CN1940324A - 流体轴承模组 - Google Patents

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Abstract

一种流体轴承模组，包括轴套、设于该轴套内的轴承与工作流体、及可相对该轴承运转的转轴，该轴套的一端设置一密封元件，该密封元件靠近轴承的一端与该轴承及转轴间形成一储存空间，该储存空间与该轴承所设置的轴承孔相连通，该密封元件与该转轴其中之一上设有凹槽，其中另一上设有延伸至该凹槽内的凸出部。

Description

流体轴承模组
【技术领域】
本发明是关于一种流体轴承模组，特别是关于一种具较好防漏效果的流体轴承模组。
【背景技术】
现有流体轴承模组一般包括一轴承、一可转动地安装于轴承内并与轴承间存在一定间隙的转轴、设于转轴外壁或轴承内壁上的若干压力产生槽及填充于该转轴与轴承之间隙内的润滑流体。当转轴和轴承间存在一定的相对运转速度时，转轴周围的润滑流体沿压力产生槽向转轴中部运动，在转轴中部产生较大的动压力，该压力不断地推挤转轴，使转轴在转动过程中与轴承在径向上不发生接触，避免磨损及噪音的产生，延长轴承的使用寿命。
当转轴运转时，转轴会挤压部分润滑流体沿压力产生槽向外运动，造成润滑流体的泄漏。随着轴承内部润滑流体的减少，会使转轴运转时产生的动压力降低，对转轴运转时的平稳度造成不良影响，从而可能使转轴与轴承在径向上发生接触，增加转轴与轴承之间的磨损，降低轴承的使用寿命。所以，润滑流体的泄漏问题亟待解决。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种具较好防漏效果的流体轴承模组。
一种流体轴承模组，包括轴套、设于该轴套内的轴承与工作流体、及可相对该轴承运转的转轴，该轴套的一端设置一密封元件，该密封元件靠近轴承的一端与该轴承及转轴间形成一储存空间，该储存空间与该轴承所设置的轴承孔相连通，该密封元件与该转轴其中之一上设有凹槽，其中另一上设有延伸至该凹槽内的凸出部，该凸出部与该凹槽相互配合，可防止工作流体由该轴套的一端泄漏。
该转轴外表面还可于该储存空间内设置若干沟槽，这些沟槽可带动该储存空间的工作流体向轴承中部运动，使该储存空间内的润滑流体减少，从而减少工作流体由该轴套的一端泄漏，提升该轴承模组的防漏效果。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例作进一步描述：
图1为本发明流体轴承模组一个实施例的分解图；
图2为本发明流体轴承模组该实施例的组装图；
图3为图2的轴向剖视图。
【具体实施方式】
请参阅图1及图2，该流体轴承模组10包括轴套11，装设于该轴套11内的陶瓷轴承12，可在该轴承12内自由运旋的转轴13及填充于该轴套11内、用于在轴承12与转轴13间产生动压力的工作介质。
该转轴13在靠近两端的位置分别设有若干沿单一旋向设置的第一沟槽131及第二沟槽132，该第一沟槽131及第二沟槽132沿不同的旋向向转轴13中部螺旋延伸，使该第一及第二沟槽131、132在转轴13运转时可产生向内的涡流，带动转轴13两端的工作流体向转轴13中部运动，减少转轴13两端由于工作流体累积而造成的泄漏，并可有效增加转轴13与轴承12间的动压力，使转轴13运转平稳。
该转轴13在第一沟槽131下部设有可与一抗磨元件14相抵靠的抵靠部133，在第二沟槽132上部开设可收容一密封元件15、并与该第二沟槽132相连通的第一凹槽134，同时在该第一凹槽134上部距离一定位置处开设第二凹槽135，该转轴13于该第二凹槽135所在的一端连接一可带动转轴13转动的转子，如风扇转子。
请参阅图3，该轴套11的轴截面呈“U”形，其中部设置一单侧开口的容置空间111，该容置空间111底部密封，在轴套11的上、下两端形成一开口端及一封闭端，可防止工作流体由轴套11下端泄漏出来。该封闭端可一体形成于轴套11底部，也可通过在轴套11下端装设一防油盖后形成。该轴套11在容置空间111底部设置一收容抗磨元件14的收容槽112，并在收容槽112上部距离一定位置处设置一支撑轴承12的支撑面113。
抗磨元件14设于轴套11的容置槽112内，其上表面和转轴13的抵靠部133相接触，以支撑转轴13在轴承12内转动。该抗磨元件14由耐磨材料制成，以降低转轴13与抗磨元件14间由于相对运动而造成的磨损，延长该轴承模组10的使用寿命。
轴承12设于抗磨元件14上部。该轴承12底部与轴套11的支撑面113相抵靠，在该抗磨元件14、转轴13与轴承12底部间形成第一储存空间114，至少一部分第一沟槽131设于该第一储存空间114内，可在转轴13运转时带动该第一储存空间114内的工作流体向轴承12中部运动，增加轴承12与转轴13间产生的动压力。该轴承12设置的轴承孔122的直径略大于转轴13的直径，使转轴13与轴承12间可容置一定数量的工作流体。为方便转轴13运转过程中工作流体的循环，该轴承12外壁还开设有若干回流通道124，这些回流通道124可引导由第一储存空间114运动至轴承12上部的工作流体回流至第一储存空间114，使容置空间111内的工作流体循环流动，进一步减少由于轴承12上部工作流体的累积而造成的泄漏。当将转轴13装设于该轴套11内时，该轴套11内的气体可沿这些回流通道124溢出，防止该气体残留于轴套11内，推挤工作流体由轴套11顶部泄漏，使这些回流通道124兼具逃气的作用。
密封元件15为具有一定弹性的环状体，其外围与轴套11内壁间为紧配合，将该密封元件15牢固地安装至轴套11的开口端。该密封元件15下端及轴套11的支撑面113分别与轴承12的上、下两端相抵靠，将该轴承12沿轴向定位至轴套11的容置空间111内。
该密封元件15中部设置一迷宫封结构，该迷宫封结构通过在密封元件中部15开设一阶梯孔后形成。该阶梯孔包括三个直径不相等的圆形开孔151、152、153，这些开孔151、152、153的直径由密封元件15顶端向底端依次增加，从而在密封元件15内部形成若干可阻挡工作流体泄漏的阻挡面154、155，以降低工作流体由轴套11的开口端泄漏的可能性。该密封元件15顶端的开孔151的直径大于转轴13于该第一凹槽134处的直径但小于该第一凹槽134两侧的转轴13的直径，从而在密封元件15顶端形成一延伸至第一凹槽134内的凸出部156，当转轴13向上运动时，该凸出部156可与第一凹槽134下部的转轴13相抵靠，防止转轴13由轴套11内脱落；该凸出部156延伸至转轴13的第一凹槽134内，可阻挡外部灰尘进入轴套11内，污染其内部的工作流体，同时防止轴套11内部的工作流体由轴套11的开口端泄漏。该密封元件15底端的开孔153的直径大于该处转轴13的直径，在该开孔153处形成一凹陷部，该凹陷部与转轴13间形成一第二储存空间116，至少一部分第二沟槽132设于该第二储存空间116内，可带动该第二储存空间116内的工作流体向轴承12中部运动，该第二储存空间116内的工作流体也可通过回流通道124运动至第一储存空间114内，从而使该轴套11的开口端不易累积过量的工作流体，降低工作流体由轴套11的开口端泄漏的可能性，增强该密封元件15的密封效果。
该流体轴承模组10中，密封元件15下端及轴套11的支撑面113分别与轴承12的上、下两端相抵靠，将该轴承12沿轴向定位至轴套11的容置空间111内，使该密封元件15具有定位轴承12的作用；该密封元件15的迷宫封结构可阻挡工作流体向外泄漏，并可防止外部灰尘进入轴承12内部污染工作流体，保证工作流体的清洁度，提高该流体轴承模组10的工作性能；另外，该流体轴承模组10通过轴套11的单侧开口的设计、转轴13两端的第一、第二沟槽131、132的涡流作用及轴承12外壁回流通道124的回流作用进一步提升该轴承模组10的防漏效果，使该轴承模组10内存储有足够的工作流体。
本发明也可在该流体轴承模组10的转轴13上设置凸出部，同时在密封元件15上设置凹槽，同样可将转轴13安装至轴套11的容置空间111内。该密封元件15中部开设的开孔的数量可根据需要作进一步调整，以使其对应的流体轴承模组的保油效果满足其性能要求。该轴承模组10中轴承12的材质不限于陶瓷材料，也可采用金属等材料制造。

Claims (13)

1.一种流体轴承模组，包括轴套、设于该轴套内的轴承与工作流体、及可相对该轴承运转的转轴，该轴套的一端设置一密封元件，其特征在于：该密封元件靠近轴承的一端与该轴承及转轴间形成一储存空间，该储存空间与该轴承所设置的轴承孔相连通，该密封元件与该转轴其中之一上设有凹槽，其中另一上设有延伸至该凹槽内的凸出部。
2.如权利要求1所述的流体轴承模组，其特征在于：该密封元件开设一阶梯孔，该阶梯孔包括若干开孔，这些开孔的直径由远离该轴承的位置向该轴承增加，从而在该密封元件上形成若干阻挡工作流体泄漏的阻挡面。
3.如权利要求2所述的流体轴承模组，其特征在于：该凹槽设于转轴上，该密封元件远离该轴承的开孔的直径大于转轴于该凹槽处的直径但小于该凹槽两侧转轴的直径，从而在该远离轴承的部位形成该凸出部。
4.如权利要求2所述的流体轴承模组，其特征在于：该密封元件靠近该轴承的开孔的宽度大于该处转轴的直径，在开孔处形成该储存空间。
5.如权利要求1所述的流体轴承模组，其特征在于：该转轴外表面于该储存空间内设有若干沟槽，这些若干沟槽可带动该储存空间的工作流体向轴承中部运动。
6.如权利要求5所述的流体轴承模组，其特征在于：该凹槽与该储存空间内的沟槽相连通。
7.如权利要求6所述的流体轴承模组，其特征在于：该转轴由该凹槽向远离该密封元件的方向开设一与该凹槽间隔设置的另一凹槽，该转轴靠近该另一凹槽的一端连接一带动转轴转动的转子。
8.如权利要求5所述的流体轴承模组，其特征在于：该轴套远离该密封元件的一端设置一与转轴的端部相抵靠的抗磨元件。
9.如权利要求8所述的流体轴承模组，其特征在于：该抗磨元件与轴承远离密封元件的一端间隔一定距离，在抗磨元件、轴承及转轴间形成另一储存空间，该转轴外表面于该另一储存空间内设置若干沟槽，这些沟槽可带动该另一储存空间内的工作流体向轴承中部运动。
10.如权利要求9所述的流体轴承模组，其特征在于：该储存空间及另一储存空间内的沟槽分别靠近转轴两端且至少一部分沟槽位于轴承外端，沿不同旋向向转轴中部螺旋延伸。
11.如权利要求9所述的流体轴承模组，其特征在于：该轴承外围设有连通该储存空间及该另一存储空间的回流通道。
12.如权利要求1所述的流体轴承模组，其特征在于：该轴承为陶瓷轴承。
13.如权利要求1所述的流体轴承模组，其特征在于：该密封元件通过其与轴套内壁间的紧配合方式安装至轴套内。
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