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公开(公告)号：CN113653698A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110777521.8
申请日：2021-07-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种气体流量与体积协调控制的恒压气缸系统，包括工作气缸、密闭气缸、活塞杆气浮活塞、上端盖、下端盖、上密封套管、下密封套管、弹性薄膜、直线电机，上端盖与上密封套管分别与工作气缸的上下两端盖接，下密封套管和下端盖分别与密闭气缸的上下两端盖接，上密封套管和下密封套管相互固定且弹性薄膜夹设于上密封套管与下密封套管之间，活塞杆穿过上端盖伸入工作气缸内并与收纳于工作气缸内的气浮活塞固定连接，直线电机安装于密闭气缸内并驱动所述弹性薄膜产生形变。本发明的有益效果在于：提高了恒压气缸控制系统的响应速度和控制精度，提高了恒压气缸的应用范围，满足超精密恒力输出控制、工件位置控制等方面的要求。
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公开(公告)号：CN113653697A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110777518.6
申请日：2021-07-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多孔质材料的气浮活塞独立供气的零摩擦气缸，包括活塞杆、缸筒以及气浮活塞，缸筒的两端分别设有上端盖和下端盖，活塞杆穿过上端盖延伸至缸筒内并与气浮活塞固定连接，气浮活塞位于缸筒内且与缸筒之间留有间隙，气浮活塞将缸筒内的空腔分成下部高压腔和与外部环境连通的上部低压腔，缸筒上设有与下部高压腔连通的进气口，进气口与外部供气设备连通。本发明的有益效果在于：实现气浮活塞和缸筒间的零摩擦，气浮活塞的供气压力可远大于上部低压腔内气体压力，并提供大径向承载力，泄流道的设置避免了气浮活塞与缸筒间的高压气体回流至上部低压腔内从而减小下部高压腔内压力波动，打破了低摩擦气缸的局限性，提高了对负载位置和力的控制精度。
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公开(公告)号：CN113187816A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110237762.3
申请日：2021-03-04
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种主动静压气体推力轴承，包括轴承本体，轴承本体上安装有小孔节流器，小孔节流器包含节流孔，节流孔的出气端成形有均压腔；节流孔和均压腔形成均压结构；节流孔内安装有与节流孔紧密配合的调节棒，调节棒连接有压电陶瓷片，压电陶瓷片与轴承本体固定连接；压电陶瓷片通过带动调节棒沿节流孔轴向运动，调节均压结构的体积，从而调节轴承的承载能力。本发明通过T型调节棒的上下运动，实时调节均压腔的体积。均压腔的体积改变会直接改变轴承的承载能力，轴承可以在气膜厚度不变或者只发生微小变化时，承载能力形成明显的改变，从而让轴承获得高刚度。该方法适用于任意气膜厚度，所以轴承可以获得宽气膜厚度变化区域的高刚度效果。
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公开(公告)号：CN113090647A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110249024.0
申请日：2021-03-08
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C17/24 , F16F15/129
Abstract: 本发明公开了一种基于3D打印的双箭头结构的高阻尼性能空气轴承，包括顶箔、双箭头结构、阻尼材料、支承底板、螺栓、轴向挡板以及轴承套，所述顶箔收容于所述支承底板内并与支承底板间隔设置，所述双箭头结构装配于所述支承底板与所述顶箔之间，所述阻尼材料嵌设于所述双箭头结构内，所述轴向挡板和所述支承底板通过所述螺栓固设于所述轴承套。本发明的有益效果：通过引入双箭头结构作为空气轴承中弹性支承的基本结构，首先能提供空气轴承所需要的刚度，其次利用双箭头结构的负泊松特性约束双箭头结构内部的阻尼材料进行两个方向的压缩，增大内部能量的消耗，提升空气轴承的阻尼性能。
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公开(公告)号：CN105736571A
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201610299289.0
申请日：2016-05-08
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C32/06
CPC classification number: F16C33/14 , F16C17/02 , F16C32/0603
Abstract: 本发明公开了一种基于3D打印技术的双层叉形径向气体动压轴承，其由一体式变材料轴承体(1)和顶层箔片(2)两个主要元件组成。顶层箔片(2)为薄壁非封闭环状结构，在开口处有外伸结构，并通过焊接或粘贴与一体式变材料轴承体(1)的内叉形结构固定。一体式变材料轴承体(1)是运用3D打印技术一体式打印成型，是一种变材料分布的实体。其主要由四部分组成，由内向外，分别为内叉形结构(3)，内环状非闭合结构(4)，外叉形结构(5)，外环状闭合结构(6)。本新型轴承的双层叉形复杂结构既能满足较大刚度，获得较大承载能力。又因为结构存在很多位置的变形，结构阻尼相比也较大，另外内层叉形与顶层箔片在工作时存在较大的库伦阻尼，使得轴承具有较强的抗冲击能力。且本发明存在大量镂空结构，即节省材料，降低成本，又可以增加散热，降低在高速运转下轴承的温升。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119871132A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202411838748.9
申请日：2024-12-13
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁阻尼的晶圆减薄机，属于晶圆减薄领域。包括机架、磨削系统、工作台、传动系统和减振系统，机架由底座、主机架及上下支撑架构成，磨削系统通过主轴驱动砂轮对晶圆进行磨削，工作台配备升降及旋转机构，确保晶圆精准定位，其真空吸盘外设有防尘罩。传动系统采用导轨、滑块结构实现运动传递。减振系统包含四组隔振垫铁、轴桶顶部的双气缸自重减振结构及电磁阻尼器，其中轴桶搭载的两个加速度传感器实时监测振动信号，电磁阻尼器通过调节磁场强度实现主动吸振。本装置通过多级减振协同作用，可在磨削过程中实现实时吸振，有效提升加工精度和设备稳定性，同时延长减薄机使用寿命。具有响应速度快、控制精度高的技术优势。
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公开(公告)号：CN114526286A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210047388.5
申请日：2022-01-17
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种新型静压气体轴承，该轴承由多个独立的承载单元并联得到，每个承载单元的气膜压力互不影响，从而提供独立的气膜刚度。基于刚度并联效应，轴承最终的刚度将由所有独立承载单元的刚度相加得到，这使得轴承在相同承载面的情况下其刚度能够得到显著提高。由于每个承载单元都会有一个高刚度区域，即高刚度值所对应的气膜厚度变化区域，所以可以将各个独立承载单元的高刚度区域设计的不完全重叠，使轴承整体的高刚度区域得到拓宽。基于这一原理，轴承最终能够实现刚度增大且高刚度区域拓宽的效果。在极限状态下，如果将承载单元加工的极限小，则可以使轴承获得近似全域无穷大刚度的效果，这对于超精密加工具有非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN114412923A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210047492.4
申请日：2022-01-17
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种新型气体悬浮轴承，该轴承由挤压气体和合成射流气体耦合作用支撑物体。具体的效果为：一、上端金属膜(2)高频振动挤压其与承载物(9)之间的气膜，向上振动时形成高压气膜，为正挤压，向下振动时，气膜压强下降，为负挤压。交替挤压过程对气体做功使气体的能量增大，产生悬浮力。二、下端金属膜(4)高频振动，向上振动时，腔体体积减小吹出气体，对支撑物体(9)产生推力，向下振动时，孔(8)周围的气体吸入腔体，产生吸力但整个周期的平均力仍为正推力。三、控制激励信号使金属膜(2)和(4)用各自的正向效果去补偿对方的负向效果，让轴承在整个周期内持续拥有正悬浮力，使整个轴承的平均悬浮力显著高于单一悬浮方式。
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公开(公告)号：CN113090660A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110237662.0
申请日：2021-03-04
Applicant: 湖南大学
IPC: F16C32/06
Abstract: 本发明公开了一种流向可调的气体被动轴承，包括轴承，所述轴承内设有气道、节流器以流向被动可调装置，所述流向被动可调装置包括前端和与所述前端连接的末端，所述前端收容于所述气道内且通过密封胶粘贴在所述气道的内壁上，所述末端插入所述节流器的出气端。本发明有益效果在于：轴承稳定性好和具有一定的承载能力，同时可以保证轴承在更宽的气膜间隙区域内实现高刚度效果，保证气体轴承的精度；能够根据性能和成本的需求，灵活地配置节流器的数量关系，同时改变被动调节装置的长度，以及末端的截面形状，实现不同形式的流向改变，达到实验所需的承载能力范围。
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公开(公告)号：CN109737093A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910191893.5
申请日：2019-03-14
Applicant: 湖南大学
IPC: F04D29/056 , F04D29/063 , F04D17/10
Abstract: 本发明公开了一种基于气体悬浮的高速离心压缩机，包括：外壳单元，用于保护压缩机内部结构；叶轮单元，包括叶轮和叶轮壳，所述叶轮能够被转轴带动旋转；传动单元，轴与所述叶轮固定安装，定子绕组施加电流，带动轴旋转；所述传动单元包括可倾瓦径向轴承、可倾瓦推力轴承，所述可倾瓦径向及推力轴承包括PZT、直梁、可弯曲的腹板、可倾瓦；在PZT上施加电压，使可倾瓦产生高频振动，在所述可倾瓦径向轴承与轴和所述可倾瓦推力轴承与推力盘中间形成气膜提供支撑。该压缩机为空气润滑，无需供油润滑，设备转换效率高；轴承与轴无直接接触，产品寿命长，可反复启停；控制电压可保持系统高速稳定运转；无需静压外部气体供给，可在随时移动的设备中使用。
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