流器套产生的气膜浮起，获得一定的位置自调节能力；

所述的节流器套与底座滑动连接，其底部凹槽与底座表面凸起配合，限制滑动方向；

所述的导气管将节流器套与节流器和供气管分别连接，由气源提供的压缩气体通过供气管进入轴系，由导气管输送至节流器套，一部分将节流器浮起，另一部分由连接节流器与节流器套的导气管送入节流器；

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明中的一种四分体气浮模块，将现有的气浮轴承由整周圆环改为四段分体式的圆环型节流器，将轴向和径向的气浮功能进行了整合，依靠四分体过定位结构，保证了分体式气浮轴系的承载力，在保证功能的基础上简化了轴系结构；

3.本发明中一种二级气浮结构，将节流器也由气膜悬浮，赋予了节流器自动调节位置和姿态的能力，保证了四分体过定位结构的稳定性；

附图说明

图1是本发明一种四分体式扁轴二级气浮轴系示意图；