电动气浮转台

技术领域

本申请涉及气浮轴承技术领域，具体涉及一种电动气浮转台。

背景技术

气浮转台即空气转台，通过将转动的主轴在空气中悬浮起来从而实现稳定的高精度旋转。这种悬浮是通过在轴承腔内导入压力空气来实现的，泄压的缝隙很小，保证了转动轴的悬浮，装置整体具有高速度、高精度、无磨损、不需要润滑油以及无噪音等特点，同时还具有卓越的速度控制性能，因此被越来越多的高精度应用领域所采用，用来取代普通的机械轴承。

现有技术中的气浮转台结构形式多样，例如在现有技术中，公开号为CN202598045U，公开日为2012年12月12日，发明名称为“一种气浮转台结构”的实用新型专利，其具体的技术方案为：本实用新型公开了一种气浮转台结构，包括底座、气浮轴承内环以及气浮轴承外环，其中，所述气浮轴承外环固定于底座上，在所述底座上设置有驱动电机的定子；所述气浮轴承内环套设于气浮轴承外环内，所述气浮轴承内环与气浮轴承外环之间的腔体空间内充满气膜；在该气浮轴承内环设置有与所述定子对应的驱动电机的转子。本实用新型所述的气浮转台结构中，由于承载平台为所述气浮轴承内环的顶面，这增大了承载平台的承载面积，从而增大了承载力，使刚性最强。此外，通过在气浮轴承内环与气浮轴承外环之间的腔体空间中充满气膜，该气膜具有一定的刚性，可提供一定的抗倾斜力矩，以支撑并限制气浮轴承内环，从而提高了该气浮转台转动的精度。

上述现有技术中，气浮转台的精度偏差比较大，并且由于定子结构设置在底座上，因此装置整体的高度较大，从而导致体积较大，因此该转台装置对使用的场所空间有很大的限制。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本申请提供了一种电动气浮转台，既保证了转台结构的精度，同时还减小了转台的整体体积。

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种电动气浮转台，包括气浮套和气浮轴，所述气浮轴套设在气浮套内，气浮套固定设置在底座上，所述气浮套上设置有驱动电机的定子，气浮轴上设置有与所述定子对应的驱动电机的转子，所述气浮套上设置有第一绝缘陶瓷，气浮轴上设置有第二绝缘陶瓷，第一绝缘陶瓷与第二绝缘陶瓷之间的腔体空间内充满气膜。

进一步地，所述气浮轴包括轴本体以及上盘和下盘，所述轴本体套设在气浮套内，上盘位于气浮套的上表面，下盘位于气浮套的下表面。

进一步地，所述气浮套的上表面、下表面、内侧壁以及第一绝缘陶瓷上均设置有出气孔，气浮套的外侧壁上设置有进气孔，所述进气孔与所述出气孔相通，进气孔导入的气体从上述出气孔导出并在所述腔体空间内形成气膜。

进一步地，所述第一绝缘陶瓷设置在气浮套的上表面、下表面以及内侧壁的圆周上。

进一步地，所述第二绝缘陶瓷设置在上盘的下表面、下盘的上表面以及轴本体的外圆周上。

进一步地，所述上盘的下表面与气浮套的上表面之间、所述轴本体的外表面与气浮套的内侧壁之间、以及所述下盘的上表面与气浮套的下表面之间构成连通的腔体空间，所述腔体空间内充满气膜。

本申请的有益效果：

（1）本申请中，气浮套上设置有第一绝缘陶瓷，气浮轴上对应设置有第二绝缘陶瓷，气浮轴转动时，通过两者之间的绝缘陶瓷相互研磨，既保证了转台结构的端跳精度和轴跳精度，同时还保证了气浮套和气浮轴之间的金属绝缘。

（2）本申请中，与驱动电机对应的定子结构设置在气浮套的内部，相较于现有技术将定子结构设置在气浮轴下方的底座上，本申请的转台结构整体高度更低，因此转台的体积相对更小，集成化程度更高，对于使用空间有限的场所，适应性更好。

（3）本申请中，将气浮轴的上盘顶面设置为转台的承载平台，大大增加了承载平台的承载面积，从而增大了转台的承载能力。

附图说明

本申请的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为本申请转台结构剖视图；

图2为图1中A-A剖视图；

图中：

1、气浮套；2、气浮轴；3、第一绝缘陶瓷；4、第二绝缘陶瓷；5、定子、6转子；7、线圈；8、永磁体；9、腔体空间；21、轴本体；22、上盘；23、下盘。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

本实施例公开了一种电动气浮转台，参照说明书附图1和图2所示，所述转台包括气浮套1、气浮轴2和底座，底座上设置有螺纹孔，气浮套1通过螺钉与底座上的螺纹孔连接，气浮套1固定设置在底座上，气浮轴2套设在气浮套1内，所述气浮套1的内部设置有驱动电机的定子5，定子5上缠绕有若干线圈7，所述气浮轴2内部设置有与所述定子对应的驱动电机的转子6，转子6上设置有若干永磁铁8，所述气浮套1上设置有第一绝缘陶瓷3，气浮轴2上设置有第二绝缘陶瓷4，第一绝缘陶瓷3与第二绝缘陶瓷4之间的腔体空间9内充满气膜，该气膜具有一定的刚性，并且可提供一定的抗倾斜力矩，用于支撑和限制气浮轴2，增大转台整体的承载能力，实现了间隙稳定以及移动无摩擦的转动效果。

驱动电机通电后，气浮套内部的定子线圈产生旋转磁场并作用在气浮轴内部的转子上，形成磁电动力旋转扭矩，驱动转子旋转，从而带动气浮轴整体在竖直平面内转动，物体放置在气浮轴上的承载平台上，由气浮轴带动转动，所述气浮套上设置有第一绝缘陶瓷，气浮轴上设置有第二绝缘陶瓷，两个绝缘陶瓷之间的腔体空间内充满了气膜，气浮轴在转动时，两者之间的绝缘陶瓷相互研磨，既保证了转台转动精度，同时又保证了气浮套和气浮轴之间的金属绝缘。

在本实施例中，所述转台的端跳精度在0.08-01μm之间，轴跳精度在0.1-0.2μm之间，因此转台整体的精度相较于现有技术有很大的提高，并且本申请转台的承载能力相较于现有技术也有较大的提升，最高可达30KG，承载的物体口径在100-200mm之间。

本申请将与驱动电机对应的定子结构设置在气浮套的内部，因此不需要在气浮轴的下方设置用于容纳定子结构的底座，所以转台结构整体的高度更低，体积更小，装置整体的集成化程度更高，尤其适用于使用空间有限的场所。

实施例2

本实施例公开了一种电动气浮转台，在实施例1的基础上，所述气浮轴2包括轴本体21以及上盘22和下盘23，所述轴本体21套设在气浮套1内，上盘22位于气浮套1的上表面，作为转台结构的承载平台，用于承载物体，所述下盘23位于气浮套1的下表面。

进一步地，所述气浮套1的上表面、下表面、内侧壁以及第一绝缘陶瓷3上均设置有出气孔，气浮套1的外侧壁上设置有进气孔，所述进气孔与所述出气孔相通，进气孔导入的气体从上述出气孔导出并在所述腔体空间9内形成气膜。

进一步地，所述第一绝缘陶瓷3设置在气浮套1的上表面、下表面以及内侧壁的圆周上。

进一步地，所述第二绝缘陶瓷4设置在上盘22的下表面、下盘23的上表面以及轴本体21的外圆周上。

进一步地，所述上盘22的下表面与气浮套1的上表面之间、所述轴本体21的外表面与气浮套1的内侧壁之间、以及所述下盘23的上表面与气浮套1的下表面之间构成连通的腔体空间9，所述腔体空间9内充满气膜。

在本实施例中，气浮套的外侧壁上设置有进气孔，进气孔处设置有气管，气管通过压力调节阀与气源连接。气源中的气体经由气管进入气浮套内部，并由气浮套的上表面、下表面、内侧壁以及第一绝缘陶瓷上的出气孔排出，进入第一绝缘陶瓷与第二绝缘陶瓷之间的腔体空间内形成气膜，该气膜具有一定的刚性，并且可提供一定的抗倾斜力矩，用于支撑和限制气浮轴，增大转台整体的承载能力，实现了间隙稳定以及移动无摩擦的转动效果。

在本实施例中，气浮轴的上盘顶面设置为转台结构的承载平台，大大增加了承载平台的承载面积，从而增大了转台的承载能力。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。