1.一种具有碰撞保护功能的计算机机械硬盘,包括硬盘外壳组件和硬盘功能组件,所述硬盘外壳组件内包括外壳本体,所述硬盘功能组件设置在外壳本体内,其特征在于:所述硬盘外壳组件还包括导气底板、气浮底板、涡轮风扇和检测模块;所述导气底板上端设置有第一气浮槽和第二气浮槽,导气底板的内部设置有导气槽,导气底板的下端设置有风扇槽;
所述第一气浮槽的上半部设置有横截面呈V型的正向气浮槽,下半部设置有与上半部连通的矩形安装槽,所述第一气浮槽的两端还设置有侧向气浮孔;所述导气槽沿长度方向的截面呈一端窄口而另一端宽口的楔形,导气槽的宽口截面处与所述风扇槽的排风口相连通,导气槽的窄口截面处分别与所述矩形安装槽和侧向气浮孔相连通,导气槽的宽口截面与窄口截面之间的位置与第二气浮槽相连通;所述气浮底板的一端下侧设置有横截面呈圆弧形的支撑浮头,同一端的上侧设置有端子槽,气浮底板的另一端设置有具有柔性铰链支撑的卡扣;所述外壳本体一端插接在所述气浮底板的端子槽中,另一端被所述卡扣抵住;所述涡轮风扇设置在所述风扇槽内,风扇槽开口处通过栅格板进行封盖;所述矩形安装槽内设置有第一多孔陶瓷板,所述第二气浮槽内设置有第二多孔陶瓷板;所述气浮底板位于所述导气底板的上方,当无气浮作用时,所述支撑浮头与所述正向气浮槽的两个侧面线接触,同时,所述气浮底板的另一端因重力作用而抵靠在所述导气底板上,当有气浮作用时,所述气浮底板因气浮力作用而从所述导气底板上脱离,在支撑浮头与第一气浮槽、气浮底板底部与第二气浮槽之间分别存在气膜支撑;所述检测模块设置在所述导气底板上,检测模块对气浮底板与导气底板之间的间隙进行监测。
2.如权利要求1所述的具有碰撞保护功能的计算机机械硬盘,其特征在于:所述检测模块包括第一检测单元和第二检测单元,所述第一检测单元包括呈L型的弹性杆,导气底板上设置有支架槽,内所述弹性杆的底部固定在所述支架槽内,弹性杆竖立部分上设置有柔性铰链,所述弹性杆柔性铰链的外侧壁上粘贴有应变片,所述弹性杆的竖立部分在高度方向上跨越气浮底板和导气底板之间;所述第二检测单元包括光栅尺和光栅位移传感器,所述光栅尺通过圆柱销定位并粘贴在所述气浮底板的侧壁上,所述光栅位移传感器通过支架固定在所述导气底板上并与所述光栅尺的位置相对应。
3.如权利要求2所述的具有碰撞保护功能的计算机机械硬盘,其特征在于:所述第一检测单元和第二检测单元均位于所述导气底板的后端。
4.如权利要求1所述的具有碰撞保护功能的计算机机械硬盘,其特征在于:所述导气底板的顶部设置有盖板,所述盖板的后端设置有排气孔;所述第一多孔陶瓷板的孔隙率大于第二多孔陶瓷板的孔隙率。
5.一种计算机机械硬盘的碰撞保护方法,通过借助权利要求1至4所述的计算机机械硬盘的结构实现,其特征在于,包括以下步骤:A.将硬盘功能组件通过气浮力作用与计算机的实体支撑结构分离;
B.检测模块对硬盘功能组件的气浮状态进行检测,并将信号反馈至计算机控制器,达到设定气浮高度后,硬盘功能组件开始工作;
C.硬盘功能组件工作过程中,检测模块持续监测硬盘功能组件的气浮高度,当计算机在跌落或倾倒的起始阶段,检测模块监测到硬盘功能组件的气浮高度超出变化允许范围,则硬盘的盘片迅速制动,从而保护硬盘的盘片在计算机跌落撞击发生瞬间没有与磁头相对转动。
6.如权利要求5所述的计算机机械硬盘的碰撞保护方法,其特征在于:所述步骤A的具体过程为
a1.硬盘功能组件所在的外壳本体插接固定在气浮底板上;
a2.涡轮风扇向导气槽内输入气流,形成正压气腔;
a3.压力气流通过呈楔形的导气槽获得加速,并根据气浮轴承的进口节流原理,在具有不同孔隙率的第一多孔陶瓷板和第二多孔陶瓷板处形成不同的气浮力,使气浮底板带动硬盘壳体处于水平姿态的悬浮;通过从两个侧向气浮孔流出的气流,对气浮底板的侧向进行非接触约束,使气浮底板在悬浮状态时所受摩擦阻力低。
7.如权利要求5所述的计算机机械硬盘的碰撞保护方法,其特征在于:所述步骤B的具体过程为:
b1.涡轮风扇开始工作后,气浮底板与导气底板之间的气流主要流向导气底板的后侧,弹性杆受到气流作用力后向后产生弯曲,应变片因粘贴在弹性杆的外侧而产生拉应力,通过检测应变片的信号值可对气浮底板与导气底板之间的气流进行监测,从而对气浮底板与导气底板之间的间隙量进行检测;
b2.涡轮风扇开始工作后,光栅位移传感器通过检测光栅尺的栅格移动,从而对气浮底板与导气底板的间隙量进行检测;
b3.当第一检测单元和第二检测单元所检测的气浮底板与导气底板的间隙量均处于设定值时,硬盘功能部件开始工作。
8.如权利要求5所述的计算机机械硬盘的碰撞保护方法,其特征在于:所述步骤C的具体过程为:
当计算机跌落或倾倒的启动瞬间,处于气浮状态的气浮底板将与导气底板之间瞬间产生相对移位,此时由于气浮底板和导气底板之间的间隙不再均匀,气膜受到破坏,因此第一检测模块的弹性杆受到的气流推力迅速变化,应变片将信号传递至计算机控制器;同时,第二检测模块的光栅位移传感器通过检测光栅尺的栅格移动,从而将信号传递至计算机控制器,收到第一检测模块或第二检测模块中的任何一种信号,硬盘的盘片均迅速制动。