CN1183518A - 流体支承装置 - Google Patents

Abstract

一种流体支承装置,利用推力轴承相对回转轴端面的位置移动可实现对支承推力载荷的推力轴承表面与转轴端面的间隙进行调整。从而提高了流体支承装置的性能,并使转轴在高速下稳定转动。

Description

流体支承装置

本发明涉及一种流体支承装置，具体地说是涉及一种利用推力轴承相对转轴端面的可移动性来调整推力轴承表面与转轴端面之间间隙的流体支承装置。

图1是根据传统技术实施例的流体支承装置剖面图。

如图所示，推力轴承50安装于轴套20之通孔25的一端。转轴30插入轴套20内。轴30的下端面正对于承受作用于该轴上的垂直推力载荷的推力轴承50。推力轴承50的上表面加工有第一动压槽。轴套20被紧固螺钉或类似物固定在推力轴承50上。在该轴套20上开有通气孔20a，以排出推力轴承50与轴30间的空气。另外，通孔25内的轴30外表面上或轴套20的内圆周表面上加工有人字形第二动压槽。

轴30旋转时，在推力轴承50和转轴30下端面之间会产生间隙。当间隙过宽时，轴30会发生振动和摆动；而当间隙过窄时，轴30下端面和推力轴承50之间就会产生高压并发热。发热会导致推力轴承和轴30熔接在一起，轴30则因此停转。所以，轴30下端面与推力轴承50的间隙是流体支承装置保证转轴高精度、高速转动的关键因素。

在传统流体支承装置中，该间隙非常窄，宽度范围只有几个μm到几十个μm。据此，由于轴30的长度或动压槽的深度变化，该支承装置工作时的实际间隙大小与推力轴承50上表面和轴30下端面之间原设计间隙值相比会有所差别。另外，反复使用轴承装置后，推力轴承和轴的摩擦及磨损会使轴承和轴端面的间隙尺寸大于原设计值。因此，在使用该轴承装置的过程中有必要对推力轴承和轴的间隙进行调整。

可是，根据传统技术实施例的流体支承装置中，在推力轴承和轴装配完成后，根本无法调整推力轴承与轴的间隙。

因此，本发明的目的是提供一种推力轴承相对转轴端面间隙可以调整的流体支承装置，该装置可以解决上述存在于传统技术中的问题。

本发明的目的在这样实现的，即提供一种流体支承装置，包括：安装于轴承座一侧的轴套；插入轴套之通孔内的转轴，在正对通孔内圆周面的转轴外表面上加工有第二动压槽；正对转轴端面安装的推力轴承，其正对转轴端面的表面上加工有第一动压槽；以及可实现推力轴承相对转轴端面位置移动的推力轴承移动机构。

推力轴承移动机构最好包括：安装于轴承座另一侧的推力轴承支座；和安装于推力轴承支座内的可移动的推力轴承。推力轴承支座最好包括加工于其上的螺孔；推力轴承包括其外圆周面上的螺纹，推力轴承的外螺纹与所述螺孔的内螺纹啮合。最好在推力轴承的一面加工出螺孔，可用于转动和移动推力轴承。另一方案是，在推力轴承的一面包括手柄，用于转动和移动推力轴承。

推力轴承上正对转轴的表面最好为半球形。

或，一种流体支承装置，包括：分别安装于上、下轴承座一端的上、下轴套；分别插入于上、下轴套之上、下通孔内的转轴，在正对上、下通孔内圆周面的转轴外表面上加工有第二动压槽；正对回转轴两端面分别安装的上、下推力轴承，各推力推承正对转轴端面的表面上都加工有第一动压槽；安装于上、下轴承座中某个轴承座的另一侧的推力轴承支座；上、下推力轴承中的一个推力轴承以可移动的方式安装于推力轴承支座中。

最好是将推力轴承支座安装于另一轴承座的另一侧，并将一推力轴承以可移动的方式安装于推力轴承支座。

以下，通过结合附图详细描述本发明的优选实施例，使本发明的上述目的和其他优点更为清楚。附图中：

图1为根据传统技术实施例的推力轴承剖面图；

图2为根据本发明一实施例的推力轴承剖面图，该推力轴承应用于激光打印机扫描棱镜驱动装置中；

图3为根据本发明另一实施例的推力轴承剖面图。

附图作为说明书的一部分，示出了本发明的实施例，有助于深入理解本发明，并结合说明部分描述本发明的原理。为描述方便，附图中所有与前述传统零件功能大体相同的零件，用相同的标号标识。

下面结合附图详细描述本发明的优选实施例。

如图2所示，上、下轴套20和20′分别安装于上、下轴承座10、10′的一端，并用紧固螺钉固定。上推力轴承40插入上轴承座10的另一端，并用紧固螺钉固定在轴套20上。下推力轴承50和推力轴承支座55插入下轴承座10′的另一端，并通过紧固螺钉固定在下轴承套20′上。

在上、下轴套20和20′内，分别加工有上、下通孔25和25′。转轴30插入通孔25和25′中。上、下轴套20和20′上分别加工有通气孔20a和20b，以排出轴30和上推力轴承40之间、轴30和下推力轴承50之间的空气，或是防止上述构件在温度变化时由体积膨胀所引起的任何空气压力变化。

位于上、下轴套20、20′之通孔25、25′内的轴30外圆周面上，或正对该面的轴套20、20′之内圆周面上，加工有人字形第二动压槽。相对轴承座10和10′水平且穿过第二动压槽30a角点的直线与槽30a的优选夹角约为30°，而优选槽深为几个μm。

上推力轴承40正对轴30上端面的表面上加工有螺旋形第一动压槽40a，该螺旋形槽可用腐蚀法加工，其优选深度为几个μm。

激光打印机中，可将激光光束反射到感光鼓(图中未示出)的扫描棱镜80和毂盘70安装在轴30中部，盘60(局部示出)固定在毂盘70上，使轴30可跟随盘60一起转动。

在推力轴承支座55的中心，加工有预定直径的螺纹孔45。螺纹孔45的直径尺寸最好与轴套20′之通孔25′的直径尺寸一致。下推力轴承50的直径尺寸与螺纹孔45的直径尺寸一致，其上还加工有与螺孔45内螺纹面相啮合的外螺纹面。下推力轴承50正对轴30下端的表面上加工有螺旋形第一动压槽。下推力轴承50的下底面最好加工有螺孔52。

下文将描述根据本发明实施例的流体支承装置的工作机理，该装置用于激光打印机扫描棱镜驱动扫描机中。

首先，将上轴套20插入并固定于上轴承座10的一侧，将上推力轴承40插入并固定于上轴承座10的另一侧。将下轴套20′插入并固定于下轴承座10′的一侧，将下推力轴承支座55插入并固定于下轴承座10′的另一侧。而后，将下推力轴承50旋入下推力轴承支座55的螺孔45内，与下推力轴承支座55配合。

转轴30插入到分别固定于上、下轴承座10、10′的轴套20、20′中。毂盘70连接着扫描棱镜80和盘60，并已被预先安装在轴30上。将上、下轴承座连接好以后，扫描电机组装完毕。

给扫描电机供电后，盘60被转动。一旦盘60开始转动，轴30及固定于其上扫描梭镜80就会随之一起转动。同时，流体被导入上、下推力轴承40、50正对轴30上、下端面的表面上的第一动压槽40a、50a。流体从槽40a和50a的尾部流向中心部，由此产生了预定的流体压力。此刻，轴30与上、下推力轴承不接触地转动。

当下推力轴承50与轴30的间隙过宽或过窄时，轴30不能高速转动，并引起轴30的窜动和垂直方向的振动。

依据本发明，当轴30发生窜动和垂直振动时，可利用下推力轴承50底部的螺孔52旋入或旋出下推力轴承50，从而调整下推力轴承50和轴30下端面的间隙。例如：按顺时针方向转动螺孔52，下推力轴承50位置上移，间隙则随之变窄；按反时针方向转动螺孔52，下推力轴承50位置下降，间隙则随之变宽。如此正反操作，即可按轴30的运转状况将间隙调整到适宜宽度，从而使轴能够在高转速或恒定转速下运转。

图3为根据本发明另一实施例的流体支承剖面图。为描述方便，图中所有与前述零件功能大体相同的零件，都用相同的标号标识且略去相关描述。

在本实施例中，下推力轴承50′的直径尺寸与螺纹孔45的直径尺寸一致，且在外圆周面加工有螺纹。推力轴承50′的外螺纹面与螺孔45的内螺纹面啮合。下推力轴承50上正对轴30下端面一侧的表面被加工成半球形。因此，下推力轴承50′与轴30的端面发生点接触。下推力轴承50′正对轴30下端面的表面上加工有面积一定的螺旋形第一动压槽50a。最好是在下推力轴承50′的底部加工出螺孔52。

依据该实施例，即使轴30处于静止状态，由于下推力轴承50′与轴30的下端面保持点接触，因而摩擦可减至最小。

一旦轴30发生振动或摆动，下推力轴承50′与轴30的间隙同样可按第一实施例中所描述的进行调整，并能产生同样的效果。

如上所述，通过螺纹将推力轴承联接到推力轴承支座上，使下推力轴承相对于轴进行上、下移动，从而调整支承推力载荷的推力轴承和轴之间的间隙。本发明的流体支承装置的性能得到了进一步的提高，可使轴在高速下稳定运转。

以上参考优选实施例对本发明进行了描述。显然，借助上述描述，涉及本发明的一些变化、修改以及结构的取舍对本领域技术人员来说是显而易见的。换言之，本发明并非仅限于用在上述实施例的下推力轴承，它还可用在上推力轴承，这是很容易理解的。同时，本发明还可进一步包括调整用的手柄，它安装在推力轴承底面螺孔内，以使调整间隙时更方便。

Claims (10)

1.一种流体支承装置，包括：

安装于轴承座一侧的轴套；

插入所述轴套通孔内的转轴，与通孔内表面相对的转轴外表面上加工有第二动压槽；

推力轴承，其安装位置正对转轴端面，且其正对转轴端面的上表面上，加工有第一动压槽；和

可实现所述推力轴承相对所述转轴端面移动的推力轴承移动机构。

2.根据权利要求1所述的流体支承装置，其中所述推力轴承移动机构包括：

安装于推力轴承座另一侧的推力轴承支座；和

安装于所述推力轴承支座内可移动的推力轴承。

3.根据权利要求2所述的流体支承装置，其中所述推力轴承支座包括其内部的螺孔；所述推力轴承包括其侧面的螺纹；所述推力轴承与所述螺孔配合。

4.根据权利要求3所述的流体支承装置，其中所述推力轴承包括：加工于所述推力轴承底面、用于转动和移动所述推力轴承的螺孔。

5.根据权利要求3所述的流体支承装置，其中所述推力轴承包括：位于其下底面、用于旋转和移动所述推力轴承的手柄。

6.根据权利要求2所述的流体支承装置，其中推力轴承正对转轴头端面的所述上表面为半球形。

7.一种流体支承装置，包括：

上、下轴套，所述上轴套安装于上轴承座的一侧；所述下轴套安装于与上轴承座对置的下轴承座的一侧；

一转轴，分别插入所述上、下轴套之上、下通孔内，且在与两通孔内表面相对的转轴外表面上分别加工有第二动压槽；

上、下推力轴承，其安装位置正对所述转轴的上、下端面，且与所述转轴端面相对的上推力轴承下表面和下推力轴承上表面分别加工有第一动压槽；

推力轴承支座，安装在所述上、下轴承座中某一个轴承座的另一侧；所述上、下推力轴承中的一个推力轴承以可移动的方式安装于所述推力轴承支座内。

8.根据权利要求7所述的流体支承装置，其中所述推力轴承支座包括其内部的螺孔；且所述上、下推力轴承中的所述一个推力轴承包括加工于其侧面的螺纹，该推力轴承与所述螺孔配合。

9.根据权利要求7所述的流体支承装置，其中所述推力轴承支座安装于另一轴承座的另一侧面，且另一推力轴承以可移动的方式安装于所述推力轴承支座。

10.根据权利要求7所述的流体支承装置，其中所述上、下推力轴承都加工有半球形表面。

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