[发明专利]气体轴承心轴

说明书

一种负载感测气体轴承心轴装置(2)，包括一个气体轴承组件(5)和一个轴颈支撑在该气体轴承组件内的轴(3)。该轴承组件包括一个壳体部分(51)和一个布置在该壳体部分内并且相对于该壳体部分弹性安装的内部径向轴承部分(52)，该内部径向轴承部分包括一个具有面向该轴(3)的轴承面的部分。该轴承组件(2)被安排成使得，由于该弹性安装，该内部径向轴承部分(52)响应于该轴(3)上的径向负载而经历相对于该壳体部分(51)的径向位移，并且该心轴装置(2)包括用于感测所述径向位移从而感测该轴承上的负载的感测装置(7)。

技术领域

本发明涉及气体轴承心轴装置和套件，以及包括这样的装置的机器。

背景技术

空气(或气体)轴承心轴的长期可靠性依赖于在操作期间施加到轴的负载低于会造成轴承表面之间的机械接触的负载。这意味着，在服务时施加的负载需要被管控在极限内。这些极限通常由使用空气轴承的过程限定。

有时空气轴承心轴将被用于如下情形中，其中在正常使用时，它们所经历的负载接近于最大可允许负载。在其它情况下，空气轴承所承受的负载会随时间变化，这是由于未预期的事件或者一个或另一个部件的磨损。

发明内容

因此，期望提供一种系统，其中空气轴承上的负载，特别是空气轴承中的轴上的径向负载，能够以某种方式被监控，以使得过度的负载可以被检测和/或被避免。

当径向负载被施加到在空气轴承内运行的轴上时，将倾向于使该轴相对于该轴承径向位移。然而，由于该轴被限定为相对于该轴承旋转，因此试图直接测量该轴相对于该轴承的这样的径向位移可能存在困难。

根据本发明的第一方面，提供一种负载感测气体轴承心轴装置，其包括一个气体轴承组件和一个轴颈支撑在该气体轴承组件内的轴，该轴承组件包括一个壳体部分和一个布置在该壳体部分内并且相对于该壳体部分弹性安装的内部径向轴承部分，该内部径向轴承部分包括一个具有面向该轴的轴承面的部分，

其中该轴承组件被安排成使得，由于弹性安装，该内部径向轴承部分响应于该轴上的径向负载而经历相对于该壳体部分的径向位移，并且该心轴装置包括感测装置，用于感测所述径向位移，从而感测该轴承上的负载。

此装置允许感测该气体轴承上的负载，同时避免直接检测相对旋转的零件——即，该内部径向轴承部分和该轴——之间的径向位移的需要。

接触式或非接触式换能器可以被方便地用来感测径向位移，并且因此允许感测负载。例如，应变仪、光学标尺(optical scale)、LVDT(线性可变差动变压器)、涡电流传感器可以被使用。

该感测装置可以被用来测量位移或仅被用来感测位移。

该感测装置可以被安排成，确定径向位移是否已经达到一个或多个预定水平。

因此，应理解，一般来说，给予该轴承心轴装置有关该心轴上的负载的反馈可以是数字的或模拟的、渐进改变的或阶跃改变的。

该壳体部分和该内部径向轴承部分可以具有相应的接触表面，所述接触表面被安排成，当该轴上的径向负载达到预定值时彼此机械接触，并且当该径向负载在所述预定值以下时彼此间隔，并且该感测装置可以被安排成用于感测这样的接触何时发生。

这可以促进一种特别简单且有效的感测该心轴上的负载的方式。

根据本发明的第二方面，提供一种负载感测气体轴承心轴装置，其包括一个气体轴承组件和一个轴颈支撑在该气体轴承组件内的轴，该轴承组件包括一个壳体部分和一个布置在该壳体部分内并且相对于该壳体部分弹性安装的内部径向轴承部分，该内部径向轴承部分包括一个具有面向该轴的轴承面的部分，