【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于氣浮軸承的應用，尤其涉及一種使用氣浮導輪裝置的金剛線硅晶棒切片機。
技術介紹
1、在眾多的線切割機中，金剛線/樹脂線硅晶棒切片機是其中的一類，其線速度高達2400米每分鐘，就是利用金剛線高速往復運動，將硅晶體切割成片。金剛線從切片機的絲桶到切割倉之間，需要通過導輪進行變向調整或進行張力調整，而導輪目前所用的軸承都是滾珠軸承，在金剛線的帶動下，導輪本身容易發熱磨損，再加上金剛線硅晶體切片機切割倉的環境多水，多粉塵，多硅泥，在這種高速，環境惡劣的工況下，現有金剛線導輪與滾珠軸承的損壞會導致金剛線斷線，每次斷線重接平均需要1小時時間，導輪的滾珠軸承壽命很短，平均每月需要更換兩次，更換一次需要停機1個小時左右，而單晶硅切割線鋸每小時的產值約1萬元，每臺機器六個軸承，平均每月軸承更換帶來的損失約6萬元。由于金剛線晶硅切片機的單位產值很高，因此每次停機帶來的損失很多。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的是使用滾珠軸承的金剛線硅晶體切片機之類的線切割機上的滾珠軸承壽命短、導輪容易磨損、金剛線之類的線鋸容易斷而導致的損失。
2、本專利技術所涉及的是一種金剛線硅晶體切片機之類的線切割機上也可以使用的氣浮導輪裝置，所述的氣浮導輪裝置包括了一個軸系組件和一個帶著導輪套在軸系組件上的氣浮外殼組件，所述的兩個組件不僅有徑向配合面，還必有軸向配合面，并且可以相對轉動；所述導輪與氣浮外殼組件，可以做成一體，也可以是導輪安裝在氣浮外殼組件上；所述的氣浮外殼組件包括一個氣浮殼體和氣浮端蓋
3、具體實施時的技術方案中，所述氣浮導輪裝置的安裝端，可以設置在軸端，也可以另外加接在軸端；所述的充氣孔可以在伸出氣浮軸承外殼的軸上的任意位置，只要與軸線中心孔相通就可以；所述的充氣孔上，優選安裝標準的充氣接頭；充氣接頭也可以是擰緊、寶塔插入式。
4、可選的氣浮導輪裝置的技術方案是，所述軸系組件在與所述氣浮外殼組件的配合段，是由中心軸一體加工出來的，并沿軸線徑向輻射多個小孔，確保進入軸線中心孔的氣體向氣浮配合面輻射。
5、優選的，所述的軸系組件包括了一個軸和套在軸上的軸套，所述軸套含多個節流小孔，節流小孔與軸線中心孔相通，能將從充氣孔進入軸線中心孔的氣體，通到氣浮外殼組件的配合面，形成有氣體薄膜支撐的氣浮面，成為氣浮軸承機構。
6、優選的，所述的軸套可以是具有一定孔隙度的多孔碳、多孔石墨或者其他多孔非金屬材料，軸與軸套通過過盈或者膠粘連接固定。
7、優選的，所述含有多個節流小孔的軸套是金屬材料，軸套與軸是過盈配合生成軸系組件；可選的，軸套上打0.1~0.2mm直徑的節流孔。
8、對于氣浮導輪裝置在線切割機的應用，所述線切割機原來的滾珠軸承被氣浮導輪裝置直接替換，即所述氣浮導輪裝置軸系上的安裝接頭，與原來滾珠軸承導輪裝置的安裝接頭一樣；并且導輪安裝在氣浮軸承外殼上后，相對于機床的位置沒有任何變化，切割機能正常工作。
9、一種更為具體的使用氣浮導輪裝置的線切割機，所述氣浮導輪裝置的安裝接頭，根據機床的實際接口方式和尺寸來設計；并且，所述氣浮外殼的尺寸和所選用的導輪尺寸，根據線切割機上金剛線的位置來設計。其中，機床與導輪的安裝方式是螺紋，或是旋轉卡入式，還可以是其他能固定的安裝方式。
10、所述的使用氣浮導輪裝置的線切割機，可選在金剛線/樹脂線硅棒切片機上使用氣浮導輪裝置。
11、本專利技術優化了原來的滾珠軸承導輪裝置，將導輪設計在靜壓氣浮軸承機構上，利用氣浮軸承摩擦力小，轉速高，軸承內部始終充滿正壓力氣體，能阻止異物進入軸承內部等特點，延長導輪裝置的使用壽命，降低更換導輪軸承、線鋸的綜合成本，達到增加企業生產效益的目的。
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1.一種氣浮導輪裝置，其特征在于，包括了一個軸系組件和一個帶著導輪套在軸系組件上的氣浮外殼組件，所述的兩個組件不僅有徑向配合面，還必有軸向配合面，并且可以相對轉動；所述導輪與氣浮外殼組件，可以做成一體，也可以是導輪安裝在氣浮外殼組件上；所述的氣浮外殼組件包括一個氣浮外殼和一個氣浮端蓋；所述軸系組件的兩個軸端，分別伸出所述氣浮外殼組件的端面；所述軸系組件設有軸線中心孔，軸系組件的一端開了一個與軸線中心孔連通的充氣孔，另一端是密封的并且也是氣浮導輪裝置的安裝端；在軸系組件與氣浮外殼組件的配合段，沿軸線中心孔開設向外輻射的通氣小孔，讓從充氣孔進入軸線中心孔的壓縮氣體能流到所有的配合面，形成相對轉動時有氣流薄膜的徑向氣浮面和軸向氣浮面；在靠近徑向氣浮面的兩端與軸向氣浮面的邊緣交叉處，開設排氣槽，并在排氣槽上開設通向外部的排氣孔，使得氣流能排出配合面，保證氣浮外殼組件的懸浮旋轉運動。
2.如權利要求1所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述氣浮導輪裝置的安裝端，可與軸端一體生成，也可另外安裝加接在軸端。
3.如權利要求1所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，充氣孔可以在伸出氣
4.如權利要求3所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述的充氣孔能安裝標準的充氣接頭，可以選用螺紋擰入的也可以寶塔插入式。
5.如權利要求1所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述的軸系組件包括了一個軸和套在軸上的軸套，所述軸套含多個節流小孔，節流小孔與軸線中心孔相通，能將從充氣孔進入軸線中心孔的氣體，通到氣浮外殼組件的配合面，形成有氣體薄膜支撐的氣浮面，成為氣浮軸承機構。
6.如權利要求5所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述的軸套是具有一定孔隙度的多孔碳、多孔石墨或者其他多孔非金屬材料，軸與軸套通過過盈或者膠粘連接固定。
7.如權利要求5所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述含有多個節流小孔的軸套是金屬材料，軸套與軸是過盈配合生成軸系組件。
8.一種為線切割機配置的如上任一權利要求所述的氣浮導輪裝置的設計方法：第一步，根據切割線在切割機上的路徑和位置，確定布置導輪的數量和安裝位置；第二步，在確定了每個氣浮導輪裝置的安裝位置后，再確定導輪與氣浮外殼的尺寸以及配合面的位置；也可以根據氣浮外殼的尺寸，來確定導輪在配合面的尺寸；第三步，根據機床的實際安裝接口，來配設氣浮導輪裝置在機床主體的安裝結構和尺寸；其中，第三步與第二步要來回平衡核算，最后總體上安排合適的安裝尺寸，獲得合適的氣浮導輪裝置在機床上的配置。
9.一種使用氣浮導輪裝置的線切割機，原來配置的是滾珠軸承導輪裝置，其特征在于，根據權利要求8的設計方法，設計了一款可以不改變線切割機本身的任何部位，直接替代所述線切割機上原來的滾珠軸承導輪的氣浮導輪裝置。
10.如權利要求9所述的使用氣浮導輪裝置的線切割機，其特征在于，所述的切割機為金剛線/樹脂線硅棒切片機，所述導輪在氣浮外殼上的安裝配合面的直徑是42，距離軸端在機床上的安裝面是16，軸的直徑是8，軸系組件上的軸套用的是金屬材料并且打了0.1~0.2mm直徑的節流小孔；所述金屬軸套與氣浮外殼組件的配合間隙控制在3μ~20μ之間；進入充氣孔的壓縮氣體的壓強在0.15Mpa~0.8Mpa之間。
...【技術特征摘要】
1.一種氣浮導輪裝置，其特征在于，包括了一個軸系組件和一個帶著導輪套在軸系組件上的氣浮外殼組件，所述的兩個組件不僅有徑向配合面，還必有軸向配合面，并且可以相對轉動；所述導輪與氣浮外殼組件，可以做成一體，也可以是導輪安裝在氣浮外殼組件上；所述的氣浮外殼組件包括一個氣浮外殼和一個氣浮端蓋；所述軸系組件的兩個軸端，分別伸出所述氣浮外殼組件的端面；所述軸系組件設有軸線中心孔，軸系組件的一端開了一個與軸線中心孔連通的充氣孔，另一端是密封的并且也是氣浮導輪裝置的安裝端；在軸系組件與氣浮外殼組件的配合段，沿軸線中心孔開設向外輻射的通氣小孔，讓從充氣孔進入軸線中心孔的壓縮氣體能流到所有的配合面，形成相對轉動時有氣流薄膜的徑向氣浮面和軸向氣浮面；在靠近徑向氣浮面的兩端與軸向氣浮面的邊緣交叉處，開設排氣槽，并在排氣槽上開設通向外部的排氣孔，使得氣流能排出配合面，保證氣浮外殼組件的懸浮旋轉運動。
2.如權利要求1所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述氣浮導輪裝置的安裝端，可與軸端一體生成，也可另外安裝加接在軸端。
3.如權利要求1所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，充氣孔可以在伸出氣浮軸承外殼的軸上的任意位置，保證與軸線中心孔相通。
4.如權利要求3所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述的充氣孔能安裝標準的充氣接頭，可以選用螺紋擰入的也可以寶塔插入式。
5.如權利要求1所述的氣浮導輪裝置，其特征在于，所述的軸系組件包括了一個軸和套在軸上的軸套，所述軸套含多個節流小孔，節流小孔與軸線中心孔相通，能將從充氣孔進入軸線中心孔的氣體，通到氣浮外殼組件的配合面，形成有氣體薄膜支撐的氣浮面...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李記東，朱思偉，
申請(專利權)人：精效懸浮蘇州科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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