空气导轨 【技术领域】
本发明涉及一种空气导轨。
背景技术
在机械加工和测量等领域，常用到空气导轨，空气导轨运动时相对运动的导轨面被气膜隔开，其相对液压导轨等具有多个优点。
由于气体的粘度极小，因此摩擦力很小，导轨工作时，气体阻力可忽略不计，产生热量很少，且气体膨胀时有冷却效应，因此，空气导轨几乎不产生热变形；压力气膜的均化效应，可以抵消一部分导轨表面误差对运动精度的影响，运动精度高；气体不会造成环境污染，也不会腐蚀各元件，且不必回收，成本较低。
常见的空气导轨于导套上设置一个或多个进气口，空气从进气口进入，再经导轨内部的导气孔到达导轨内侧的出气孔，进而充满导套与导芯之间的空隙。但是在充气的过程中，气体从出气孔排出后先聚集于出气孔周围，随着充入的气体的增多，再慢慢扩散至其他部位，因此从对空气导轨开始充气到气体充满导套与导芯之间的一段时间内，尤其是刚开始充气时，出气孔周围气体密度较大，而其他部位的气体密度较小，导致在这段时间内导套与导芯之间的气压不均，导芯在导套内产生摆动或偏斜，降低了运动精度及平稳性。且若使用多个进气口充气时，需连接多根通气管，外围设备复杂且占用空间大。
一种空气导轨，于导套内侧覆盖一层材料较为疏松的覆盖层，由于较为疏松的材料中会有微小的气孔，当气体从进气口进入导套内侧时，再通过该覆盖层中的微小气孔散出，使导套与导芯之间的气压相对较为均匀。但是此种空气导轨由于采用特殊材料且需将此特殊材料均匀覆盖于导套内，成本较高，且可能增大导套内侧的摩擦力。
【发明内容】
鉴于上述情况，有必要提供一种成本较低且运动精度及平稳性较高的空气导轨。
一种空气导轨，包括导芯及套设于导芯上的导套，导芯可相对导套作直线运动，导套上开进气口，导套内部分布有与进气口连通的导气孔，导套内侧开设有朝向导芯的出气孔，出气孔与所述导气孔连通，导套由四个矩形的构件对接形成，进气孔开设于其中一个构件上，导气孔及出气孔开设于每个构件内，每个构件的导气孔相互连通，以连通进气孔及各个构件的出气孔，每个构件上朝向导芯的内侧面上还开设有导槽，导槽与出气孔连通，导芯与导套之间存在一定间隙，导槽的宽度大于或等于导套与导芯之间的间隙厚度，以使气体先沿所述导槽流动再扩散至所述导套与所述导芯之间的间隙。
上述的空气导轨，在导套内侧开设沿导套内侧面延伸的导槽，当气体进入导套内侧面与导芯之间时，由于导槽的宽度大于或等于导套与导芯之间的间隙厚度，气体会先沿导槽流动，将导槽充满，并从导槽扩散出进而分散于导套与导芯之间，保证了导套和导芯之间气压均匀，从而提高了导轨的运动精度及平稳性。且该空气导轨中无需用到特殊材料，成本较低。
【附图说明】
图1所示为本发明实施例的空气导轨立体图。
图2所示为图1中空气导轨的立体分解示意图。
图3所示为图2中空气导轨中导套的剖分示意图。
图4所示为图2中空气导轨IV处的局部放大图。
【具体实施方式】
下面将结合附图及具体实施例对本发明的空气导轨100作进一步的详细介绍。
请参阅图1，空气导轨100包括导芯10及套设于导芯10上的导套30。
本实施例中，导芯10为中空结构，且截面为正方形。因此，导芯10具有重量轻且制造方便的优点。
请再参阅图2和图3，相应地，导套30由四个截面为矩形的构件31对接成长方体状，该四个构件31对接后围成一个正方形的中心孔33，导芯10可滑动地容纳于各构件31围成的中心孔33中。各构件31可采用螺钉连接、铆接、焊接或胶粘等方式连接，本实施例中，各构件31通过螺钉连接。
其中两个构件31上各开设一个进气孔311，使用时可将通气管（图未示）连至这两个进气孔311中的一个而将另一个用塞子3111密封。当然，也可只在其中一个构件31上开设进气孔311。
每个构件31内部均开设导气孔313及与导气孔313连通的多个出气孔315。出气孔315一端连通至构件31内部的导气孔313，另一端延伸至构件31的内侧面317。于每个构件31的内侧面317凹陷形成有导槽3171，导槽3171沿导套30的内侧面317延伸并与出气孔315连通，导槽3171的边缘及拐角处均采用曲面过渡（如图4所示），该曲面过渡的设计可减小气体在导槽3171流动时对导槽3171侧壁及拐角处的冲击，且可使气体在导槽3171内流动顺畅。本实施例中，各构件31的内侧面317上至少延伸出两个出气孔315，保证气体能够较快地分散均匀。
四个构件31对接在一起后，各构件31之间的导气孔313相互连通且连通至进气孔311，导槽3171的宽度大于或等于导套3171的内侧面317与导芯10之间的间隙厚度。本实施例中，导气孔313的两端用沉头螺钉3131密封，当工作过程中对空气导轨100的气密性要求不是很高时，仅用沉头螺钉3131密封即可，若对气密性要求较高时，再加设一层胶带或其他密封材料进行密封。
当然，导套30也可以由两个截面为“L”形的构件对接。
使用上述空气导轨100时，将气体从进气口311充入，气体经由导气孔313流动至各构件31内，再从每个构件31内侧面317处的出气孔315流出。由于导槽3171的宽度大于或等于导套30与导芯10之间的间隙厚度，则气体会先沿导槽3171流动，将导槽3171充满，并从导槽3171扩散出进而分散于导套30与导芯10之间，在导套30的内侧面317与导芯10之间形成一层均匀的气膜，而不会造成导套30与导芯10之间气压不均，也不会出现气体在出气孔315周围大量聚集，保证空气导轨100中导芯10相对导套30运动时具有较高的平稳性及精度。
上述空气导轨100中导芯10及导套30的中心孔33的截面都为非圆形，保证了导芯10相对导套30只做直线运动而不会相对转动，导芯10的截面优选正六边形、正三角形、正四边形等对称图形，可使导芯10各向受力对称。在各构件31中开设相互连通的导气孔313，使用时，仅需连接一根通气管（图未示）至一个进气孔311即可，而无需连接多根通气管至导套30，简化了外围设备并减小了外围设备所占的空间。导套30由矩形构件31组合而成，较易加工。且该空气导轨100中无需用到特殊材料，成本较低。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。