TWI666391B - 氣體軸承心軸及感測氣體軸承心軸之負載的方法 - Google Patents

Abstract

一種負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含一氣體軸承總成及一軸係被軸頸套裝於該氣體軸承總成內。該軸承總成包含一套殼部份及一內徑向軸承部份設在其內且相對於該套殼部份彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一部份具有一軸承面會面對該軸。該軸承總成係被設成由於該彈性安裝，該內徑向軸承部份會回應於該軸上的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移，且該心軸裝置包含感測裝置用以感測該徑向位移，而可感測該軸承上的負載。

Description

氣體軸承心軸及感測氣體軸承心軸之負載的方法 發明領域

本發明係有關於氣體軸承心軸裝置和套組，及包含該裝置的機器。

發明背景

一空氣(或氣體)軸承心軸之長期可靠性係有賴於操作時施加於該軸的負載要比會造成該等軸承表面之間的機械性接觸者更小。此意指在操作時所施加的負載必須被管控在限制內。該等限制正常係由該空氣軸承被使用的製程來界定。

有時空氣軸承心軸會被使用於某些情況，其中它們在正常使用時所經歷的負載係接近於可容許的最大負載。在其它情況時該空氣軸承所承受的負載會隨時間改變，可能由於未預期的事件或某一或另一個部件的磨損所致。

故乃有需要提供一種系統，其中一空氣軸承上的負載，特別是在一空氣軸承中之一軸上的徑向負載，能被以某種方式來監測，俾使超過的負載能被測出及/或避免。

當徑向負載施加於一在一空氣軸承內運轉的軸上時，將會傾向於使該軸相對於該軸承徑向位移。但因該軸係被界定相對於該軸承旋轉，故企圖要直接地測量該軸相對於該軸承之此徑向位移會有困難。

發明概要

依據本發明之一第一態樣係提供一種負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含一氣體軸承總成，且該氣體軸承總成內軸頸套裝一軸，該軸承總成包含一套殼部份及一內徑向軸承部份相對於該套殼部份設在其內且被彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一部份具有一軸承面會面對該軸；其中該軸承總成係被設成，由於該彈性安裝，使該內徑向軸承部份會回應於該軸上的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移；且該心軸裝置包含感測裝置可供感測該徑向位移而感測出該軸承上的負載。

此裝置容許感測出該氣體軸承上的負載，而可避免直接檢測相對旋轉部件-即該內徑向軸承部份與該軸-之間的徑向位移之需要。

接觸或無接觸式轉換器可被方便地用來感測該徑向位移，而可容許感測負載。例如應變量規、光學尺、線性可變差動轉換器(LVDTs)、渦電流感測器等皆可被使用。

該感測裝置可被用來測量位移，或僅用來感測位移。

該感測裝置可被設成能判定徑向位移是否已達到一或更多個預定標度。

故應可瞭解概括而言，給予該軸承心軸裝置之有關該心軸上的負載之反饋可為數位或類比式，續進的或逐步改變的。

該套殼部份和內徑向軸承部份可具有各別的接觸表面，它們係被設成當該軸上的徑向負載達到一預定值時會互相機械地接觸，而當該徑向負載低於該預定值時會彼此相隔開，且該感測裝置可被設成當該接觸發生時能供感測。

此能促成一特別簡單且有效之感測該心軸上的負載之方法。

依據本發明之一第二態樣係提供一種負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含一氣體軸承總成且該氣體軸承總成內軸頸套裝一軸，該軸承總成包含一套殼部份及一內徑向軸承部份相對於該套殼部份設在其內且彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一部份具有一軸承面會面對該軸；其中該套殼部份和內徑向軸承部份具有各別的接觸表面，它們係被設成當該軸上的徑向負載達到一預定值時會互相機械地接觸，而當該徑向負載低於該預定值時則會彼此相隔開；且該心軸裝置包含感測裝置當該接觸發生時可供感測。

該套殼部份與內徑向軸承部份在沒有該接觸時可為互相電隔離的，而當該接觸發生時可為互相電接觸。

該感測裝置可包含電感測裝置被設成當接觸發生時可感測一電參數的變化。

該感測裝置可包含聲音感測裝置被設成可聲音地感測接觸的發生。

若該感測裝置包含一電感測裝置，則意指一電訊號可被施加於該套殼部份與該內徑向軸承部份之一者，而若且當接觸發生時，此訊號會被檢測出存在於該套殼部份與該內徑向軸承部份之另一者中。在某些情況下，該電訊號可能主要係為其它目的而被施加，且附帶地用於此目的。

該負載感測式氣體軸承心軸裝置可包含電訊號裝置用以施加一電訊號給該套殼部份與該內徑向軸承部份之一者。

該負載感測式氣體軸承心軸裝置可包含電訊號檢測裝置，用以檢測在該套殼部份與該內徑向軸承部份之一者中的一電訊號，來作為該接觸之一指標。

該內徑向軸承部份可有一電導線連接於它，以供用於施加一訊號及/或檢測一施加的訊號。

該聲音感測裝置可包含一加速度計被設成可檢測該心軸中的振動作為該接觸發生之一結果。該聲音感測裝置可包含處理裝置被設成能分析所測得的振動並依據所測得的振動中之預定特徵的存在來判定一接觸的發生。

至少一O形環可被設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間，而來提供其間的彈性安裝。

該負載感測式氣體軸承心軸裝置可包含一控制 系統，被設成能依據該感測裝置之一輸出來控制該心軸裝置的操作。

依據本發明之一第三態樣係提供一種氣體軸承總成，包含一套殼部份及一內徑向軸承部份設於其內，並藉至少二設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間的O形環而相對於該套殼部份彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一部份具有一軸承面可面對一軸，且包含一導線附接點用以附接一電導線。

依據本發明之一第四態樣係提供一種負載感測式氣體軸承心軸套組可供與一具有一軸被軸頸套裝於一氣體軸承總成中的氣體軸承心軸一起使用，該套組包含：感測裝置及一修正的氣體軸承總成，其中，該修正的氣體軸承總成包含一套殼部份與一內徑向軸承部份設在其內，且相對於該套殼部份彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一部份具有一軸承面可面對該軸；其中，該軸承總成係被設成，由於該彈性安裝，該內徑向軸承部份會回應於該軸上的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移，且該感測裝置係被設成可感測該徑向位移。

依據本發明之一第五態樣係提供一種負載感測式氣體軸承心軸套組可供與一具有一軸被軸頸套裝於一氣體軸承總成中的氣體軸承心軸一起使用，該套組包含：感測裝置及一修正的氣體軸承總成，其中，該修正的氣體軸承總成包含一套殼部份與一內徑向軸承部份設在其內，且相對於該套殼部份彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一 部份具有一軸承面可面對該軸；及，該套殼部份和內徑向軸承部份具有各別的接觸表面，當該軸上的徑向負載達到一臨界值時可互相機械地接觸，而當該徑向負載低於該臨界值時則會彼此相隔開；且該感測裝置係被設成當該接觸發生時可供感測。

依據本發明之一第六態樣係提供一種機製裝置，包含如上所界定之一控制系統及一負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該軸係被設成能攜載一機製工具，且該控制系統係被設成能控制該裝置的機製操作，其係依據該感測裝置之一輸出，使用一被攜載的工具來進行。

該機製裝置可為一研磨機。

依據本發明之一第七態樣係提供一種感測一氣體軸承心軸中的負載之方法，該心軸包含一氣體軸承總成並有一軸被軸頸套裝於該氣體軸承總成中，該軸承總成包含一套殼部份及一內徑向軸承部份設在其內，且相對於該套殼部份彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含一部份具有一軸承面會面對該軸；其中該軸承總成係被設成由於該彈性安裝，使該內徑向軸承部份會回應於該軸上的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移，且該方法包含感測該徑向位移而來感測該軸承上的負載之步驟。

依照本發明之該第一和第二態樣所述的選擇性特徵係可同等地適用作為彼此互相及本發明之任何或全部的其它態樣之選擇性特徵，若有需要可於措辭上改變。在本發明的每一態樣僅被簡要說明之後，此等特徵並不重複。

1‧‧‧研磨機

2‧‧‧負載感測式氣體軸承心軸裝置

3‧‧‧軸

4‧‧‧研磨盤

5、5’‧‧‧空氣軸承總成

6‧‧‧馬達

7‧‧‧感測裝置

8‧‧‧控制系統

51、51’‧‧‧套殼部份

51b‧‧‧接觸表面

52、52’‧‧‧內徑向軸承部份

52a、52a’‧‧‧軸承面

52b‧‧‧接觸表面

53、53’‧‧‧O形環

54‧‧‧套筒部份

55‧‧‧內殼軸承部份

56‧‧‧冷卻劑通道

71‧‧‧導線

72‧‧‧螺絲

本發明的實施例現將參照所附圖式僅作為舉例來被描述，其中：圖1以高度示意的形式示意地示出一包含一負載感測式氣體軸承心軸裝置的研磨機；圖2示出一穿過圖1中所示的研磨機之該負載感測式氣體軸承心軸裝置的截面；圖3A示意地示出一包含於圖2所示之心軸中的徑向氣體軸承的一部份，其不是在超負載下；圖3B示出圖3A中所示之該徑向氣體軸承的部份之一放大詳圖，其不是在超負載下；圖3C示出圖3A中所示的同一氣體軸承部份，但係在超過一預定值的負載下時；圖3D示出圖3C中所示的該徑向軸承部份之一放大詳圖，其係在超過該預定值的負載下時；及圖4示出該徑向氣體軸承之一內徑向軸承部份，其為圖3A至3D的標的(而O形環被略除)。

較佳實施例之詳細說明

圖1以一高度示意的形式示出一研磨機1，其包含一負載感測式氣體軸承心軸裝置2(在本實施例中為一空氣軸承心軸裝置)，及一控制系統8用以控制該負載感測式氣體軸承心軸裝置2的操作。又，該研磨機1包含典型的部件，譬如馬達和驅動系統用以相對於該機器1的其餘部份來驅 動該負載感測式氣體軸承心軸裝置2，一平台用以承接一工件，及其它者等。但該研磨機的此等傳統部件並非特別有關於本發明，故它們的詳細描述和說明會被省略。

該負載感測式氣體軸承心軸裝置2包含一軸3用以攜載一機製工具，在本例中為一研磨盤4。該軸3係被軸頸套裝而可在該心軸的其餘部份中旋轉。該氣體軸承心軸裝置本身係更詳細地示於圖2中。該心軸裝置2包含一對軸向相隔開的徑向氣體靜態空氣軸承總成5、5’(只有其之一者被以高度示意形式示於圖1中，但兩者皆能被更詳細見於圖2中)。一馬達6係被提供於該二徑向空氣軸承5、5’之間，用以相對於該心軸的其餘部份來旋轉地驅動該軸3。該馬達6的構造和操作是一般傳統的，且並非特別有關於本發明，故其之進一步說明係被省略。

在本實施例中各徑向空氣軸承總成5、5’係互相稍微地不同，故它們被提供朝向該心軸的鼻頭之一第一者係以標號5指示，而它們朝向該心軸的後方之一第二者係以標號5’指示。又在該各軸承總成上的對應部件係被用相同的標號來表示，唯除一分號(‘)會被用來表示該等屬於被提供在該心軸之後方的空氣軸承總成5’之部件。

各該徑向空氣軸承5、5’皆有一套殼部份51、51’，其內係彈性地安裝一內徑向軸承部份52、52’。該內徑向軸承部份52、52’具有一軸承面52a、52a’會面對該軸3。在使用時，一空氣(或氣體)膜會形成於該軸承面52a、52a’與該軸3之間，以在該軸3旋轉時支撐它。

該內徑向軸承部份52、52’與該套殼部份51、51’之間的彈性安裝係藉多數個O形環53、53’來提供。在該空氣軸承總成5朝向該心軸之鼻頭來提供的情況下，係有四個O形環53被設來提供該套殼部份51與該內徑向軸承部份52間之一彈性安裝。

另一方面，在該軸承總成5’朝向該心軸的後方來提供的情況下，係有二個O形環53’被設來提供此彈性安裝。

在該心軸之後方的空氣軸承總成5’亦不同於在該心軸之鼻頭處的空氣軸承總成5係其包含一中間套筒部份54。即在該心軸之後方的空氣軸承總成5’中，該內徑向軸承部份52包含此中間套筒部份54及一內殼軸承部份55。一冷卻劑通道56係被提供在該中間套筒部份54與該內殼軸承部份55之間。該等圖式並非直接相關於本申請案的主要標的，但係用來示出可被使用於本技術中之一些不同形式的空氣軸承裝置。

被提供朝向該心軸之鼻頭的空氣軸承總成5之一部份係被以放大的形式示意地示於圖3A至3D中，俾使該負載感測式氣體軸承心軸裝置的操作能被更佳地瞭解。圖3A示出部份的該套殼部份51及部份的該內徑向軸承部份52，而圖3B示出該等部份之更放大的又一較小部份。圖3A和3B示出該空氣軸承上沒有負載或只有一正常負載在該空氣軸承上時的情況。於此等情況時，該內徑向軸承部份52會由於該等O形環53而與該套殼部份51相隔開，且機械及電地隔離。該內徑向軸承部份52與該套殼部份51之間的對應餘隙 僅可被清楚地見於圖3B中。該等O形環53係為彈性材料，故能提供電絕緣以及一彈性安裝。請注意該內徑向軸承部份52的某些部份會比其它部份更朝向該套殼部份51突出。在本實施例中該等部份採取環狀凸體的形式被提供在該等O形環53的區域中。此等環狀凸體作用如接觸表面，假使及當該等O形環53中的彈性被克服時，則將會與該套殼部份51上的相對接觸表面51b接觸。以另一方式而言，當足夠的負載被移轉至該內徑向軸承部份52來壓縮該等O形環53至一預定程度時，設在該內徑向軸承部份52上的接觸表面52b將會與該套殼部份上的對應接觸表面51b接觸。實際上此會在當該軸3承受充分的負載，且其透過該軸3與該軸承面52a之間的空氣膜傳送至該內徑向軸承部份52時發生。此情況係示於圖3C和3D中。

應請瞭解要使該接觸發生所需的負載會由該等O形環53的本質來決定，包括它們的尺寸與其製造材料，以及該等接觸表面51b、52b之間的餘隙等等。又不論該內徑向軸承部份52與套殼部份51之間的接觸是否發生在前，該軸3與該內徑向軸承部份52之間的接觸係由該空氣軸承的相對硬度和該彈性安裝的硬度以及各別的餘隙一起來決定。

實際上此意指該空氣軸承心軸可被設計成，當該軸3上的徑向負載在一標度，其係不足以造成該軸3與該軸承面52a之間的機械性接觸時，於該內徑向軸承部份52與該套殼部份51之間的接觸會發生。

在本實施例中，該負載感測式氣體軸承心軸裝置2包含感測裝置7，用以感測該內徑向軸承部份52與套殼部份51之間的此接觸何時發生。該感測裝置具有一輸出連接於該研磨機的控制系統8。此意指當該接觸被該感測裝置7感測到時，該控制系統8可提供一指示給一操作者表示接觸已發生，或在其它實施例中亦可使該機器停止操作。

在另外的變化例中，該控制系統8可被設成能記錄接觸事件，並在一預定數次的接觸已發生之後，或在超過一特定的持續時間之接觸已發生之後，會使該機器的操作停止，或類似者等。

在本實施例中，該感測裝置7係為一電感測裝置。如在圖1和2中僅以示意形式所示，該感測裝置7係被設成可施加一電訊號至該心軸的主體(實際的連接處可為多數個不同位置之任一者)，並可檢測該電訊號在該內徑向軸承部份52中的存在。如前所述，在如圖3A和3B中所示的正常情況時，該內徑向軸承部份52係電隔離於該套殼部份51，以及該心軸的其餘部份。故當一接觸事件已發生時，一施加於該心軸之主體的電訊號，將只會在該內徑向軸承部份52中被感測到。

即該感測裝置7可被設成能檢測任何此等訊號，且若及當任何訊號在該內徑向軸承部份52被檢測到時，會輸出一指示訊號表示一接觸事件已發生。

在本實施例中，一電感測導線71係由該感測裝置7饋經該空氣軸承的出口，並藉由一設在該內軸承部份之一 端的推拔孔中的螺絲72連接，如圖4中所示。

應請瞭解其它類似的檢測設施亦可被用來達到相同的目的。且一類似的檢測技術亦可被用來檢測在朝向該心軸的後方所設之該空氣軸承總成5’中的接觸事件。

該等空氣軸承總成的設計和裝置，且特別是該空氣軸承本身的相對硬度和餘隙，及該內徑向軸承部份52與套殼部份51之間的彈性安裝，可被選擇並校準成使一接觸事件係為一重大負載的確認，其必須立即地注意，或僅為對該空氣軸承可能會因該負載更增加而受損之一早期警告訊號。

在申請人所考慮之一特定例中，一具有以下特徵的空氣軸承心軸會被使用。該軸3具有一25mm的直徑，且被支撐在一空氣軸承中，其具有一100N的工作負載容量及一8N/μm的中心線硬度。該內徑向軸承部份52係藉一彈性安裝物(一組O形環)來安裝，其具有一2N/μm的徑向硬度，及一離該套殼部份51的徑向餘隙為40μm。該軸係被驅使以一50,000rpm的速度旋轉來進行一研磨操作，而有一側面負載其係為該研磨輪的材料移除率和銳度之一產物。以一固定的材料移除率，因該輪經久使用會劣化，故施加於該轉軸3的徑向力會增加。

該徑向負載若以一新銳的磨輪和最佳的饋進會造成一20N的徑向負載。此係甚佳地在支撐該軸3之空氣軸承的操作限制內，並會造成一10μm(20/2)之該內徑向軸承部份52相對於該套殼部份51的徑向位移，代表該內徑向軸承52與套殼部份51之間的局部餘隙減少。

當該磨輪磨損時，由該固定的材料請進率造成的徑向力會增加，因此最後該磨損的磨輪需要一負載，其達到80N。於此等情況下，該內徑向軸承部份52在該彈性安裝物中的徑向位移會達到40μm(80/2)，且該徑向餘隙會減至0，而造成該內徑向軸承部份52與該套殼部份51之間的實際機械性接觸。在此情況下，因該接觸被檢測到，該控制系統可被設成能插入來在該電流完全切斷後中止操作，並發出一指令來更換該磨輪使一個新銳者能被產生。

在本例中該空氣軸承絕不會負載超過其徑向容量的80%，因此能被保護避免操作中可能超載所產生的損害。該磨輪會消耗至一以實際磨損來決定的程度，而非一預定可最大化該磨輪的使用卻不顧及生產率者。

應請瞭解上述係僅為一舉例，而不同的尺寸、速度等等可被使用於其它之例中，且研磨以外的操作亦可被以體現於本發明中的心軸裝置來進行。

在其它變化例中，不同於一簡單的感測機構其會感測該內徑向軸承部份52與該套殼部份51之間的接觸，一另擇形式的感測裝置可被提供，其係被設成能測量該內徑向軸承部份52相對於一休止位置的徑向位移，並被設成能用此等測量值來提供該軸承正在承受的負載之一指示。利用此一裝置，該控制系統8可被設成能發出不同程度的警告訊號或改變操作來回應於所獲得的測量值。

在另一變化例中，不同於一電感測系統，一另擇 的感測系統可被用於檢測接觸事件，例如，一聲音感測技術可被使用。其中一置於該心軸上的加速度計可被校準來檢測，並依據用該加速度計所測得的振動來辨認發生於該內徑向軸承部份52與該套殼部份51之間的接觸事件。且該控制系統8在此情況下可包含一分析模組用以分析所接收的振動，並將其對比匹配於已知的對應事件之特徵。

Claims (18)

1. 一種負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含一氣體軸承總成以及被軸頸套裝於該氣體軸承總成內的一軸，該軸承總成包含一套殼部份以及設在其內且相對於該套殼部份彈性地安裝的一內徑向軸承部份，該內徑向軸承部份包含具有面對該軸之一軸承面的一個部份；其中該軸承總成係被設成由於該彈性安裝，該內徑向軸承部份會響應該軸的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移，且該心軸裝置包含感測裝置，用以感測該徑向位移從而感測該軸承上的負載，其中至少一O形環設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間，以在其間提供該彈性安裝。
2. 如請求項1之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該感測裝置係被設成能判定該徑向位移是否已達到一或更多個預定的標度。
3. 如請求項1或2之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該套殼部份和內徑向軸承部份具有各別的接觸表面，該等接觸表面係被設成當該軸上的徑向負載達到一預定值時會互相機械性地接觸，而當該徑向負載低於該預定值時會彼此相隔開，且該感測裝置係被設成可感測何時此接觸發生。
4. 如請求項3之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該套殼部份和內徑向軸承部份在沒有所述的接觸時係互相電隔離，且當該接觸發生時會互相電接觸。
5. 如請求項3之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該感測裝置包含電感測裝置，其被設成當接觸發生時能感測一電參數中的變化。
6. 如請求項5之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其係被設成使一電訊號會被施加於該套殼部份和該內徑向軸承部份之一者，且若及當接觸發生時，在該套殼部份和該內徑向軸承部份之另一者中會檢測出此訊號的存在。
7. 如請求項5之負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含電訊號裝置，用以施加一電訊號給該套殼部份和該內徑向軸承部份之一者。
8. 如請求項5之負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含電訊號檢測裝置，用以檢測在該套殼部份和該內徑向軸承部份的一者中之一電訊號作為該接觸之一指標。
9. 如請求項5之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該內徑向軸承部份具有連接至其上的一電導線，用以施加一訊號及/或檢測一施加的訊號。
10. 如請求項3之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該感測裝置包含聲音感測裝置，其被設成可藉聲音感測接觸發生。
11. 如請求項10之負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該聲音感測裝置包含一加速度計及處理裝置，該加速度計被設成可檢測該心軸中因該接觸發生所造成的振動，該處理裝置被設成能分析所檢測的振動，並依據所檢測的振動中之預定特徵的存在而來判定一接觸的發生。
12. 如請求項1或2之負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含一控制系統，其被設成能依據該感測裝置之一輸出來控制該心軸裝置的操作。
13. 一種負載感測式氣體軸承心軸裝置，包含一氣體軸承總成以及被軸頸套裝於該氣體軸承總成內的一軸，該軸承總成包含一套殼部份以及設在其內且相對於該套殼部份彈性地安裝的一內徑向軸承部份，該內徑向軸承部份包含具有面對該軸之一軸承面的一個部分；其中該套殼部份和內徑向軸承部份具有各別的接觸表面，該等接觸表面係被設成當該軸上的徑向負載達到一預定值時會互相機械性地接觸，而當該徑向負載低於該預定值時會彼此相隔開，且該心軸裝置包含感測裝置，用以感測何時此接觸發生，其中至少一O形環設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間，以在其間提供該彈性安裝。
14. 一種氣體軸承總成，包含一套殼部份以及設在其內的一內徑向軸承部份，該內徑向軸承部份藉著至少二個設在該套殼部份和該內徑向軸承部份之間的O形環而相對於該套殼部份彈性地安裝，該內徑向軸承部份包含具有面對一軸之一軸承面的一個部份，且包含可供一電導線附接的一導線附接點。
15. 一種負載感測式氣體軸承心軸套組，可供與一氣體軸承心軸一起使用，該氣體軸承心軸具有被軸頸套接於一氣體軸承總成中的一軸，該套組包含：感測裝置及一改良的氣體軸承總成，其中，該改良的軸承總成包含一套殼部份以及設在其內且相對於該套殼部份彈性地安裝的一內徑向軸承部份，該內徑向軸承部份包含具有面對該軸之一軸承面的一個部分，其中，該軸承總成係被設成由於該彈性安裝，該內徑向軸承部份會響應該軸上的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移，且該感測裝置係被設成可感測該徑向位移，其中至少一O形環設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間，以在其間提供該彈性安裝。
16. 一種負載感測式氣體軸承心軸套組，其可供與一氣體軸承心軸一起使用，該氣體軸承心軸具有被軸頸套接於一氣體軸承總成中的一軸，該套組包含：感測裝置及一改良的氣體軸承總成，其中，該改良的軸承總成包含一套殼部份以及設在其內且相對於該套殼部份彈性地安裝的一內徑向軸承部份，該內徑向軸承部份包含具有面對該軸之一軸承面的一個部分；及該套殼部份和內徑向軸承部份具有各別的接觸表面，俾當該軸上的徑向負載達到一臨界值時可互相機械性地接觸，而當該徑向負載低於該臨界值時會彼此相隔開；且該感測裝置係被設成可感測何時此接觸發生，其中至少一O形環設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間，以在其間提供該彈性安裝。
17. 一種機製裝置，包含一控制系統及一如請求項1至13中之任一項的負載感測式氣體軸承心軸裝置，其中該軸係被設成能攜載一機製工具，且該控制系統係被設成能控制該裝置的機製操作，其係依據該感測裝置之一輸出使用一被攜載的工具來進行。
18. 一種感測氣體軸承心軸之負載的方法，該心軸包含一氣體軸承總成以及被軸頸套裝於該氣體軸承總成內的一軸，該軸承總成包含一套殼部份以及設在其內且相對於該套殼部份彈性地安裝的一內徑向軸承部份，該內徑向軸承部份包含具有面對該軸之一軸承面的一個部份；其中至少一O形環設在該套殼部份與該內徑向軸承部份之間，以在其間提供該彈性安裝；其中該軸承總成係被設成由於該彈性安裝，該內徑向軸承部份會響應該軸上的徑向負載而相對於該套殼部份經歷徑向位移，且該方法包含感測該徑向位移之步驟，從而感測該軸承上的負載。