一种可回收废气的空气静压轴承及设计方法　

技术领域　

本发明专利涉及一种空气静压轴承技术，可广泛用于精密　

加工及测量装备中，属于精密加工及测量技术领域。　技术背景　随着超精密加工和检测技术的发展，超高精度的回转运动　

和直线运动的实现越来越重要。空气静压轴承因其高精度、长　寿命的优点，广泛应用于现代超精密加工机床和测量仪器中，　

实现高精度回转和直线运动。现有空气静压轴承一般由轴承套　和主轴构成。在轴承套工作面上加工有直径极小的供气孔，在　

轴承套的腔体内装入主轴，高压空气通过供气孔喷向主轴的工　

作面产生气浮力使主轴与轴承套分离，并在轴承套与主轴之间　的间隙内形成高压区。高压气体在轴承套与主轴之间形成一层　

极薄的气体润滑膜，主轴可近乎无摩擦地在轴承套内转动或沿　

轴向作直线运动。为了保持空气静压轴承的稳定，在轴承套工　

６口企业科技０发展２０１０．０７　作面上还设有零压槽，它通过排气孔与外界直接相连，作为润　

滑剂的气体就通过零压槽内的排气孔直接排出轴承，也有－ｄ＇　部分通过主轴与轴承套之间的间隙直接排到外界。　

在现有的空气静压轴承的工作过程中，高压区通过零压槽　

和排气孔直接与轴承外部环境相连，所有高压气体作为润滑剂　工作完毕后都被直接排到腔体外，而废气的不断产生、流动，　

使轴承周围的环境在轴承工作过程中一直处于急剧变化的状　

态，形成很强的气流扰动。在精密测量尤其是光学精密测量　中，气流扰动将产生微振动和空气介质折射率的变化，严重影　

响仪器装备的测量精度。　技术概况　

针对废气干扰测量环境的状况，本发明提出一种可回收废　

气的空气静压轴承及设计方法，其目的是彻底根除废气对测量　环境的干扰。　该发明包括以下特征：首先，在轴承套内设置封闭零压槽　

环路收集废气，将高压区设置在轴承套两端的零压槽环路之　间，并通过轴承套两端的零压槽环路与外部环境隔离；其次，　

用外部排气管将轴承排气孔或排气管道连接起来，使从排气孔　

或排气管道流出的所有废气都通过外部排气管引出、回收。还　可以在轴承套内设置２个或多个封闭的零压槽环路和１个或多　

个高压区，每个高压区两侧都有零压槽环路分布，多个零压槽　环路收集所有废气，轴承套两端的零压槽环路还将位于二者之　

问的多个高压区与外部环境隔离。零压槽环路之间既可以通过　

排气管道互相连接，通过与排气管道相连的外部排气管将废气　引出、回收，也可以分别通过排气孔和外部排气管独立将废气　引出、回收。　

技术优势　

１．首次提出在空气静压轴承内设置封闭的零压槽环路，　将不同的独立零压槽环路通过排气管道或排气孔与外部排气管　连接，对废气进行有目的的引导，使它与测量环境分离，不直　

接排到测量环境中去，从而消除了因废气的排放所产生的气体　扰动对测量环境的影响，显著提高了测量系统的测量精度。　

２．优化了空气静压轴承的结构，省去了大部分的排气孔。　

３．由于轴承套上没有直接与外界环境相连的排气孔，有　

效地防止了灰尘从排气孔进入轴承。固　

地址：（１０００８１）北京市海淀区中关村南大街５号　

联系人：赵维谦