CN101482143A - 磁悬浮轴承 - Google Patents

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Abstract

在轴上分别有两组以上的轴向永磁磁悬浮环和两组以上的径向永磁磁悬浮环，轴向永磁磁悬浮环由与轴连接的轴向内磁环和与轴承座或外转子连接的轴向外磁环组成，轴向内外磁环分别由两排以上的两个内外相对应的轴向内磁极和轴向外磁极并列排列而成，相邻每排轴向内外磁极极性各不相同，N、S极间隔排列，形成推拉磁路；径向永磁磁悬浮环由与轴连接的径向内磁环和与轴承座或外转子连接的径向外磁环间隔排列而成，相邻的径向内外磁环间隙相对方向的磁极可以是同极相斥，也可以异极相吸；或者是每个环形磁体平面同时具有两个以上间隔排列的不同磁极；轴的两端各有一个定位辅助轴承。

Description

磁悬浮轴承
所属技术领域
本发明涉及一种轴承，特别是采用磁力支撑的磁悬浮轴承。
技术背景
现有的磁悬浮轴承一般为电磁磁力轴承和永磁磁力轴承，电磁磁力轴承通过电流产生的磁场力使轴与轴承相对悬浮，通过外力使轴圆周旋转，具有可以通过控制电流来调节运转精度，使用寿命长的优点，但是其结构复杂，成本昂贵安装空间较大，所以设备成本较高从而限制了应用范围。而现有的永磁磁力轴承虽然结构简单，可是存在承载力不够，轴承刚度较小的缺点。
发明内容
为了克服现有磁悬浮轴承的弊端，本发明提供了一种磁悬浮轴承，设计简单安装方便，使用和维护成本较低，高速稳定性好，承载性能出色，刚度较大的磁悬浮轴承。
本发明所采用的方案是：由在轴上面分别各有两组以上的轴向永磁磁悬浮环和两组以上的径向永磁磁悬浮环以及两个定位辅助轴承组成；轴向永磁磁悬浮环由轴向内磁环和轴向外磁环组成，分别有两排以上的两个内外相对应环形永磁磁极并列而成，轴向内磁环和轴连接，轴向外磁环和轴承座或外转子连接，轴向内外磁环之间有可以支撑轴或外转子悬浮的一定的间隙，间隙部位轴向内外磁环相对方向的磁极大小相同、极性相同，通过斥力形成轴向悬浮，相邻每排轴向内外磁极的极性各不相同，N、S极间隔排列，在具有斥力的同时相邻的异极具有斜向吸力，形成推拉磁路，增加稳定性，上述的轴向内磁环和轴向外磁环可以由一块永磁体经多极充磁而成，也可以由多块环形小永磁环拼接而成；径向永磁磁悬浮环由径向内磁环和径向外磁环间隔排列而成，径向内磁环和轴连接，径向外磁环和轴承座或外转子连接，相邻的径向内外磁环间隙相对方向的磁极可以是同极相斥，也可以异极相吸；或者每个环形磁体平面同时具有两个以上间隔排列的不同磁极，和相邻平行对应的磁极同极相斥的同时具有一定的斜向吸力，形成推拉磁路增加稳定性，所述的径向内磁环和径向外磁环可以由一块永磁体多极充磁而成，也可以由多块小永磁环拼接而成；在轴中间有安置工装设备的工作腔；轴向内外磁环和径向内外磁环在不同的应用中可以分别作为动磁环和静磁环使用，轴向永磁磁悬浮环和径向永磁磁悬浮环在不同的应用场合可以按所需方式任意前后组合排列；在轴的两端各有一个定位辅助轴承，由轴承内圈、轴承外圈和轴承球组成，轴承内外圈之间有压板和保持架保持轴承球的位置，在轴承球和相对应的轴承内外圈之间的间隙小于轴向内外磁环之间的间隙，在承受轴向冲击力的时候，定位辅助轴承先运转，保护轴向内外磁环免受碰擦，保证磁悬浮轴承运行；轴、轴承座或外转子和定位辅助轴承都是无磁材料制成。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图
图2是本发明实施例2的结构示意图
图3是本发明实施例3的结构示意图
图4是定位辅助轴承的结构图
图5是轴向内外磁环的剖面图
实施例1：在轴1上面有两组轴向永磁磁悬浮环由轴向内磁环2和轴向外磁环3组成，轴向内外磁环分别由两排以上的两个内外相对应的轴向内磁极4和轴向外磁极5并排排列，轴向内磁环2和轴1连接，轴向外磁环3和轴承座或外转子8连接，轴向内外磁环之间有一定的间隙，间隙部位轴向内外磁极相对方向的极性相同，通过斥力形成轴向悬浮，相邻每排轴向内外磁极的极性各不相同，N、S极间隔排列；在轴中间有安置工装设备的工作腔9；径向永磁磁悬浮环由与轴1连接的径向内磁环6和与轴承座或外转子连接8的径向外磁环7组成，相邻的径向内外磁环间隙相对方向的磁极极性相同，和相邻平行对应的磁极同极相斥，形成径向悬浮；轴的两端各有一个定位辅助轴承10，由轴承内圈11轴承外圈12和轴承球13组成，轴承内外圈之间有压板15和保持架14保持轴承球的位置。
实施例2：在实施例1的径向永磁磁悬浮环，相邻的径向内磁环6和径向外磁环7之间间隙相对方向的磁极极性相反，和相邻平行对应的磁极异极相吸，形成径向悬浮。
实施例3：在实施例1的径向永磁磁悬浮环，每个磁环同一平面具有两个以上间隔排列的不同磁极16、17，径向内磁环6和径向外磁环7之间间隙相对方向的磁极极性相同，和相邻平行对应的磁极同极相斥的同时也具有斜向吸力，形成推拉磁路，实现大刚度悬浮。
具体实施方式
通过对轴承旋转部件的材料质量和旋转速度的计算，选用合适的永磁材料，确定各永磁环的厚度和宽度；通过轴向内磁环和轴向外磁环之间的磁作用力，使轴或者外转子轴向悬浮，通过径向内磁环和径向外磁环之间的磁作用力，使轴或者外转子径向悬浮；轴向内外磁环和径向内外磁环在不同的应用中可以分别作为动磁环和静磁环使用，轴向永磁磁悬浮环和径向永磁磁悬浮环在不同的应用场合可以按所需方式前后任意组合排列；轴、轴承座或外转子和定位辅助轴承都是无磁材料制成，在定位辅助轴承球和相对应的轴承内外圈之间的间隙小于轴向内外磁环之间的间隙，在承受轴向冲击力的时候，定位辅助轴承先运转，保护轴向内外磁环免受碰擦，保证磁悬浮轴承运行；为了保护上述的永磁体在长时间的工作过程中避免氧化脱落，各个永磁体外表面都有保护涂层。

Claims (10)

1、一种磁悬浮轴承，其特征在于轴上面分别有两组以上的轴向永磁磁悬浮环和两组以上的径向永磁磁悬浮环，轴向永磁磁悬浮环由与轴连接的轴向内磁环和与轴承座或外转子连接的轴向外磁环组成，轴向内外磁环分别由两排以上的两个内外相对应的轴向内磁极和轴向外磁极并列排列而成；径向永磁磁悬浮环由与轴连接的径向内磁环和与轴承座或外转子连接的径向外磁环间隔排列而成，轴的两端各有一个定位辅助轴承。
2、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于轴向内磁环和轴向外磁环的间隙部位相对方向的磁极大小相同、极性相同，相邻每排轴向内外磁极的极性各不相同，N、S极间隔排列，所述的轴向内磁环和轴向外磁环可以由一块或多块永磁体构成。
3、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于相邻的径向内磁环和径向外磁环间隙相对方向的磁极大小相同、极性相同，和相邻平行对应的磁极同极相斥形成径向磁悬浮。
4、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于相邻的径向内磁环和径向外磁环间隙相对方向的磁极大小相同、极性相反，和相邻平行对应的磁极异极相吸形成径向磁悬浮。
5、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于径向永磁磁悬浮环，每个磁环同一平面具有两个以上间隔排列的不同磁极，相邻的径向内磁环和径向外磁环之间间隙相对方向的磁极大小相同、极性相同，所述的径向内磁环和径向外磁环可以由一块或多块永磁体构成。
6、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于所述的定位辅助轴承，由轴承内外圈之间的压板和保持架保持轴承球的位置。
7、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于所述的轴向内外磁环和径向内外磁环在不同的应用场合可以分别作为动磁环和静磁环使用。
8、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于各个永磁体外表面都有保护涂层。
9、根据权利要求1所述磁悬浮轴承，其特征在于所述的轴、轴承座或外转子和定位辅助轴承都由无磁材料制成。
10、根据权利要求1所述的磁悬浮轴承，其特征在于所述的轴向永磁磁悬浮环和径向永磁磁悬浮环在不同的使用场合中可以以任意方式前后排列组合。
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Addressee: Du Zhou

Document name: Notification of Publication of the Application for Invention

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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