專利名稱：一種空氣靜壓軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種滑動(dòng)軸承領(lǐng)域，特別是一種空氣靜壓軸承。
背景技術(shù)：
眾所周知，空氣靜壓軸承由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，精度高，被廣泛用于機(jī)械傳動(dòng)和導(dǎo)向技術(shù)領(lǐng)域。這種在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的支撐面和被支撐面之間依靠氣膜把兩者隔離開，因此氣膜的形成、保持和泄壓技術(shù)都是應(yīng)該進(jìn)行不斷探索的。例如中國(guó)專利C擬670900Y涉及的是一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用鑲嵌式靜壓止推氣浮軸承，其組成包括寶石軸承，其特征是所述的寶石軸承上加工有節(jié)流孔，所述的寶石軸承壓入金屬主體內(nèi)并與端面平齊，所述的金屬主體粘壓入空氣靜壓止推軸承上并低于端面。依靠寶石軸承提高節(jié)流孔的制造精度，來(lái)減小氣膜厚度，進(jìn)而提高氣膜剛度。這種在滑塊上嵌入節(jié)流孔件的手段，主要是降低節(jié)流孔的加工難度，在各種空氣靜壓軸承中是普遍采用的技術(shù)。如中國(guó)CN101235849A發(fā)明專利涉及機(jī)械傳動(dòng)和導(dǎo)向技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣軸承及其加工工藝。這個(gè)發(fā)明主要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的節(jié)流孔易堵塞、對(duì)壓縮空氣要求較高、起動(dòng)力不穩(wěn)定和處理工藝復(fù)雜的問(wèn)題。其技術(shù)解決方案是一種空氣軸承，包括滑塊本體，滑塊本體內(nèi)設(shè)置有氣腔，該氣腔與滑塊本體上的進(jìn)氣口連通，滑塊本體的工作面上設(shè)置有與氣腔連通的節(jié)流孔，其特征在于所述的工作面為凹球面，凹球面的外邊緣處為環(huán)狀平面。它是在節(jié)流孔周圍先形成壓力氣腔，氣腔的外圍形成浮力氣膜，氣體泄漏距離過(guò)短，承載力不高，很容易造成滑塊傾斜，軸承剛度差。還有中國(guó)專利CN100360824C公開的是一種空氣軸承結(jié)構(gòu)及使用空氣軸承結(jié)構(gòu)的直線驅(qū)動(dòng)裝置，直線移動(dòng)的可動(dòng)部側(cè)的軸承面的長(zhǎng)度比固定部側(cè)的軸承面的長(zhǎng)度長(zhǎng)出移動(dòng)行程長(zhǎng)度或長(zhǎng)出移動(dòng)行程長(zhǎng)度以上。以此，使固定部側(cè)的軸承面總是面對(duì)可動(dòng)部側(cè)的軸承面。在固定部上連接空氣供給源并且在固定部的軸承面上設(shè)置多個(gè)噴射空氣的空氣排出口從而構(gòu)成空氣軸承?？蓜?dòng)部只在固定部插入側(cè)開口。在固定側(cè)配置線圈、在可動(dòng)側(cè)配置磁鐵從而形成直線馬達(dá)且成為直線驅(qū)動(dòng)裝置。由于供給壓縮空氣和電力的纜線等與固定部連接而不與可動(dòng)部連接，所以從纜線等的對(duì)可動(dòng)部不施加外力，從而能夠獲得高精度的運(yùn)動(dòng)。 這種空氣軸承的承載力高，但是在運(yùn)行過(guò)程中，多個(gè)空氣噴射孔之間的氣流會(huì)相互干擾，形成紊流引起滑塊的振動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決單個(gè)空氣軸承承載力不夠大、組合空氣軸承氣流相互干擾的技術(shù)問(wèn)題，提供一種帶有泄壓槽的分區(qū)組合空氣軸承。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種空氣靜壓軸承，包括導(dǎo)軌、滑塊，滑塊上有進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道連接有節(jié)流孔，節(jié)流孔與滑塊的工作面連通，其特征在于所述工作面上各個(gè)節(jié)流孔之間設(shè)有泄壓槽，泄壓槽與滑塊工作面的端面相通。工作面上的每一個(gè)節(jié)流孔，工作時(shí)都有氣體噴出，在滑塊工作面和導(dǎo)軌之間形成氣膜，使得滑塊和導(dǎo)軌之間的運(yùn)動(dòng)為非接觸運(yùn)動(dòng)，這種氣膜是一種動(dòng)態(tài)的，一方面節(jié)流孔不斷地補(bǔ)充空氣， 一方面周圍開放式的氣膜在不斷地泄漏空氣，加上滑塊和導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)，形成了一個(gè)中心壓力高的放射性的氣膜區(qū)，假如僅僅一個(gè)節(jié)流孔，形成的氣膜隨氣壓的增大而增大，但是其承載力還是有限的；若多個(gè)節(jié)流孔，離得近氣膜會(huì)相通，氣膜交匯處因?yàn)閴毫Φ膮^(qū)別，就會(huì)產(chǎn)生紊流，引起氣振，影響滑塊的平穩(wěn)運(yùn)行。因此本實(shí)用新型在一個(gè)工作面上設(shè)有多個(gè)節(jié)流孔，在各個(gè)節(jié)流孔之間設(shè)有泄壓槽，就是要保證各個(gè)氣膜的獨(dú)立穩(wěn)定性，進(jìn)而保證滑塊能夠平穩(wěn)運(yùn)行。作為優(yōu)選，在滑塊工作面上節(jié)流孔的周圍設(shè)有均壓槽，均壓槽的一端與節(jié)流孔連接。均壓槽的作用是為了改變氣膜形狀，增大氣膜面積，加大滑塊的承載力。作為優(yōu)選，所述滑塊工作面上的均壓槽為以節(jié)流孔為中心的一字形、Y字形或十字形結(jié)構(gòu)。當(dāng)然除了這3種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)以外，可以做成5-8個(gè)放射條狀的，條數(shù)越多，加工越困難。作為優(yōu)選，所述泄壓槽的橫截面積不小于均壓槽的橫截面積。均壓槽的橫截面大多為V形結(jié)構(gòu)，也是為了加工方便，同時(shí)盡量把槽與工作面之間的夾角加工成鈍角，減少劃傷導(dǎo)軌的機(jī)會(huì)。泄壓槽則為開放式的與外界相通，形狀可以有多種多樣的。作為優(yōu)選，所述的節(jié)流孔為1-5排分布。主要看滑塊的承載力，及導(dǎo)軌的形狀，承載力大的，可以在一個(gè)滑塊上使用雙排或四排結(jié)構(gòu)；同理導(dǎo)軌為多面或弧面組成的，也盡可能使用多排結(jié)構(gòu)的滑塊。節(jié)流孔分部越密集，對(duì)于擁有泄壓槽的滑塊來(lái)說(shuō)，承載力越大，運(yùn)行也越平穩(wěn)。作為優(yōu)選，所述的節(jié)流孔相鄰的兩排為交錯(cuò)分布。這種錯(cuò)位分布，節(jié)流孔分布更為合理，尤其是在有縫隙的加長(zhǎng)導(dǎo)軌方面，縫隙的影響會(huì)更小。本實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是在滑塊的節(jié)流孔之間設(shè)有泄壓槽，相當(dāng)于在一個(gè)滑塊上設(shè)立了多個(gè)并列的空氣軸承，解決了節(jié)流孔多的滑塊存在的氣振問(wèn)題；同時(shí)這種多節(jié)流孔的滑塊可以應(yīng)用于長(zhǎng)距離拼接導(dǎo)軌，容許拼接處有細(xì)小的縫隙，降低了傳統(tǒng)長(zhǎng)距離導(dǎo)軌的制造精度要求。

圖1為本發(fā)明一種滑塊的局部剖視圖；圖2為本發(fā)明一種單排節(jié)流孔方滑塊的工作面視圖；圖3為本發(fā)明一種雙排節(jié)流孔方滑塊的工作面視圖；[0016]圖4為本發(fā)明一種雙排交錯(cuò)節(jié)流孔方滑塊的工作面視圖；圖5為本發(fā)明一種單排節(jié)流孔園滑塊的工作面視圖；圖6為本發(fā)明一種四排節(jié)流孔多面滑塊的立體圖；圖7為本發(fā)明一種長(zhǎng)距離導(dǎo)軌的拼接示意圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。實(shí)施例1一種空氣靜壓軸承，具有長(zhǎng)方形單排節(jié)流孔滑塊，貫穿滑塊中部有一個(gè)進(jìn)氣通道 01，滑塊下部為研磨過(guò)的工作面00，滑塊工作面00上有6個(gè)與進(jìn)氣通道01垂直連通的Φ0. 4的節(jié)流孔10，每個(gè)節(jié)流孔10的兩側(cè)分別有0. 2毫米寬的V形均壓槽20，每?jī)蓚€(gè)節(jié)流孔10中間設(shè)有寬0. 4毫米的方形泄壓槽30，參見(jiàn)附圖1、2。工作時(shí)，作為移動(dòng)承載體的滑塊，工作面00在導(dǎo)軌上，高壓空氣通過(guò)進(jìn)氣通道01 進(jìn)入節(jié)流孔10，在節(jié)流孔10兩側(cè)均壓槽20的周圍形成氣膜，支撐滑塊浮動(dòng)，由于氣膜外圍是開放式的，導(dǎo)軌面通常要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑塊的工作面，因此氣流沿滑塊的工作面00向外部擴(kuò)散，由于在相鄰的節(jié)流孔10之間設(shè)有泄壓槽30，這樣就可以保證每個(gè)節(jié)流孔10和均壓槽 20周圍所形成的氣膜與其它的完全獨(dú)立，不會(huì)產(chǎn)生干涉引起氣振。實(shí)施例2一種空氣靜壓軸承，具有帶有雙排節(jié)流孔10的滑塊，每個(gè)節(jié)流孔10周圍均布有 0. 3毫米寬的“十”字形的均壓槽20，每個(gè)節(jié)流孔10的工作面00為圓形結(jié)構(gòu)，周邊為深1毫米的泄壓槽30，參見(jiàn)附圖3。其它參數(shù)和工作原理與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。實(shí)施例3一種空氣靜壓軸承，具有帶有雙排交錯(cuò)節(jié)流孔10的滑塊，每個(gè)節(jié)流孔10周圍均布有“一”字形的均壓槽20，節(jié)流孔10之間均勻分布有1. 2毫米深的泄壓槽30，參見(jiàn)附圖4。其它參數(shù)和工作原理與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。實(shí)施例4一種空氣靜壓軸承，具有圓形的滑塊，環(huán)形分布的8個(gè)節(jié)流孔10，每個(gè)節(jié)流孔10周圍均布有“Y”字形的均壓槽20，每?jī)蓚€(gè)節(jié)流孔10中間由滑塊中心放射狀分布有寬0. 5毫米的泄壓槽30，參見(jiàn)附圖5。其它參數(shù)和工作原理與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。實(shí)施例4一種空氣靜壓軸承，具有W形工作面00的滑塊，每個(gè)工作面00上均布有4個(gè)節(jié)流孔10，每個(gè)工作面00和節(jié)流孔10之間均布有寬度0. 6毫米的泄壓槽30，參見(jiàn)附圖6。其它參數(shù)和工作原理與實(shí)施例1相同，這里不再贅述。實(shí)施例5一種拼接的長(zhǎng)距離導(dǎo)軌，分別有兩段長(zhǎng)2米的導(dǎo)軌88和長(zhǎng)2. 2米的導(dǎo)軌66組成， 它們的連接處有0.4毫米的接縫。參見(jiàn)附圖6、7。采用實(shí)施例4中描述的滑塊，在這種拼接的長(zhǎng)距離導(dǎo)軌上運(yùn)行，即使其中一個(gè)或幾個(gè)空氣軸承越過(guò)導(dǎo)軌的拼接縫泄壓，其余有效的空氣軸承仍然具有足夠的承載力和剛度的話，這樣滑塊的運(yùn)行質(zhì)量就不會(huì)受到影響。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的節(jié)流孔、均壓槽和泄壓槽做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代及組合，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種空氣靜壓軸承，包括導(dǎo)軌、滑塊，滑塊上有進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道連接有節(jié)流孔， 節(jié)流孔與滑塊的工作面連通，其特征在于所述工作面上節(jié)流孔之間設(shè)有泄壓槽，泄壓槽與滑塊工作面的端面相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣靜壓軸承，其特征在于在滑塊工作面上節(jié)流孔的周圍設(shè)有均壓槽，均壓槽的一端與節(jié)流孔連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空氣靜壓軸承，其特征在于所述滑塊工作面上的均壓槽為以節(jié)流孔為中心的“一”字形、“Y”字形或“十”字形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣靜壓軸承，其特征在于所述泄壓槽的橫截面積不小于均壓槽的橫截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種空氣靜壓軸承，其特征在于所述滑塊上的節(jié)流孔為1-5排分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種空氣靜壓軸承，其特征在于所述的節(jié)流孔相鄰的兩排為交錯(cuò)分布。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種空氣靜壓軸承，包括導(dǎo)軌、滑塊，滑塊上有進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道連接有節(jié)流孔，節(jié)流孔與滑塊的工作面連通，其特征在于所述工作面上各個(gè)節(jié)流孔之間設(shè)有泄壓槽，泄壓槽與滑塊工作面的端面相通。其有益效果是在滑塊的節(jié)流孔之間設(shè)有泄壓槽，相當(dāng)于在一個(gè)滑塊上設(shè)立了多個(gè)并列的空氣軸承，解決了節(jié)流孔多的滑塊存在的氣振問(wèn)題。
文檔編號(hào)F16C32/06GK201953815SQ201020620370
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張建軍 申請(qǐng)人:張建軍