本發(fā)明屬于氣體靜壓支承技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣浮測(cè)力裝置。

背景技術(shù)：

氣體靜壓支承在工作過(guò)程中具有無(wú)直接接觸、摩擦阻力小且近似恒定、精度高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在工程應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。氣浮噴嘴因其能夠減小維間耦合而廣泛應(yīng)用在多維力測(cè)量領(lǐng)域，氣體流經(jīng)節(jié)流裝置可以形成穩(wěn)定的氣膜，能夠達(dá)到很高的測(cè)量精度(0.2％FS)?，F(xiàn)有的氣浮系統(tǒng)由多個(gè)氣浮噴嘴共同構(gòu)成，各個(gè)氣浮噴嘴之間的氣體的相互擾動(dòng)，影響測(cè)量精度，并且穩(wěn)定工作的范圍較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了能夠有效的消除氣體的相互擾動(dòng)，提高測(cè)量精度，本發(fā)明提供一種帶有負(fù)壓槽的氣浮測(cè)力裝置。

帶有負(fù)壓槽的氣浮測(cè)力裝置包括上噴嘴體10、下噴嘴體11和浮板13，上噴嘴體10和下噴嘴體11上下軸向?qū)?yīng)貼合；上噴嘴體10的噴嘴端面與浮板13相對(duì)應(yīng)的一側(cè)面構(gòu)成噴嘴擋板式壓力傳感器。

所述上噴嘴體10的中心軸線處開(kāi)設(shè)有貫通的供氣節(jié)流孔1，與供氣節(jié)流孔1連通的上噴嘴體10頂面開(kāi)設(shè)有凹槽狀的氣室7；供氣節(jié)流孔1中部一側(cè)連通著供氣管孔3的一端，供氣管孔3的另一端位于上噴嘴體10的徑向側(cè)壁上；上噴嘴體10的軸向上開(kāi)設(shè)有貫通軸向的油壓節(jié)流孔6，油壓節(jié)流孔6的一端連通著氣室7，另一端位于上噴嘴體10的底面；

所述下噴嘴體11的頂部開(kāi)設(shè)有凹槽狀的測(cè)壓室4，測(cè)壓室4的頂部分別連通著供氣節(jié)流孔1的下端口和油壓節(jié)流孔6的下端口；測(cè)壓室4的徑向一側(cè)連通著測(cè)壓孔5的一端，測(cè)壓孔5的另一端位于下噴嘴體11徑向側(cè)壁上；

所述氣室7外周的上噴嘴體10的頂面設(shè)有負(fù)壓環(huán)槽9，負(fù)壓環(huán)槽9的一側(cè)連通著負(fù)壓接孔2的一端，負(fù)壓接孔2的另一端位于上噴嘴體10的徑向側(cè)壁上；負(fù)壓環(huán)槽9的另一側(cè)連通著負(fù)壓測(cè)孔8的一端，負(fù)壓測(cè)孔8的另一端位于上噴嘴體10的徑向側(cè)壁上。

進(jìn)一步限定的技術(shù)方案如下：

所述負(fù)壓環(huán)槽9的外圓周與上噴嘴體10的外圓周之間的距離為5mm。

所述負(fù)壓環(huán)槽9的槽寬為6～9mm，槽深為3～5mm。

本發(fā)明通過(guò)增加負(fù)壓環(huán)槽，使得流出噴嘴與浮板之間的氣體進(jìn)入解壓環(huán)槽而被抽出，不會(huì)直射到大氣中，從而避免了對(duì)相鄰噴嘴正常工作的干擾。

同時(shí)帶有負(fù)壓環(huán)槽的氣浮噴嘴能夠提高氣浮噴嘴的穩(wěn)定性。氣體正壓使得氣浮面浮起，使其具有承受壓力的能力，負(fù)壓環(huán)槽提供吸力，使其具有承受拉力的能力。前者使氣膜厚度增加，后者使氣膜厚度減小，當(dāng)兩者匹配時(shí)，就可以形成一個(gè)穩(wěn)定的氣膜厚度，同時(shí)具有雙向剛度。負(fù)壓環(huán)槽內(nèi)的壓力可以通過(guò)負(fù)壓測(cè)孔8測(cè)得，作用在浮板上的力通過(guò)供氣壓力和測(cè)得的負(fù)壓環(huán)槽內(nèi)壓力計(jì)算得出。

本發(fā)明的積極效果是，具有負(fù)壓環(huán)槽9的氣浮測(cè)力噴嘴能夠避免氣體之間的相互擾動(dòng)，保證氣浮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。測(cè)量誤差表示測(cè)量值與被測(cè)真實(shí)值之間的差，誤差越小說(shuō)明測(cè)量更準(zhǔn)確，測(cè)量精度越高，通過(guò)多次測(cè)量，計(jì)算得出精度(δ＝測(cè)量值x-真實(shí)值x₀，y_FS為傳感器的滿量程輸出)為0.16％FS，提高了測(cè)量精度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本發(fā)明用于氣浮測(cè)力示意圖。

上圖中序號(hào)：1供氣節(jié)流孔、2負(fù)壓接孔、3供氣接孔、4測(cè)壓室、5測(cè)壓孔、6油壓節(jié)流孔、7氣室、8負(fù)壓測(cè)孔、9負(fù)壓環(huán)槽、10上噴嘴體、11下噴嘴體、12浮板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1，帶有負(fù)壓槽的氣浮測(cè)力裝置包括上噴嘴體10、下噴嘴體11和浮板12；上噴嘴體10和下噴嘴體11均為圓柱狀，上噴嘴體10和下噴嘴體11上下軸向?qū)?yīng)貼合；上噴嘴體10的噴嘴端面與浮板12相對(duì)應(yīng)的一側(cè)面構(gòu)成噴嘴擋板式壓力傳感器。

上噴嘴體10的中心軸線處開(kāi)設(shè)有貫通的供氣節(jié)流孔1，與供氣節(jié)流孔1連通的上噴嘴體10頂面開(kāi)設(shè)有凹槽狀的氣室7；供氣節(jié)流孔1中部一側(cè)連通著供氣管孔3的一端，供氣管孔3的另一端位于上噴嘴體10的徑向側(cè)壁上；上噴嘴體10的軸向上開(kāi)設(shè)有貫通軸向的油壓節(jié)流孔6，油壓節(jié)流孔6的一端連通著氣室7，另一端位于上噴嘴體10的底面。

下噴嘴體11的頂部開(kāi)設(shè)有凹槽狀的測(cè)壓室4，測(cè)壓室4的頂部分別連通著供氣節(jié)流孔1的下端口和油壓節(jié)流孔6的下端口；測(cè)壓室4的徑向一側(cè)連通著測(cè)壓孔5的一端，測(cè)壓孔5的另一端位于下噴嘴體11徑向側(cè)壁上；

參見(jiàn)圖2，氣室7外周的上噴嘴體10的頂面開(kāi)設(shè)有負(fù)壓環(huán)槽9，負(fù)壓環(huán)槽9的一側(cè)連通著負(fù)壓接孔2的一端，負(fù)壓接孔2的另一端位于上噴嘴體10的徑向側(cè)壁上；負(fù)壓環(huán)槽9的另一側(cè)連通著負(fù)壓測(cè)孔8的一端，負(fù)壓測(cè)孔8的另一端位于上噴嘴體10的徑向側(cè)壁上。

上噴嘴體10的直徑和下噴嘴體11的直徑均為50mm。負(fù)壓環(huán)槽9的槽寬b為6mm，槽深h為3mm，負(fù)壓環(huán)槽9的外圓周與上噴嘴體10的外圓周之間的距離a為5mm。

參見(jiàn)圖3，使用時(shí)，將恒定壓力的壓縮氣體接入供氣節(jié)流孔1，可將浮板12浮起；負(fù)壓環(huán)槽9上的負(fù)壓測(cè)口8用來(lái)測(cè)量負(fù)壓槽的氣體壓力，根據(jù)供氣壓力和測(cè)得的氣體壓力可計(jì)算出作用在浮板上的力W。本發(fā)明中，上噴嘴體10與浮板12之間氣膜穩(wěn)定性好，無(wú)氣體間的相互擾動(dòng)，具有工作穩(wěn)定范圍大，測(cè)量精度較高等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2

上噴嘴體10的直徑和下噴嘴體11的直徑均為80mm。負(fù)壓環(huán)槽9的槽寬b為9mm，槽深h為5mm，負(fù)壓環(huán)槽9的外圓周與上噴嘴體10的外圓周之間的距離a為5mm。其它結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。