本實用新型涉及一種空氣靜壓軸承平面壓力分布測試裝置，屬于精密設備技術領域。

背景技術：

氣體靜壓氣浮導軌適用于精密、輕載、高速的場合。它在圖形發(fā)生器、光刻機、初測臺、刻線機、自動繪圖機、三坐標測量機等精密機械、精密儀器方面得到越來越多的應用。與液體靜壓導軌相比，有下列優(yōu)點：氣體的黏度極小，約為油液的千分之一，因此，摩擦力很小，適宜于高速下工作；工作時，氣體阻力可忽略不計，支承力產生熱量很少，又被流體帶走，加上氣體膨脹時，有冷卻效應，因而，空氣靜壓導軌具有冷態(tài)工作的特點，幾乎不產生熱變形，這對精密機械有重要意義；壓力氣膜的均化效應，可以抵消一部分導軌表面誤差對運動精度的影響，因此，運動精度較高，其重復定位精度可以達到0.1μm；空氣物理性能穩(wěn)定，可以直接排人大氣，不污染環(huán)境，不腐蝕光學和電氣元件，不必回收。近年來，出現在應用于光刻機超精密氣浮臺平面上的靜壓氣浮軸承，要求具有納米級的運動定位精度。在實際使用過程中，高壓氣體從入口至出口的極短時間內氣體流態(tài)發(fā)生多次改變，從而引發(fā)氣浮塊振動。為了提高承載力、精度和穩(wěn)定性，國內外學者對氣浮塊的結構進行各種優(yōu)化設計，通過不同的節(jié)流方式獲得了具有一定剛度和承載力的氣浮導軌，為了提高承載力、精度和穩(wěn)定性，國內外學者對氣浮塊的結構進行各種優(yōu)化設計，通過不同的節(jié)流方式獲得了具有一定剛度和承載力的氣浮導軌。在油腔內通入潤滑油提供推力的方式相較于通入空氣的方式，最大的優(yōu)點是可以減少延程損失，增加裝置的承載能力和吸振性，保證運動平穩(wěn)。目前，就潤滑技術和支承形式的總體發(fā)展來看，氣浮軸承在超精密支承、高速支承、低摩擦、長壽命和環(huán)境保護方面占有絕對優(yōu)勢。在使用過程中，氣體潤滑相較于固體液體潤滑的優(yōu)點是：摩擦系數和摩擦力矩很小，具有冷態(tài)工作的特點，運動精度高，壽命長，可以在很寬的溫度范圍和惡劣環(huán)境中工作，并且能夠保持狹小的縫隙。氣體潤滑間隙比油潤滑間隙小得多，即以非常小的間隙而作無接觸的相對運動。但是，氣體潤滑承載能力低、剛度小，其很高的可壓縮性容易引起不穩(wěn)定性，設法抑制不穩(wěn)定性，始終是氣體潤滑設計必須重視的問題。其中氣膜壓力分布成為影響氣浮軸承穩(wěn)定性的重要因素。因此測得狹小氣膜的壓力分布成為研究中的關鍵問題。

在以往的氣浮塊靜態(tài)參數測試中，由于氣膜厚度過小無法測得氣膜的壓力分布。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種空氣靜壓軸承平面壓力分布測試裝置，可以較準確地直接測得氣膜壓力分布。

本實用新型專利采用的技術方案是：一種空氣靜壓軸承平面壓力分布測試裝置，包括氣浮軸承3、氣塞4、測壓板5、壓力傳感器6、節(jié)流器7、大理石平臺8；

氣浮軸承3可移動放置于測壓板5上，測壓板5內部設有一端開口的油腔，油腔內裝設有潤滑油，氣塞4安裝于測壓板5的上表面且與油腔連通，壓力傳感器6安裝在測壓板5側面且堵塞油腔開口的一端，節(jié)流器7安裝在壓力傳感器6內且與油腔連通，即壓力傳感器6通過油腔、節(jié)流器7與氣塞4相連，氣浮軸承3供潤滑油后浮在5測壓板上方，同時氣浮軸承3下表面與測壓板5上表面之間形成氣膜，氣膜中壓力被測點的壓力通過氣塞4經油腔流入壓力傳感器6。

為了提高測量裝置的效率，在油腔內通入潤滑油，可以減少延程損失，增加裝置的承載能力和吸振性，保證運動平穩(wěn)。

進一步地，還包括支架1、螺栓2，螺栓2一端安裝在支架1上，另一端安裝在氣浮軸承3上，支架1是固定不動的，通過調節(jié)螺栓2的實現氣浮軸承3的定向移動，結構簡單、易安裝。

進一步地，所述的氣浮軸承3的側面安裝有位移傳感器，通過位移傳感器可以讀出氣浮軸承3的移動距離。

進一步地，所述的測壓板5的直徑大于或等于氣浮軸承3的兩倍，以便于測得氣浮軸承3整個氣膜的壓力分布，保證該裝置的測試精度。

進一步地，所述的氣塞4為溢流閥，結構穩(wěn)定。

本實用新型的工作原理是：

氣浮軸承3供氣后浮在測壓板5上方，同時氣浮軸承3下表面與測壓板5上表面之間形成氣膜，氣膜中壓力被測點的壓力通過氣塞4經油腔、節(jié)流器7流入壓力傳感器6，通過調節(jié)螺栓2使氣浮軸承3定向移動，其位移量通過位移傳感器讀出，因此，可以直接測得氣膜各個位置的壓力。由于測壓板5的直徑遠大于被測氣浮軸承3的直徑，所以可以測得整個氣膜的壓力分布。此外，空氣靜壓軸承利用一定壓力的氣體進入工作平面，把工作臺浮起來，形成一層氣膜，使導軌間的金屬表面不接觸，同時又可以減少延程損失，保證運動更加平穩(wěn)，效率更高。

本實用新型的有益效果是：

1、采用鑲嵌有油腔、節(jié)流器7及壓力傳感器6的測壓板可以直接測得氣膜壓力。

2、通過螺栓2的運動及位移傳感器的顯示來控制位移量，提高了實驗的精度。

3、采用了直徑遠大于被測氣浮軸承3的測壓板5，可以方便直接地測出氣膜各個位置的壓力，保證的實驗結果的準確和完整。

4、采用了在油腔內通入潤滑油的方式，可以減少延程損失，增加裝置的承載能力和吸振性，保證運動平穩(wěn)。

5、本實用新型所述裝置承載能力大，吸振性良好，運動平穩(wěn)，操作便捷，實用價值高，壽命長。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖中各標號：1-支架，2-螺栓，3-氣浮軸承，4-氣塞，5-測壓板，6-壓力傳感器，7- 節(jié)流器，8-大理石平臺。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。

實施方式一：如圖1所示，一種空氣靜壓軸承平面壓力分布測試裝置，包括氣浮軸承3、氣塞4、測壓板5、壓力傳感器6、節(jié)流器7、大理石平臺8；

氣浮軸承3可移動放置于測壓板5上，測壓板5內部設有一端開口的油腔，油腔內裝設有潤滑油，氣塞4安裝于測壓板5的上表面且與油腔連通，壓力傳感器6安裝在測壓板5側面且堵塞油腔開口的一端，節(jié)流器7安裝在壓力傳感器6內且與油腔連通，氣浮軸承3供潤滑油后浮在5測壓板上方，同時氣浮軸承3下表面與測壓板5上表面之間形成氣膜，氣膜中壓力被測點的壓力通過氣塞4經油腔流入壓力傳感器6。

還包括支架1、螺栓2，螺栓2一端安裝在支架1上，另一端安裝在氣浮軸承3上。

所述的氣浮軸承3的側面安裝有位移傳感器。

所述的測壓板5的直徑大于或等于氣浮軸承3的兩倍。

所述的氣塞4為溢流閥。

以上結合附圖對本實用新型的具體實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。