一種新型氣浮軸的制作方法
【專利摘要】一種新型氣浮軸，包括主軸，機體，主軸包括主體部以及兩個軸頭部，軸頭部的直徑小于主體部的直徑，主體部的兩端分別形成一個受壓面，兩受壓面的外側(cè)分別設(shè)置有一止推軸承；止推軸承上均勻分布有多個軸向阻尼塞；機體上設(shè)置有多個徑向阻尼塞，該多個徑向阻尼塞排列成多列；兩止推軸承與機體固定連接，止推軸承上設(shè)置有多個第一通道，第一通道的內(nèi)側(cè)端部與軸向阻尼塞的第一進氣口連通，第一通道的外側(cè)端部互相連通；機體上設(shè)置有多個沿機體軸向延伸并將兩止推軸承上的第一通道連通的第二通道，每一個第二通道均對應(yīng)一列徑向阻尼塞。本發(fā)明的氣浮軸由于將主軸的主體部分直徑增大，增加了主軸的徑向承載能力和剛性，確保主軸旋轉(zhuǎn)時的回轉(zhuǎn)精度。
【專利說明】一種新型氣浮軸
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種新型氣浮軸。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]氣浮軸是采用氣體替代傳動的潤滑油作為潤滑劑的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的軸結(jié)構(gòu)，其具有易于保養(yǎng)、轉(zhuǎn)動阻力小等優(yōu)點。
[0005]參見圖1所示，為現(xiàn)有的一種氣浮軸，其包括主軸110、套在主軸110外部的氣浮套130、套在氣浮套130外部的機體120 (即軸套)，主軸110的一端徑向向外延伸形成一軸肩111，軸肩111的兩側(cè)套在主軸110外部的前止推軸承140和后止推軸承150，前止推軸承140和后止推軸承150之間夾持有一套在軸肩111外部的調(diào)整墊160，調(diào)整墊160用于調(diào)整前止推軸承140、后止推軸承150與軸肩111之間的間隙，且調(diào)整墊160、前止推軸承140、后止推軸承150機體120以及氣浮套130固定成一個整體，主軸110活動的安裝在該整體內(nèi)部，在前止推軸承140、后止推軸承150分別安裝有軸向阻尼塞170，氣浮套130上安裝有徑向阻尼塞180，上述的調(diào)整墊160、前止推軸承140、后止推軸承150機體120以及氣浮套130組成的整體結(jié)構(gòu)上具與各個軸向阻尼塞170和徑向阻尼塞180連通的氣體通道，用以為軸向阻尼塞170和徑向阻尼塞180輸送壓縮氣體，氣浮軸工作時，壓縮氣體充滿氣浮套130與主軸110之間的間隙以及軸肩111與前止推軸承140、后止推軸承150之間的間隙，使主軸110懸?。簧鲜龅臍飧≥S雖然能夠正常使用，但是其在工作時，氣浮套130承受徑向載荷，且主軸110與氣浮套130、以及氣浮套130與機體120之間均存在裝配間隙，因此主軸110的徑向擺動量相對較大，且由于軸向阻尼塞170輸出的壓縮氣體是在主軸110的一端施壓，容易使主軸110偏擺。此外，上述的氣浮軸由于需要設(shè)置氣浮套130以及調(diào)整墊160，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且加工難度較大。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種新型氣浮軸，其能夠增加主軸轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性，并且結(jié)構(gòu)簡單，降低氣浮軸的加工難度。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種新型氣浮軸，包括主軸，以及機體，主軸包括穿接在機體內(nèi)的主體部以及兩個分別位于主體部兩端的軸頭部,軸頭部的直徑小于主體部的直徑,主體部的兩端分別形成一個受壓面，兩受壓面的外側(cè)分別設(shè)置有一套在與其位于同一端的軸頭部外部的止推軸承；止推軸承上均勻分布有多個軸向阻尼塞，軸向阻尼塞上設(shè)置有第一進氣口以及朝向受壓面的第一出氣口 ；機體上設(shè)置有多個徑向阻尼塞，該多個徑向阻尼塞排列成多列，每一列徑向阻尼塞的排列方向與機體的軸向一致，并且該多列徑向阻尼塞在機體的圓周方向上均勻分布，徑向阻尼塞上設(shè)置有第二進氣口以及朝向主軸外側(cè)面的第二出氣口 ；兩止推軸承與機體固定連接，止推軸承上設(shè)置有多個與軸向阻尼塞一一對應(yīng)的第一通道，第一通道的內(nèi)側(cè)端部和與其對應(yīng)的軸向阻尼塞的第一進氣口連通，第一通道的外側(cè)端部互相連通，其中一個第一通道的外側(cè)端部延伸至止推軸承的外表面形成與外界的壓縮氣源連通的壓縮氣進口 ；機體上設(shè)置有多個沿機體軸向延伸并將兩止推軸承上的第一通道連通的第二通道，每一個第二通道均對應(yīng)一列徑向阻尼塞，且每一列徑向阻尼塞的第二進氣口由與該列徑向阻尼塞對應(yīng)的第二通道串聯(lián)連通。
[0009]徑向阻尼塞呈柱狀，其嵌置在機體內(nèi)并沿機體的徑向延伸，第二進氣口沿徑向阻尼塞的徑向延伸并由徑向阻尼塞的一側(cè)貫穿至另一側(cè)，第二進氣口的軸線和與其對應(yīng)的第二通道的軸線重合；第二出氣口由第二進氣口的中間部延伸至徑向阻尼塞的內(nèi)側(cè)端面。
[0010]徑向阻尼塞的內(nèi)側(cè)端面上開設(shè)有一位于第二出氣口末端的第二穩(wěn)壓氣腔。
[0011]止推軸承與受壓面相對的面上設(shè)置有一環(huán)形氣槽，多個第二通道的端部以及止推軸承上的多個第一通道均與該環(huán)形氣槽連通。
[0012]軸向阻尼塞呈柱狀，其嵌置在止推軸承內(nèi)并沿機體的軸向延伸，第一進氣口和第一出氣口均沿軸向阻尼塞的軸向延伸。
[0013]軸向阻尼塞靠近受壓面的端面上設(shè)置有一位于第一出氣口末端的第一穩(wěn)壓氣腔。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的氣浮軸由于將主軸的主體部分直徑增大,增加了主軸的徑向承載能力和剛性，確保主軸旋轉(zhuǎn)時的回轉(zhuǎn)精度。同時，省略的氣浮套，簡化了氣浮軸的結(jié)構(gòu)，提高了氣浮軸的精度，易于氣浮軸的拆裝維修。
[0015]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有氣浮軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明氣浮軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1中前止推軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1中A處的放大視圖；
圖5為圖1中B處的放大視圖；
其中:20、主軸；21、受壓面；22、主體部；23、軸頭部；30、機體；31、第二通道；40、前止推軸承；41、第一通道；42、環(huán)形氣槽；43、軸向孔；50、后止推軸承；60、徑向阻尼塞；61、第二進氣口 ；62、第二出氣口 ；63、第二穩(wěn)壓氣腔；70、軸向阻尼塞；71、第一進氣口 ；72、第一出氣口 ；73、第一穩(wěn)壓氣腔。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述:
如圖2-5所示，為本發(fā)明的一種氣浮軸，其包括主軸20、機體30、前止推軸承40以及后止推軸承50，主軸20的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有不同，其是包括主體部22以及兩個分別位于主體部22兩端的軸頭部23，機體30套在主體部22的外部，兩軸頭部23從機體30的兩端穿出，即軸頭部23突出于機體30的端部，軸頭部23的直徑小于主體部22的直徑，由此，在主軸20的兩端分別形成一個臺階部，主體部22的兩端面分別形成一個受壓面21。前止推軸承40和后止推軸承50分別套在兩軸頭部23上并分別位于前、后受壓面21的外側(cè)；前止推軸承40和后止推軸承50上均設(shè)置有多個均勻分布的軸向阻尼塞70，軸向阻尼塞70用于將外界的壓縮氣體輸送到前止推軸承40或和后止推軸承50與相應(yīng)受壓面21之間的間隙處，并且，前止推軸承40和后止推軸承50上的軸向阻尼塞70輸出的氣體壓力均等，使主軸20上的兩個受壓面21受力平衡。
[0019]機體30上設(shè)置有多個徑向阻尼塞60，該多個徑向阻尼塞60排列成多列，每一列均包括兩個徑向阻尼塞60,且每一列徑向阻尼塞60的排列方向與機體30的軸向一致,該多列徑向阻尼塞60在機體30的圓周方向上均勻分布，多個徑向阻尼塞60用于將外界的壓縮氣體輸送到機體30和主軸20之間的間隙中，在同一圓周方向上的多個徑向阻尼塞60使主軸20的中心軸線始終與機體30的中心軸線重合，在機體30不同徑向截面上的徑向阻尼塞60，可以確保主軸20長度方向不同位置均衡受力。
[0020]上述的前止推軸承40和后止推軸承50與機體30固定連接成整體，在該連接成的整體中設(shè)置有用于輸送壓縮氣體的氣路通道，用于為多個徑向阻尼塞60和多個軸向阻尼塞70輸送壓縮氣體，軸向阻尼塞70包括有第一進氣口 71和第一出氣口 72 ;由于前止推軸承40和后止推軸承50結(jié)構(gòu)相同，以前止推軸承40為例,在前止推軸承40上設(shè)置有多個第一通道41，該多個第一通道41與前止推軸承40上的多個軸向阻尼塞70 —一對應(yīng)，軸向阻尼塞70嵌置在前止推軸承40上并位于第一通道41內(nèi)側(cè)端部，軸向阻尼塞70的第一出氣口 72正對前端的受壓面21，第一通道41的內(nèi)側(cè)端部和與其對應(yīng)的軸向阻尼塞70的第一進氣口 71連通，前止推軸承40上的多個第一通道41相互連通。為了便于加工，可以在前止推軸承40靠近受壓面21的一面上加工多個與第一通道41 一一對應(yīng)的軸向孔43，此外，在前止推軸承40靠近受壓面21的一面上加工一個將多個軸向孔43連通的環(huán)形氣槽42，如此，多個第一通道41均與環(huán)形氣槽42連通。第一通道41在加工時，可以是由前止推軸承40的圓周面上沿由前止推軸承40的徑向向內(nèi)加工形成的盲孔，然后利用堵頭將盲孔的開口封堵，預(yù)留其中一個盲孔的開口，即其中一個第一通道41延伸至前止推軸承40的外表面，形成與外界的壓縮氣源連通的壓縮氣進口。后止推軸承50以及與其上的多個軸向阻尼塞70的安裝關(guān)系與上述相同，不同的是，后止推軸承50不需要設(shè)置壓縮氣進口，因此，其上開設(shè)的盲孔的開口均由堵頭封堵。機體30上設(shè)置有多個沿機體30軸向延伸的第二通道31，該多個第二通道31與多列徑向阻尼塞60 —一對應(yīng)，徑向阻尼塞60上設(shè)置有第二進氣口 61和第二出氣口 62，每一個第二通道31均將同一列的兩個徑向阻尼塞60的第二進氣口61串聯(lián)連通，第二出氣口 62則正對主軸20的外側(cè)面。
[0021]為了減小機體30的壁厚，上述的徑向阻尼塞60被設(shè)置為柱狀，其嵌置在機體30內(nèi)部并沿機體30的徑向延伸，第二進氣口 61沿徑向阻尼塞60的徑向延伸并由徑向阻尼塞60的一側(cè)貫穿至另一側(cè)，徑向阻尼塞60上的第二進氣口 61的軸線和與其對應(yīng)的第二通道31的中心軸線重合，第二出氣口 62沿徑向阻尼塞60的軸向延伸，且第二出氣口 62由第二進氣口 61的中間部延伸至徑向阻尼塞60的內(nèi)側(cè)端面(即靠近主軸20的端面)。上述結(jié)構(gòu)中，壓縮氣體從徑向阻尼塞60的側(cè)面進入，因此，可以減小機體30的壁厚，并且無需在機體30和主軸20之間設(shè)置氣浮套。第二通道31的兩端分別延伸至前止推軸承40和后止推軸承50上的環(huán)形氣槽42處，由此，不僅可以使多個第二通道31連通，也可以使前止推軸承40和后止推軸承50上的多個第一通道41與多個第二通道31連通，使得整個氣路通道貫穿連通。當(dāng)然，上述氣路通道的連通還可以采用其他結(jié)構(gòu)，例如在機體30以及前止推軸承40和后止推軸承50開設(shè)連通孔，總之，只要確保壓縮氣體最終能夠從各個軸向阻尼塞70和徑向阻尼塞60輸出均衡輸出即可，本發(fā)明所提供的具體連通結(jié)構(gòu)，是為了方便整個結(jié)構(gòu)的加工，以及使壓縮氣體的壓力損耗較小，保證壓力均衡。
[0022]軸向阻尼塞70同樣呈柱狀，其嵌置在前止推軸承40或后止推軸承50內(nèi)并沿機體30的軸向延伸，第一進氣口 71和第一出氣口 72均沿軸向阻尼塞70的軸向延伸，第一出氣口 72 —端與第一進氣口 71連通、另一端延伸至軸向阻尼塞70的內(nèi)側(cè)端面(即與受壓面21向?qū)Φ亩嗣?上。
[0023]本發(fā)明中，當(dāng)需要增加主軸20的直徑，以增大主軸20的承載能力時，則可以在上述的前止推軸承40上的每一個第一通道41的延伸方向上設(shè)置兩個以上的軸向阻尼塞70，即前止推軸承40和后止推軸承50上均設(shè)置兩圈以上的軸向阻尼塞70。
[0024]為了進一步穩(wěn)定壓力，可以在上述的軸向阻尼塞70靠近受壓面21的端面上設(shè)置一個位于第一出氣口 72末端的第一穩(wěn)壓氣腔73 ;同樣的,在徑向阻尼塞60的內(nèi)側(cè)端面(即靠近主軸20側(cè)面的端面)上開設(shè)有一位于第二出氣口 62末端并與第二穩(wěn)壓氣腔63 ;由此來增大壓縮氣體與主軸20的接觸面，從而確保主軸20更為平穩(wěn)。
[0025]本發(fā)明的氣浮軸在工作時，壓縮氣體從前止推軸承40上的壓縮氣進口進入，再由前止推軸承40上的環(huán)形氣槽42平均分配給前止推軸承40上的多個第一通道41以及機體30上的多個第二通道31，進入第二通道31的氣體順延第二通道31進入到后止推軸承50上的環(huán)形氣槽42，并被平均分配給后止推軸承50上的多個第一通道41，主軸20兩端的軸向阻尼塞70噴出高壓氣體分別作用于兩個受壓面21，對主軸20產(chǎn)生前后推力，使主軸20前后壓力平衡；同時，主軸20外側(cè)的多個徑向阻尼塞60噴出的高壓氣體作用于主軸20的外側(cè)面，使主軸20在徑向產(chǎn)生平衡；最終，多個軸向阻尼塞70和多個徑向阻尼塞60共同作用，使主軸20懸浮并處于一個平衡位置。
[0026]在這里需要說明的是，本發(fā)明的軸向阻尼塞70的數(shù)量可以根據(jù)氣浮軸的尺寸選擇，同樣，徑向阻尼塞60的數(shù)量也可以根據(jù)氣浮軸的尺寸選擇，例如，當(dāng)主軸20的長度較大時，可以將三個以上的徑向阻尼塞60設(shè)置為一列。
[0027]對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型氣浮軸，其特征在于，包括主軸，以及機體，主軸包括穿接在機體內(nèi)的主體部以及兩個分別位于主體部兩端的軸頭部，軸頭部的直徑小于主體部的直徑，主體部的兩端分別形成一個受壓面，兩受壓面的外側(cè)分別設(shè)置有一套在與其位于同一端的軸頭部外部的止推軸承；止推軸承上均勻分布有多個軸向阻尼塞，軸向阻尼塞上設(shè)置有第一進氣口以及朝向受壓面的第一出氣口 ；機體上設(shè)置有多個徑向阻尼塞，該多個徑向阻尼塞排列成多列，每一列徑向阻尼塞的排列方向與機體的軸向一致，并且該多列徑向阻尼塞在機體的圓周方向上均勻分布，徑向阻尼塞上設(shè)置有第二進氣口以及朝向主軸外側(cè)面的第二出氣口 ；兩止推軸承與機體固定連接，止推軸承上設(shè)置有多個與軸向阻尼塞一一對應(yīng)的第一通道，第一通道的內(nèi)側(cè)端部和與其對應(yīng)的軸向阻尼塞的第一進氣口連通，第一通道的外側(cè)端部互相連通，其中一個第一通道的外側(cè)端部延伸至止推軸承的外表面形成與外界的壓縮氣源連通的壓縮氣進口 ；機體上設(shè)置有多個沿機體軸向延伸并將兩止推軸承上的第一通道連通的第二通道，每一個第二通道均對應(yīng)一列徑向阻尼塞，且每一列徑向阻尼塞的第二進氣口由與該列徑向阻尼塞對應(yīng)的第二通道串聯(lián)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的新型氣浮軸，其特征在于，徑向阻尼塞呈柱狀，其嵌置在機體內(nèi)并沿機體的徑向延伸，第二進氣口沿徑向阻尼塞的徑向延伸并由徑向阻尼塞的一側(cè)貫穿至另一側(cè)，第二進氣口的軸線和與其對應(yīng)的第二通道的軸線重合；第二出氣口由第二進氣口的中間部延伸至徑向阻尼塞的內(nèi)側(cè)端面。
3.如權(quán)利要求2所述的新型氣浮軸，其特征在于，徑向阻尼塞的內(nèi)側(cè)端面上開設(shè)有一位于第二出氣口末端的第二穩(wěn)壓氣腔。
4.如權(quán)利要求1所述的新型氣浮軸，其特征在于，止推軸承與受壓面相對的面上設(shè)置有一環(huán)形氣槽，多個第二通道的端部以及止推軸承上的多個第一通道均與該環(huán)形氣槽連通。
5.如權(quán)利要求1所述的新型氣浮軸，其特征在于，軸向阻尼塞呈柱狀，其嵌置在止推軸承內(nèi)并沿機體的軸向延伸，第一進氣口和第一出氣口均沿軸向阻尼塞的軸向延伸。
6.如權(quán)利要求5所述的新型氣浮軸，其特征在于，軸向阻尼塞靠近受壓面的端面上設(shè)置有一位于第一出氣口末端的第一穩(wěn)壓氣腔。
【文檔編號】F16C32/06GK103994145SQ201410241324
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】湯秀清, 田立輝 申請人:廣州市昊志機電股份有限公司