[发明专利]一种基于磁气混合球面轴承的气动双向输出轴

摘要

本发明公开了一种基于磁气混合球面轴承的气动双向输出轴。双向输出主轴内置驱动采用电机时发热严重。本发明包括永磁体、球面轴承主轴、叶轮、永磁铁座、导气壳体和主轴衬托件；压缩空气经第一入气口和第二入气口分别通入导气壳体内、外腔；通入导气壳体内腔的压缩空气经主轴衬托件的衬托件入气孔进入球面轴承支承孔，用于支撑球面轴承；球面轴承支承孔出来的气体经主轴衬托件的衬托件排气孔输送至隔离环的轴向通气孔；通入导气壳体外腔的压缩空气驱动叶轮转动，从而带动主轴运动，然后经第一间隙孔、第二间隙孔及轴向出气孔排出；隔离环的径向出气孔防止内部气压过大以及气流混乱。本发明采用叶轮作为动力源，解决内置驱动的发热问题。

主权项

1.一种基于磁气混合球面轴承的气动双向输出轴，包括挡板、永磁体、球面轴承主轴、叶轮、永磁铁座、导气壳体和主轴衬托件，其特征在于：所述的球面轴承主轴包括一体成型的球面轴承和对称设置在球面轴承两侧的两根伸出轴；所述的伸出轴包括由内至外依次布置的第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段；第三轴段设有外螺纹；第一轴段轴径大于第二轴段轴径，第二轴段轴径大于第三轴段外螺纹大径，第三轴段外螺纹小径大于第四轴段轴径；所述主轴衬托件的中心处开设有球面轴承支承孔和衬托件排气孔；衬托件排气孔的内端与球面轴承支承孔连通，衬托件入气孔的外端开放设置；球面轴承支承孔的侧壁开设有关于伸出轴中心轴线对称的两个衬托件入气孔组；所述的衬托件入气孔组包括沿球面轴承径向布置的m个衬托件入气孔，m的取值范围为2～5；衬托件入气孔中心轴线与伸出轴中心轴线的夹角，以及相邻衬托件入气孔中心轴线之间的夹角均为k，k＝90°/(m+1)；两个主轴衬托件的衬托件排气孔分别套入对应一根伸出轴的第一轴段上，且两个主轴衬托件的内端通过螺栓连接，两个主轴衬托件的球面轴承支承孔将球面轴承合围住；所述的导气壳体内侧壁设有隔离环，隔离环将导气壳体分隔成内、外腔；隔离环的中心处开设有轴向通气孔，轴向通气孔的侧壁开设沿圆周均布的n个径向出气孔，n的取值范围为2～8，径向出气孔的外端开放设置；导气壳体位于内腔处的侧壁开设有沿圆周均布的n个第一入气口，导气壳体位于外腔处的侧壁开设有沿圆周均布的n个第二入气口；两个导气壳体的隔离环分别套置在对应伸出轴的第一轴段上，隔离环的轴向通气孔与伸出轴的第一轴段之间形成轴向通气道；导气壳体的隔离环内端面与对应主轴衬托件的外端面贴紧设置，轴向通气道与对应主轴衬托件的衬托件排气孔连通；两个导气壳体的内腔将两个主轴衬托件合围住；两个叶轮分别套置在对应伸出轴的第二轴段上，且设置在导气壳体的外腔内；伸出轴的第三轴段通过外螺纹连接有锁紧螺母；第一轴段与第二轴段形成的轴肩用于叶轮的轴向定位，锁紧螺母压紧叶轮外端面；所述导气壳体的外端通过螺钉连接有永磁铁座，永磁铁座的中心孔内端设有定位凸环；所述永磁铁座的中心孔内放置环形的永磁铁，定位凸环对永磁铁内端面定位；永磁铁设置在伸出轴的第四轴段处；定位凸环与第四轴端之间形成第一间隙孔，永磁铁内壁与第四轴段之间形成第二间隙孔，挡板内壁与第四轴段形成轴向出气孔；第一间隙孔连通导气壳体的外腔和第二间隙孔内端，轴向出气孔与第二间隙孔外端连通。