买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

摘要：本发明公开了一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，采用空气涡轮驱动转轴回转，所述转轴由上止推板、下止推板定位安装在空气轴承内，所述空气轴承分别与所述转轴、上止推板、下止推板间隙配合，所述空气涡轮一体成型在所述下止推板的圆周壁上，包括左旋空气涡轮和右旋空气涡轮，高压气体分别驱动所述左旋空气涡轮、右旋空气涡轮旋转从而带动转轴、上止推板顺时针或逆时针回转。通过上述方式，本发明采用全气体润滑和气体驱动，避免了电机的采用，在降低成本的同时能够使结构更加紧凑，涡轮与下止推板一体，有效的减小了整个运动轴系的体积和运动质量；同时气体本身可对轴系进行冷却进一步实现了对温升的控制，有效地提高轴系的运动精度。

主权项：1.一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，采用空气涡轮驱动转轴回转，所述转轴由上止推板、下止推板定位安装在空气轴承内，所述空气轴承分别与所述转轴、上止推板、下止推板间隙配合，其特征在于，所述空气涡轮一体成型在所述下止推板的圆周壁上，包括左旋空气涡轮和右旋空气涡轮，高压气体分别驱动所述左旋空气涡轮、右旋空气涡轮旋转从而带动转轴、上止推板顺时针或逆时针回转，所述左旋空气涡轮与右旋空气涡轮轴径尺寸不同；所述下止推板的纵向剖面呈倒“凸”型，包括上端大圆台和下端小凸台，所述小凸台嵌装在底座上，所述大圆台的圆周壁上设有进气口三，所述底座上设有进气口四和出气口二，所述进气口三、进气口四用于接入高压气体，使高压气体进入空气涡轮内驱动空气涡轮旋转，所述出气口二用于空气涡轮内部的高压气体排出；当需要控制回转轴系装置顺时针旋转时，高压气体从进气口三接入，并输入至左旋空气涡轮内部驱动所述左旋空气涡轮顺时针旋转，进而驱动转轴顺时针旋转；当需要控制回转轴系装置逆时针旋转时，高压气体从进气口四接入，并输入至右旋空气涡轮内部驱动所述右旋空气涡轮逆时针旋转，进而驱动转轴逆时针旋转。

全文数据：一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置技术领域本发明涉及精密数控机床技术领域，特别是涉及一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置。背景技术回转轴系装置广泛应用于精密数控机床上，其性能的好坏直接决定了数控机床的加工精度。现有机床回转轴系装置所采用的回转轴承一般为机械轴承或陶瓷轴承，属于接触式轴承，不可避免的会与回转轴基体产生摩擦，在高速旋转状态下会产生热和磨损；此外由于现有回转轴系装置多采用电机驱动，除价格昂贵外，且难以保证电机轴与回转轴的同轴度，进而影响回转轴的动态性能，降低回转精度，另外电机轴高速回转会产生大量的热量，进而引起轴系的热变形。发明内容本发明主要解决的技术问题是提供一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，采用全气体润滑和气体驱动，有效避免了机械摩擦和电机驱动导致的磨损和生热，能有效提高装置的回转精度，并且结构刚度高，承载力大。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，采用空气涡轮驱动转轴回转，所述转轴由上止推板、下止推板定位安装在空气轴承内，所述空气轴承分别与所述转轴、上止推板、下止推板间隙配合，所述空气涡轮一体成型在所述下止推板的圆周壁上，包括左旋空气涡轮和右旋空气涡轮，高压气体分别驱动所述左旋空气涡轮、右旋空气涡轮旋转从而带动转轴、上止推板顺时针或逆时针回转。在本发明一个较佳实施例中，所述空气轴承的圆周壁上设有进气口一、进气口二和出气口一，所述进气口一、进气口二用于接入高压气体，使高压气体进入所述空气轴承内部并在所述空气轴承与转轴、上止推板、下止推板间隙配合处形成气膜，所述出气口一用于空气轴承内部的高压气体排出。在本发明一个较佳实施例中，所述空气轴承与转轴的间隙配合面上设有沿空气轴承轴向分布的若干个节流槽。在本发明一个较佳实施例中，所述节流槽沿着圆周均布在所述空气轴承的中部安装孔的孔壁上。在本发明一个较佳实施例中，所述进气口一、进气口二的直径为0.1-1mm，所述节流槽的槽深为0.01-0.1mm、槽宽为0.05-1mm。在本发明一个较佳实施例中，所述下止推板的纵向剖面呈倒“凸”型，包括上端大圆台和下端小凸台，所述小凸台嵌装在底座上。在本发明一个较佳实施例中，所述大圆台的圆周壁上设有进气口三，所述底座上设有进气口四和出气口二，所述进气口三、进气口四用于接入高压气体，使高压气体进入空气涡轮内驱动空气涡轮旋转，所述出气口二用于空气涡轮内部的高压气体排出。在本发明一个较佳实施例中，所述左旋空气涡轮一体成型在所述大圆台的圆周壁上，所述右旋空气涡轮一体成型在所述小凸台的圆周壁上，所述进气口三与所述左旋空气涡轮连通，所述进气口四与所述右旋空气涡轮连通。在本发明一个较佳实施例中，所述右旋空气涡轮一体成型在所述大圆台的圆周壁上，所述左旋空气涡轮一体成型在小凸台的小圆周壁上，所述进气口三与所述右旋空气涡轮连通，所述进气口四与所述左旋空气涡轮连通。在本发明一个较佳实施例中，所述出气口二有多个，均布在底座的圆周面上，所述出气口二与所述左旋空气涡轮、右旋空气涡轮均连通。本发明的有益效果是：本发明采用全气体润滑和气体驱动，避免了电机的采用，在降低成本的同时能够使结构更加紧凑，涡轮与下止推板一体，有效的减小了整个运动轴系的体积和运动质量；此外，气体本身可对轴系进行冷却进一步实现了对温升的控制，能够有效的提高轴系的运动精度。附图说明图1是本发明可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置一较佳实施例的立体结构示意图；图2是本发明可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置一较佳实施例的主视图；图3是本发明可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置一较佳实施例的俯视图；图4是图2所示的A-A向剖视图；图5是图2所示的B-B向剖视图；图6是图1所示的空气轴承的纵剖放大立体图；附图中各部件的标记如下：1、空气涡轮，11、左旋空气涡轮，12、右旋空气涡轮，2、转轴，3、上止推板，4、下止推板，41、大圆台，411、进气口三，42、小圆台，5、空气轴承，51、进气口一，52、进气口二，53、出气口一，6、底座，61、进气口四，62、出气口二。具体实施方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。参考图1～5，本发明实施例包括：一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，采用空气涡轮1驱动转轴2回转，所述转轴2由上止推板3、下止推板4定位安装在空气轴承5内，具体地，所述转轴2的上端面通过定位销与上止推板3固定连接，所述转轴2的下端面通过定位销与下止推板4固定连接，所述空气轴承5嵌装在所述上止推板3、下止推板4之间，并且所述空气轴承5分别与所述转轴2、上止推板3、下止推板4间隙配合，所述空气涡轮1一体成型在所述下止推板3的圆周壁上，包括左旋空气涡轮11和右旋空气涡轮12，由高压气体分别驱动所述左旋空气涡轮11、右旋空气涡轮12旋转从而带动所述转轴2、上止推板3顺时针或逆时针回转。继续参考图4，所述空气轴承5的圆周壁上开设有进气口一51、进气口二52和出气口一53，所述进气口一51、进气口二52、出气口一53沿着所述空气轴承5的径向延伸至空气轴承5的内壁，高压气体从所述进气口一51、进气口二52进入，在所述空气轴承5与转轴2、上止推板3、下止推板4的间隙配合处形成气膜，使转动部件—转轴2、上止推板3、下止推板4与固定部件—空气轴承5之间实现非接触运动，有效减小摩擦力，当回转轴系装置停止工作时，内部高压气体从所述出气口一53排出。。请参考图6，所述空气轴承5与转轴2的间隙配合面上开设有沿空气轴承5轴向分布的若干个节流槽54。所述节流槽54沿着圆周均布在所述空气轴承5的中部安装孔的孔壁上。即所述空气轴承5的节流方式由节流小孔进气口一51、进气口52和表面节流槽54复合而成。优选地，所述进气口一51、进气口二52的孔径在0.1-1mm之间，所述节流槽54的槽深为0.01-0.1mm、槽宽为0.05-1mm。高压气体在经过进气口一51或进气口二52时实现第一次节流产生压降，然后高压气体沿节流槽54进行扩散并进一步产生压降实现第二次节流，由于所述空气轴承5经过两次压降，在外载荷作用下具有更好的抵抗外负载变化的能力，也就是具有更高的刚度，与传统的一次节流空气轴承相比，可提高50％以上的刚度和承载力。再继续参考图4，所述下止推板4的纵向剖面呈倒“凸”型，包括上端大圆台41和下端小凸台42，所述小凸台42嵌装在底座6上。所述大圆台41的圆周壁上开设有进气口三411，所述底座上开设有进气口四61和出气口二62，所述进气口三411、进气口四61用于接入高压气体，使高压气体进入空气涡轮1内驱动空气涡轮1旋转，所述出气口二411用于空气涡轮1内部的高压气体排出。本实施例中，所述左旋空气涡轮11一体成型在所述大圆台41的圆周壁上，所述右旋空气涡轮12一体成型在所述小凸台42的圆周壁上，所述进气口三411与所述左旋空气涡轮12连通，所述进气口四61与所述右旋空气涡轮12连通。当需要控制回转轴系装置顺时针旋转时，高压气体从进气口三411接入，并输入至左旋空气涡轮11内部驱动所述左旋空气涡轮11顺时针旋转，进而驱动转轴2顺时针旋转，反之需要控制回转轴系装置逆时针旋转时，高压气体从进气口四61接入并驱动右旋空气涡轮12旋转。所述出气口二62有多个，均布在底座6的圆周面上，所述出气口二62与所述左旋空气涡轮11、右旋空气涡轮12均连通。当回转轴系装置停止工作时，空气涡轮1内部的高压气体从出气口二62排出。在本发明的另一个实施例中，也可将所述右旋空气涡轮12一体成型在所述大圆台41的圆周壁上，将所述左旋空气涡轮11一体成型在小凸台42的小圆周壁上，使所述进气口三411与所述右旋空气涡轮12连通，使所述进气口四61与所述左旋空气涡轮11连通。本发明由于所述下止推板4的纵向剖面呈倒“凸”型，因此一体成型在所述下止推板4上端大圆台41圆周壁上的空气涡轮与一体成型在所述下止推板4下端小圆台42圆周壁上的空气涡轮的轴径尺寸不同，在相同的供气压力下会获得2种不同的转速，相比传动在固定压力下只能获得一种转速的单一驱动方式更加灵活、实用。综上所述，本发明采用全气体润滑和气体驱动，避免了电机的采用，在降低成本的同时能够使结构更加紧凑，涡轮与止推板一体，有效的减小了整个运动轴系的体积和运动质量；同时空气轴承采用进气孔-节流槽复合的节流方式，与常规空气轴承相比可提高50％以上的刚度和承载能力；此外，气体本身可对轴系进行冷却近一步实现了对温升的控制，能够有效的提高轴系的运动精度。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，采用空气涡轮驱动转轴回转，所述转轴由上止推板、下止推板定位安装在空气轴承内，所述空气轴承分别与所述转轴、上止推板、下止推板间隙配合，其特征在于，所述空气涡轮一体成型在所述下止推板的圆周壁上，包括左旋空气涡轮和右旋空气涡轮，高压气体分别驱动所述左旋空气涡轮、右旋空气涡轮旋转从而带动转轴、上止推板顺时针或逆时针回转。2.根据权利要求1所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述空气轴承的圆周壁上设有进气口一、进气口二和出气口一，所述进气口一、进气口二用于接入高压气体，使高压气体进入所述空气轴承内部并在所述空气轴承与转轴、上止推板、下止推板间隙配合处形成气膜，所述出气口一用于空气轴承内部的高压气体排出。3.根据权利要求2所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述空气轴承与转轴的间隙配合面上设有沿空气轴承轴向分布的若干个节流槽。4.根据权利要求3所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述节流槽沿着圆周均布在所述空气轴承的中部安装孔的孔壁上。5.根据权利要求3或4所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述进气口一、进气口二的直径为0.1-1mm，节流槽的槽深为0.01-0.1mm、槽宽为0.05-1mm。6.根据权利要求1所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述下止推板的纵向剖面呈倒“凸”型，包括上端大圆台和下端小凸台，所述小凸台嵌装在底座上。7.根据权利要求6所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述大圆台的圆周壁上设有进气口三，所述底座上设有进气口四和出气口二，所述进气口三、进气口四用于接入高压气体，使高压气体进入空气涡轮内驱动空气涡轮旋转，所述出气口二用于空气涡轮内部的高压气体排出。8.根据权利要求7所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述左旋空气涡轮一体成型在所述大圆台的圆周壁上，所述右旋空气涡轮一体成型在所述小凸台的圆周壁上，所述进气口三与所述左旋空气涡轮连通，所述进气口四与所述右旋空气涡轮连通。9.根据权利要求7所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述右旋空气涡轮一体成型在所述大圆台的圆周壁上，所述左旋空气涡轮一体成型在小凸台的小圆周壁上，所述进气口三与所述右旋空气涡轮连通，所述进气口四与所述左旋空气涡轮连通。10.根据权利要求7～9之一所述的可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置，其特征在于，所述出气口二有多个，均布在底座的圆周面上，所述出气口二与所述左旋空气涡轮、右旋空气涡轮均连通。

百度查询： 江苏集萃精凯高端装备技术有限公司 一种可换向高刚度空气涡轮驱动回转轴系装置