一種具有復(fù)合密封方式的靜壓氣體軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]—種具有復(fù)合密封方式的靜壓氣體軸承，屬于超精密靜壓氣體潤滑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]靜壓氣體軸承以外部供給的壓縮氣體為氣源，通過在軸承體和承載面之間形成一層厚度微小的潤滑氣體薄膜實(shí)現(xiàn)運(yùn)動支撐。相對于潤滑油或潤滑脂，氣體粘性系數(shù)極小，作為潤滑介質(zhì)摩擦力小，因此靜壓氣體軸承支撐的運(yùn)動定位平臺具有運(yùn)動定位精度高、使用壽命長，發(fā)熱量低、軸承高速運(yùn)動溫度變化小，克服了傳統(tǒng)軸承高溫工作時(shí)潤滑介質(zhì)失效、熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，并可以彌補(bǔ)磁懸浮軸承的磁場對加工環(huán)境的影響，廣泛應(yīng)用于光刻曝光、干涉測量和半導(dǎo)體檢測等超精密工程技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]隨著超精密加工和測量工藝的進(jìn)步，不僅要求運(yùn)動平臺具有極高的運(yùn)動定位精度，而且必須工作在真空或超潔凈環(huán)境中，但常規(guī)靜壓氣體軸承潤滑氣體從軸承邊緣直接排出，將污染真空或超潔凈環(huán)境，無法滿足真空或超潔凈環(huán)境下光刻曝光、干涉測量和半導(dǎo)體檢測的苛刻要求。
[0004]針對上述問題，本發(fā)明提出一種具有復(fù)合密封方式的靜壓氣體軸承，使靜壓氣體軸承的潤滑氣體得到直接回收，同時(shí)提高軸承外緣的密封性能，使靜壓氣體軸承可工作在真空或超潔凈環(huán)境并能避免潤滑氣體對真空或超潔凈環(huán)境的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明之目的是:提出一種具有復(fù)合密封結(jié)構(gòu)的靜壓氣體軸承，使靜壓氣體軸承可工作在真空或超潔凈環(huán)境并能避免潤滑氣體對真空或超潔凈環(huán)境的污染，便于靜壓氣體軸承的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，擬采用以下的技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明由:軸承體、電加熱器、回流槽、供氣孔1、氣腔、節(jié)流孔、供氣孔I1、承載面、回流孔1、回流孔I1、機(jī)械栗、機(jī)械栗進(jìn)氣管、開關(guān)閥、真空栗排氣管、真空栗、真空栗進(jìn)氣管、插板閥、壓縮機(jī)、壓縮機(jī)排氣管和調(diào)壓閥組成，其特征在于，所述的軸承體上設(shè)置電加熱器，軸承體與承載面之間的氣膜與回流槽下部連通，回流槽上部通過回流孔I與回流孔II連通，回流孔II與插板閥的進(jìn)氣口連通，插板閥的出氣口通過真空栗進(jìn)氣管與真空栗的進(jìn)氣口連通，真空栗的出氣口通過真空栗排氣管與開關(guān)閥的進(jìn)氣口連通，開關(guān)閥的出氣口通過機(jī)械栗進(jìn)氣管與機(jī)械栗的進(jìn)氣口連通，壓縮機(jī)的出氣口通過壓縮機(jī)排氣管與調(diào)壓閥的進(jìn)氣口連通，調(diào)壓閥的出氣口與供氣孔I連通，供氣孔I通過供氣孔II與節(jié)流孔連通，節(jié)流孔通過氣腔與氣膜連通，回流槽、回流孔1、回流孔I1、插板閥、真空栗進(jìn)氣管、真空栗、真空栗排氣管、開關(guān)閥、機(jī)械栗進(jìn)氣管和機(jī)械栗組成軸承排氣系統(tǒng)，上述的軸承排氣系統(tǒng)和電加熱器的數(shù)量可根據(jù)密封需要設(shè)置。
[0008]由回流槽、回流孔1、回流孔I1、插板閥、真空栗進(jìn)氣管、真空栗、真空栗排氣管、開關(guān)閥、機(jī)械栗進(jìn)氣管和機(jī)械栗組成的軸承排氣系統(tǒng)使?jié)櫥瑲怏w得到有效回收，電加熱器引起的溫升增大局部氣體壓力，增加潤滑氣體泄漏進(jìn)入真空或超潔凈環(huán)境的阻力，增強(qiáng)密封性能，從而構(gòu)成復(fù)合密封靜壓氣體軸承。
【附圖說明】
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[0009]圖1示意了本發(fā)明的軸承結(jié)構(gòu)
[0010]圖2示意了圖1所示的A-A面剖視圖
[0011]圖3示意了圖1所示的B-B面剖視圖
[0012]1、軸承體；2、電加熱器；3、回流槽；4、供氣孔I ;5、氣腔；6、節(jié)流孔；7、供氣孔II ；8、承載面；9、回流孔I ;10、回流孔II ;11、機(jī)械栗；12、機(jī)械栗進(jìn)氣管；13、開關(guān)閥；14、真空栗排氣管；15、真空栗；16、真空栗進(jìn)氣管；17、插板閥；18、壓縮機(jī)；19、壓縮機(jī)排氣管；20、調(diào)壓閥；K、軸承排氣系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
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[0013]本發(fā)明的軸承體I上設(shè)置電加熱器2，軸承體I與承載面8之間的氣膜21與回流槽3下部連通，回流槽3上部通過回流孔19與回流孔IIlO連通，回流孔IIlO與插板閥17的進(jìn)氣口連通，插板閥17的出氣口通過真空栗進(jìn)氣管16與真空栗15的進(jìn)氣口連通，真空栗15的出氣口通過真空栗排氣管14與開關(guān)閥13的進(jìn)氣口連通，開關(guān)閥13的出氣口通過機(jī)械栗進(jìn)氣管12與機(jī)械栗11的進(jìn)氣口連通，壓縮機(jī)18的出氣口通過壓縮機(jī)排氣管19與調(diào)壓閥20的進(jìn)氣口連通，調(diào)壓閥20的出氣口與供氣孔14連通，供氣孔14通過供氣孔117與節(jié)流孔6連通，節(jié)流孔6通過氣腔5與氣膜21連通，回流槽3、回流孔19、回流孔1110、插板閥17、真空栗進(jìn)氣管16、真空栗15、真空栗排氣管14、開關(guān)閥13、機(jī)械栗進(jìn)氣管12和機(jī)械栗11組成軸承排氣系統(tǒng)K。
[0014]上述的軸承排氣系統(tǒng)K和電加熱器2的數(shù)量可根據(jù)密封需要設(shè)置。
[0015]本發(fā)明的軸承工作前，為電加熱器2通電加熱，啟動機(jī)械栗11、打開開關(guān)閥13，當(dāng)真空栗進(jìn)氣管16內(nèi)的壓力小于真空栗15的開啟壓力時(shí)，啟動真空栗15直至真空栗進(jìn)氣管16內(nèi)的壓力保持不變，開啟壓縮機(jī)18，通過調(diào)壓閥20調(diào)整供氣壓力，使軸承體I浮于承載面8上而處工作狀態(tài)，工作結(jié)束后，依次關(guān)閉壓縮機(jī)18、調(diào)壓閥20、插板閥17、真空栗15、開關(guān)閥(13)和機(jī)械栗(11)，切斷電加熱器(2)的電源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有復(fù)合密封方式的靜壓氣體軸承，它至少由:軸承體(I)、電加熱器(2)、回流槽⑶、供氣孔I⑷、氣腔(5)、節(jié)流孔(6)、供氣孔II (7)、承載面⑶、回流孔I (9)、回流孔II (10)、機(jī)械栗(11)、機(jī)械栗進(jìn)氣管(12)、開關(guān)閥(13)、真空栗排氣管(14)、真空栗(15)、真空栗進(jìn)氣管(16)、插板閥(17)、壓縮機(jī)(18)、壓縮機(jī)排氣管(19)和調(diào)壓閥(20)組成，其特征在于，所述的軸承體(I)上設(shè)置電加熱器(2)，軸承體(I)與承載面(8)之間的氣膜(21)與回流槽⑶下部連通，回流槽⑶上部通過回流孔I (9)與回流孔II (10)連通，回流孔II(1)與插板閥(17)的進(jìn)氣口連通，插板閥(17)的出氣口通過真空栗進(jìn)氣管(16)與真空栗(15)的進(jìn)氣口連通，真空栗(15)的出氣口通過真空栗排氣管(14)與開關(guān)閥(13)的進(jìn)氣口連通，開關(guān)閥(13)的出氣口通過機(jī)械栗進(jìn)氣管(12)與機(jī)械栗(11)的進(jìn)氣口連通，壓縮機(jī)(18)的出氣口通過壓縮機(jī)排氣管(19)與調(diào)壓閥(20)的進(jìn)氣口連通，調(diào)壓閥(20)的出氣口與供氣孔1(4)連通，供氣孔1(4)通過供氣孔11(7)與節(jié)流孔(6)連通，節(jié)流孔(6)通過氣腔(5)與氣膜(21)連通，回流槽(3)、回流孔I (9)、回流孔II (10)、插板閥(17)、真空栗進(jìn)氣管(16)、真空栗(15)、真空栗排氣管(14)、開關(guān)閥(13)、機(jī)械栗進(jìn)氣管(12)和機(jī)械栗(11)組成軸承排氣系統(tǒng)(K)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有復(fù)合密封方式的靜壓氣體軸承，其特征在于:軸承排氣系統(tǒng)(K)和電加熱器(2)的數(shù)量可根據(jù)密封需要設(shè)置。
【專利摘要】一種具有復(fù)合密封方式的靜壓氣體軸承，它至少由：軸承體(1)、電加熱器(2)、回流槽(3)、供氣孔I(4)、氣腔(5)、節(jié)流孔(6)、供氣孔II(7)、承載面(8)、回流孔I(9)、回流孔II(10)、機(jī)械泵(11)、機(jī)械泵進(jìn)氣管(12)、開關(guān)閥(13)、真空泵排氣管(14)、真空泵(15)、真空泵進(jìn)氣管(16)、插板閥(17)、壓縮機(jī)(18)、壓縮機(jī)排氣管(19)和調(diào)壓閥(20)組成，本實(shí)用新型使靜壓氣體軸承可工作在真空或超潔凈環(huán)境并能避免潤滑氣體對真空或超潔凈環(huán)境的污染。
【IPC分類】F16C33/72, F16C32/06
【公開號】CN204900533
【申請?zhí)枴緾N201520688642
【發(fā)明人】李運(yùn)堂, 吳進(jìn)田, 梁宏民, 沈傳康
【申請人】中國計(jì)量學(xué)院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月1日