CN101663494A - 包括一可以磁方式相对于定子绕轴线旋转的轴与一阻尼装置的轴承设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴承设备(100),所述轴承设备包括一用于支承一轴(101)的磁轴承(210)与一阻尼装置(200)。所述阻尼装置(200)包括一圆盘形第一阻尼部件(201)与一轭形第二阻尼部件(202),所述第一阻尼部件为所述轴(101)的组成部分,所述第二阻尼部件包括多个磁导侧面部件(211)和多个磁场发生构件(212)。所述侧面部件(211)在彼此间形成一环形圆柱形间隙的情况下在相对于所述轴线(A)的轴向上彼此间隔一定距离布置。所述第一阻尼部件(201)沿相对于所述轴线(A)的径向伸入所述间隙内。所述第二阻尼部件(202)完全包围所述圆盘形第一阻尼部件(201)。所述第二阻尼部件(202)的磁导侧面部件(211)在其朝向所述第一阻尼部件(201)的面上具有多个相对于所述轴线(A)旋转对称的齿状突出部(213),以便在所述环形圆柱形间隙内产生一在相对于所述轴线(A)的径向上分布不均匀的磁场。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承设备,所述轴承设备包括一可以磁方式相对于一定子绕一轴线旋转的轴。这种轴承设备公开自(例如)DE 102005028209A1。
背景技术
磁轴承设备用于对可动部件进行非接触式无磨损支承。磁轴承设备无需使用润滑剂,可采用低摩擦式结构设计。此类磁轴承设备例如应用于涡轮分子泵、超速离心机、机床的高速主轴和包括旋转阳极的X射线管。此外,磁轴承还应用于涡轮机和压缩机,特别是还应用于电动机和发电机。
磁轴承设备可为一旋转轴提供相对于一定子的径向支承和/或轴向支承。用于对轴进行磁支承所需的磁场发生构件可由电磁体的绕组或永磁体提供。这些磁场发生构件既可以是一磁轴承设备的旋转部分的部件,也可以是这种设备的定子部件。
主动磁轴承设备在现有技术中是众所周知的。在主动轴承设备中,用于为轴提供轴向和/或径向磁支承所需的磁力由一调节装置控制。这种主动磁轴承例如公开自DE 3844563A1。此外,现有技术中还存在其他类型的已知磁轴承设备,这种磁轴承设备在一相对于磁支承轴的旋转轴的径向上固有稳定。此类被动磁轴承可由多个沿该旋转轴的方向前后依次布置在一轴上的转子盘元件构成,这些转子盘元件在彼此间形成一间隙的情况下彼此间隔一定距离布置。在这种轴承中,这些转子盘元件之间的间隙内可嵌入与该轴相连的定子盘元件。这些转子盘元件和定子盘元件可在其彼此相向的面上配备一齿状结构,以便使该轴承具有径向固有稳定性。这种轴承例如公开自DE 102005028209A1。
现有技术中已知的其他被动磁轴承是超导磁轴承。在一超导磁轴承中,两个轴承部件中的其中一个由永磁元件构成,另一轴承部件则包括一超导体。这些永磁元件在发生位置变化的情况下在该超导体所在的位置上引起磁场变化。这种变化的磁场在超导体中感生屏蔽电流。该屏蔽电流所产生的合力既可为引力,也可为斥力。但这些合力的定向总是可以避免偏离标定位置。通过这种方式可取得固有稳定的支承效果,这样就无需使用复杂而易受干扰的调节装置。这种超导磁轴承例如公开自DE 10124193A1。
无论是传统磁轴承还是超导磁轴承,均因结构关系相对于定子而言对轴承轴具有轻微的阻尼作用。特别是采用临界电流密度较高的超导材料的高品质超导磁轴承,其所具有的阻尼作用极其轻微,几乎可忽略不计。
磁轴承设备可用于支承电动机轴或发电机轴,或用于支承其他类型的高速电机。这种轴承与应用领域相关的高转速往往处于一个所谓的“超临界”范围内。超临界范围在此指的是一轴承高于该轴承的谐振频率的转速范围。在轴承轴静止的情况下,随着这种磁轴承的转速的升高,必然会通过该轴承的一或多个谐振频率。轴承轴通常会在谐振频率范围内发生振动,现有技术所采取的措施是借助机械式安全轴承来抑制这种振动。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴承设备,这种轴承设备相对于现有技术中的已知解决方案而言在磁支承轴的阻尼方面有所改善。
这个目的通过并列权利要求1和7所述的特征而达成。
其中,本发明的出发点是利用由一可变磁场在一导电材料内引起的涡流损耗来对一磁轴承的轴施加阻尼作用。
本发明的另一出发点是产生一磁场,该磁场相对于一磁轴承的轴的旋转轴旋转对称,且在一相对于该轴的旋转轴的径向上分布不均匀。此外还需设置一受该磁场作用的导电性能良好的组件。这个组件和上述磁场还应进行相对旋转。当该组件绕一固定的旋转轴旋转时,该组件中不产生涡电流。但当该组件偏离这一规定旋转轴时,由于对该组件产生作用的磁场在径向上分布不均匀,该组件中会产生涡电流。这部分涡电流会使所述组件受到抑制性的力作用,这种力作用指向一个垂直于所述组件的旋转轴的方向。
在此情况下,如果将一受如上文所述的不均匀磁场作用的导电性能良好的组件选择性地与一磁轴承的旋转部件或静止部件相连,再将一相应可产生不均匀磁场的其他组件选择性地与一磁轴承的旋转部件或静止部件相连,就可产生一非接触式阻尼装置。
本发明提供一种轴承设备,所述轴承设备包括一可以磁方式相对于定子绕轴线旋转的轴与一阻尼装置,其中,所述阻尼装置包括至少一个垂直于所述轴线布置的圆盘形第一阻尼部件和至少一个作为第二阻尼部件的轭形元件,所述圆盘形第一阻尼部件为所述轴的组成部分,所述轭形元件为所述定子的组成部分。所述轭形元件包括磁场发生构件和两个磁导侧面部件,所述侧面部件在彼此间形成一环形圆柱形间隙的情况下在相对于所述轴线的轴向上彼此间隔一定距离布置。第一阻尼部件沿相对于所述轴线的径向伸入侧面部件之间的环形圆柱形间隙内。第二阻尼部件沿周向完全包围圆盘形第一阻尼部件。第二阻尼部件的侧面部件在其朝向第一阻尼部件的面上具有多个齿状突出部,以便在环形圆柱形间隙内产生一在相对于所述轴线的径向上分布不均匀的磁场。
本发明此外还提供一种轴承设备,所述轴承设备包括一可以磁方式相对于定子绕轴线旋转的轴与一阻尼装置,其中,所述阻尼装置包括至少一个垂直于所述轴线布置的穿孔圆盘形第一阻尼部件和至少一个作为第二阻尼部件的轭形元件,所述穿孔圆盘形第一阻尼部件为所述定子的组成部分,所述轭形元件与所述轴机械相连。所述第二阻尼部件具有磁场发生构件和两个磁导侧面部件,所述侧面部件在彼此间形成一环形圆柱形间隙的情况下在一相对于所述轴线的轴向上彼此间隔一定距离布置。第一阻尼部件沿相对于所述轴线的径向伸入环形圆柱形间隙内,并沿周向完全包围轭形元件形式的第二阻尼部件。第二阻尼部件的侧面部件在其朝向第一阻尼部件的面上具有多个齿状突出部,以便在环形圆柱形间隙内产生一在相对于所述轴线的径向上分布不均匀的磁场。
本发明的轴承设备的优点主要在于,一配备本发明的阻尼装置的轴承设备可以非接触方式对一磁支承轴施加阻尼作用。其效果在于,当一磁支承轴受到这种阻尼作用时,无需再使用与该轴机械相连的其他组件。根据本发明,借此可提供一种包括一低维护耐磨阻尼装置的低维护耐磨轴承设备。
上述轴承设备的有利设计方案可从权利要求1的从属权利要求2至6、权利要求7的从属权利要求8和9以及从属权利要求10至19中获得。其中,可将权利要求1或权利要求7所述的实施方式与这两个权利要求的其中一个或优选多个从属权利要求的特征结合起来。据此,本发明的轴承设备还可具有下列特征:
-所述磁场发生构件可由一电磁体的绕组构成。电磁体绕组形式的磁场发生构件具有易于制造、低维护和可靠等特性。
-所述磁轴承可具有一用于对所述电磁体的激励电流进行控制的调节装置。通过对该激励电流进行调节,可为所述阻尼装置设定一阻尼常数。通过对阻尼装置的阻尼常数进行调节,可根据相应的预期要求在阻尼特性方面对所述磁轴承进行调节。借此可有利地使所述磁轴承的应用范围得到扩展。
-可根据所述轴承设备的转速对所述阻尼常数进行调节。通过对阻尼常数进行与转速相关的调节,可将所述磁轴承应用在要求不同阻尼常数的应用领域。
-所述阻尼常数还可在所述轴承设备达到一或多个处于所述轴承设备的一或多个谐振频率范围的特定转速时达到一用于抑制所述轴承设备发生谐振的预定值。通过将阻尼常数调节至一预定值,可有利地抑制谐振的发生。
-所述磁场发生构件可在所述两个侧面部件之间布置在所述第二阻尼部件的径向外缘区域内。所述磁场发生构件的这种布置方式是一种特别简单和特别节省空间的实施方式。
-所述第二轴承部件可借助一非磁性铠装与所述轴机械相连,并与所述轴磁分离。此外,所述轴由非磁性材料构成。通过借助一非磁性铠装来连接所述第二轴承部件或通过用非磁性材料来构建所述轴,可有利地避免所述第二阻尼部件的两个侧面部件之间发生磁短路。
-所述磁场发生构件可由至少一个永磁体构成。该永磁体可以是一将所述轴包围的环形磁体。作为替代方案,所述磁场发生构件可由多个单个磁体的阵列构成,这些单个磁体与所述侧面部件一起构成一沿所述侧面部件的周向将该轴包围并封闭的磁系统。上述实施方式是用于构建所述磁场发生构件的特别简单而有效的措施。
-所述永磁体的材料可含钕、铁和硼。用钕、铁和硼制造的永磁体具有硬磁性,因而特别适用于轴承设备的阻尼装置。
-所述磁场发生构件可以是所述两个侧面部件的组成部分。所述磁场发生构件特定而言可以圆盘形磁体的形式整合在两个侧面部件中。借助上述措施可实现特别节省空间的阻尼装置。
-所述轴承设备可具有超导材料,所述超导材料用于为所述轴提供相对于所述定子的磁支承。所述超导材料可以是低温或高温超导材料。超导磁轴承的优势是可提供特别耐磨的磁支承结构。借此可特别有利地以非接触方式为一超导磁轴承的轴施加有效的阻尼作用。
-所述齿状突出部可具有梯形截面。借助梯形齿状突出部可以特别简单和特别有效的方式产生一在径向上分布不均匀的磁场。
-所述第一阻尼部件可主要由铜或铝构成。此外,所述第二阻尼部件可主要由铁或钢构成。通过用上述材料中的一种材料来构建所述第一圆盘形阻尼部件或所述第二轭形阻尼部件,可使所述阻尼装置的实现方式变得特别简单和有效。
附图说明
本发明的轴承设备的其他有利设计方案可从上文未提及的权利要求和下文的附图描述中获得,其中:
图1为一包括一阻尼装置的主动磁轴承的透视图;
图2和图4为一包括一阻尼装置的磁轴承;
图3和图5为一包括一阻尼装置的径向固有稳定磁轴承;以及
图6为一包括双重阻尼装置的磁轴承。
具体实施方式
图1显示的是一轴承设备100,其中,一轴101借助两个主动径向轴承102、103采用可旋转的安装方式。主动径向轴承102、103各包括多个电磁体104、105,这些电磁体在使用多个测距传感器106、107与一适当的调节装置108、109的情况下实现对轴101的主动支承。所述轴承设备100此外还包括一阻尼装置200,该阻尼装置包括一圆盘形第一阻尼部件201与一轭形第二阻尼部件202。圆盘形第一阻尼部件201与轴101机械相连或设计为轴101的组成部分。此外,圆盘形第一阻尼部件201垂直于轴101的轴线A定向。圆盘形第一阻尼部件201被轭形第二阻尼部件202沿周向完全包围。清楚起见,附图以剖面图形式对轭形第二阻尼部件202的边缘区域进行了图示。
图2显示的是一轴承设备100的截面图,该轴承设备包括一附图以示意图形式加以表示的磁轴承210与一阻尼装置200。磁轴承200可以是一传统磁轴承,例如主动控制磁轴承。磁轴承210也可以是现有技术中其他类型的已知磁轴承,例如超导磁轴承。一轴101借助磁轴承210采用可绕轴线A旋转的安装方式。
阻尼装置200包括一与轴101相连的第一圆盘形阻尼部件201。圆盘形第一阻尼部件201可以是一由导电性能良好的材料(例如铜或铝)构成的圆盘。圆盘形第一阻尼部件201可通过一环形夹紧元件与轴101相连。此外,圆盘形第一阻尼部件201的形状可接近于圆形。
圆盘形第一阻尼部件201被一轭形第二阻尼部件202沿周向完全包围。第二阻尼部件202可主要由铁或钢构成。也可采用其他适用于磁通导引的材料。第二阻尼部件202具有一或多个用作磁场发生构件的永磁体212。永磁体212可以是含钕、铁和硼的永磁体。永磁体212也可以是一将轴101包围并封闭的环形磁体。作为替代方案,所述磁场发生构件可由多个彼此分离的单个分立磁体的阵列构成,其中,这些单个分立磁体与侧面部件211一起构成一沿侧面部件211的周向封闭的磁系统。
永磁体212的两侧布置有作为阻尼装置200的组成部分的磁导侧面部件211,这些侧面部件在其朝向第一圆盘形阻尼部件201的面上具有多个齿状突出部213。磁导侧面部件211可呈一垂直于轴线A定向的穿孔圆盘的形状。
为了使装配工作得到简化,圆盘形第一阻尼部件201也可以是一由多个部分构成的组件。举例而言,圆盘形第一阻尼部件201可由两个半圆盘形元件构成,这两个元件沿轴线A所在的一平面彼此分离。此外,圆盘形第一阻尼部件201也可由多个圆盘段构成。
永磁体212在侧面部件211中产生一磁通。该磁通被齿状突出部213集中,并在侧面部件211之间的环形圆柱形气隙内产生一在相对于轴线A的径向上不均匀的磁场分布。该磁通穿透与轴101相连且伸入该环形圆柱形间隙的圆盘形第一阻尼部件201,并在另一侧经由相应的侧面部件211流回至具有磁场发生功能的永磁体212。侧面部件211的齿状突出部213相对于轴线A径向对称布置。
作为采用多个相对于轴线A径向对称和同心布置的齿状突出部这一设计方案的替代方案,磁导侧面部件211也可仅具有一个相对于轴线A同心布置的齿状突出部。齿状突出部213的截面可呈梯形。
当轴101绕轴线A旋转时,沿相对于轴线A的径向存在于侧面部件211之间的间隙内的不均匀磁场围绕轴线A旋转对称延伸,因而不会在圆盘形第一阻尼部件201中感生涡电流。其原因在于,当第一阻尼部件201绕轴线A旋转时,该圆盘形第一阻尼部件201所在的位置上不会发生磁场变化。
但当轴101做径向运动时,圆盘形第一阻尼部件201会在这个不均匀磁场中沿一相对于轴线A的径向发生位移。圆盘形第一阻尼部件201的这种在侧面部件211之间的不均匀磁场中进行的位移会在圆盘形第一阻尼部件201中感生涡电流。这部分涡电流所引起的涡流损失可对轴101的运动产生阻尼作用。
图3显示的是一采用另一实施例的轴承设备100。轴承设备100具有一磁轴承210与一阻尼装置200。
磁轴承210是一在径向上固有稳定的被动磁轴承。磁轴承210具有一定子301,所述定子包括多个垂直于轴线A布置的定子盘元件302,这些定子盘元件在彼此间形成一间隙的情况下沿轴线A的方向彼此间隔一定距离布置。定子盘元件302中整合有永磁元件303,借助这些永磁元件产生一用于支承轴101的保持磁通M。定子盘元件302之间的间隙内分别嵌有一个转子盘元件304。转子盘元件302和定子盘元件304在其彼此相向的面上配有齿状突出部。这些齿状突出部使磁轴承210的转子盘元件302与定子盘元件304之间的轴承间隙内产生不均匀的磁场分布。磁轴承210的轴承间隙内的这种不均匀磁场分布使得磁轴承210在相对于轴线A的径向上固有稳定。此外,转子盘元件302和定子盘元件304的表面可相对于轴线A倾斜一角度α。
阻尼装置200具有一圆盘形第一阻尼部件201,该第一阻尼部件与采用可旋转安装方式的轴101相连,且沿外圆周被一轭形第二阻尼部件202完全包围。轭形第二阻尼部件202此外还可与磁轴承210的定子301机械相连。
轭形第二阻尼部件202包括两个侧面部件211,这些侧面部件在其朝向第一圆盘形阻尼部件201的面上具有多个齿状突出部213。轭形第二阻尼部件202此外还具有电磁绕组305形式的磁场发生构件。阻尼装置200的电磁绕组305可布置在轭形第二阻尼部件202的径向外缘区域内。借助电磁绕组305可产生一磁通,该磁通越过齿状突出部213和布置在侧面部件211之间的圆盘形第一阻尼部件201。电磁绕组305还可与一用于对电磁绕组305的激励电流进行调节的调节装置306相连。特定而言,借助调节装置306可以通过电磁绕组305的激励电流为阻尼装置200设定一阻尼常数。此外还可根据轴101的转速对该阻尼常数进行调节。举例而言,当轴101转速较高时,可为阻尼装置200设定一较大的阻尼常数。
磁轴承通常具有一或多个谐振频率。在此情况下,可借助调节装置306对电磁绕组305进行激励,使得当轴101的转速处于磁轴承210的一或多个谐振频率范围内时,阻尼装置200的阻尼常数被调节至一特定值。当轴101的转速从停机状态开始逐渐升高时,借助这种方式可以通过磁轴承210的一或多个谐振频率,从而避免轴承设备210发生谐振。
图4显示的是另一轴承设备100。轴承设备100具有一磁轴承210与一阻尼装置200。磁轴承210可以是一现有技术中众所周知的传统磁轴承,但也可以是一超导磁轴承。
阻尼装置200具有一穿孔圆盘形第一阻尼部件401,该第一阻尼部件采用位置固定的安装方式,例如可与磁轴承210的一定子机械相连。穿孔圆盘形第一阻尼部件401可垂直于轴线A定向。穿孔圆盘形第一阻尼部件401沿周向完全包围一轭形第二阻尼部件202。
轭形第二阻尼部件202包括两个磁导侧面部件211,这两个侧面部件在其朝向穿孔圆盘形第一阻尼部件401的面上具有多个齿状突出部213。轭形第二阻尼部件202此外还包括一或多个永磁元件212,所述永磁元件可布置在圆盘形侧面部件211的径向内缘上。永磁元件212可以是一将轴101完全包围的环形磁体,也可以是多个彼此分离的分立永磁体212的阵列,这些分立永磁体与侧面部件211一起构成一封闭磁系统。
永磁元件212可借助一非磁性铠装402与轴101磁分离。与此同时,轭形第二阻尼部件202通过非磁性铠装402与轴101机械相连。
图4所示的轴承设备100的阻尼装置200的作用方式类似于图2所示的实施方式。
永磁体212此外还可以是侧面部件211的整合式组成部分。举例而言,这些永磁体同样可采用圆盘形设计,且整合在侧面部件211中。
图5显示的是一采用另一实施例的轴承设备100。所示轴承设备100包括一磁轴承210与一阻尼装置200。
磁轴承210具有一定子301,所述定子包括多个垂直于轴线A布置的定子盘元件302。定子盘元件302之间的间隙中嵌有与轴101相连的转子盘元件304。转子盘元件302和定子盘元件304在其彼此相向的面上配有齿状突出部。在这些齿状突出部的作用下,所示磁轴承210与图3中的磁轴承210一样在相对于轴线A的径向上固有稳定。为能产生保持磁通M,该磁轴承210具有一整合在定子301中的电磁绕组501。
阻尼装置200具有一穿孔圆盘形第一阻尼部件401,该第一阻尼部件将一第二轭形阻尼部件202完全包围。为了使装配工作得到简化,穿孔圆盘形第一阻尼部件401例如可由两个彼此分离的半圆盘构成。轭形第二阻尼部件202具有多个侧面部件211,这些侧面部件在其朝向穿孔圆盘形第一阻尼部件401的面上具有多个齿状突出部213。轭形第二阻尼部件202可包括多个用作磁场发生构件的永磁体212,这些永磁体布置在第二轭形阻尼部件202的径向内缘上。第二阻尼部件202与轴101机械相连,可通过一铠装402与该轴磁分离。非磁性铠装402可嵌在轴101内。此外,轴101可用一非磁性材料制成。穿孔圆盘形第一阻尼部件401可与磁轴承210的一静止部件机械相连,举例而言,穿孔圆盘形第一阻尼部件401可与定子301机械相连。
图6显示的是一采用另一实施例的轴承设备,该轴承设备包括一磁轴承210与一阻尼装置200。磁轴承210既可以是传统的主动或被动磁轴承,也可以是超导磁轴承。
阻尼装置200采用双重设计,也就是说,该阻尼装置包括两个圆盘形第一阻尼部件201和相应两个轭形第二阻尼部件202。这个包括圆盘形第一阻尼部件210和轭形第二阻尼部件202的阻尼装置200在对第一阻尼部件201和第二阻尼部件202的双重实施方式加以考虑的情况下总体上可采用类似于图2所示的实施例的设计。相对于简式实施方案而言,通过阻尼装置200的双重实施方式可改善对轴101的阻尼作用。此外,阻尼装置200也可采用双重以上的实施方式,举例而言,阻尼装置200可包括三个和三个以上分别由一个圆盘形第一阻尼部件201和一个轭形第二阻尼部件202构成的阻尼元件。
Claims (19)
1.一种轴承设备(100),所述轴承设备包括一轴(101),所述轴(101)可以磁方式相对于一定子(301)绕一轴线(A)旋转,所述轴承设备还包括一阻尼装置(200),其中,所述阻尼装置(200)包括:
a)至少一个垂直于所述轴线(A)布置的圆盘形第一阻尼部件(201),所述圆盘形第一阻尼部件为所述轴(101)的组成部分,以及
b)至少一个作为第二阻尼部件(202)的轭形元件,所述轭形元件为所述定子(301)的组成部分,且包括:
磁场发生构件(212,305),以及
两个磁导侧面部件(211),所述侧面部件在彼此间形成一环形圆柱形间隙的情况下在相对于所述轴线(A)的轴向上彼此间隔一定距离布置,
其中,
所述第一阻尼部件(201)沿相对于所述轴线(A)的径向伸入所述环形圆柱形间隙内,
所述第二阻尼部件(202)沿周向完全包围所述圆盘形第一阻尼部件(201),以及
所述第二阻尼部件(202)的侧面部件(211)在其朝向所述第一圆盘形阻尼部件(201)的面上,具有多个相对于所述轴线(A)旋转对称的齿状突出部(213),以便在所述环形圆柱形间隙内产生一在相对于所述轴线(A)的径向上分布不均匀的磁场。
2.根据权利要求1所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述磁场发生构件(212,305)由一电磁体的绕组(305)构成。
3.根据权利要求2所述的轴承设备(100),其特征在于一用于对所述电磁体(305)的激励电流(305)进行调节的调节装置(306),以便为所述阻尼装置(200)设定一阻尼常数。
4.根据权利要求3所述的轴承设备(100),其特征在于,
可根据所述轴承设备(100)的一转速对所述阻尼常数进行调节。
5.根据权利要求4所述的轴承设备(100),其特征在于,
在所述轴承设备(100)达到处于所述轴承设备(100)的一或多个谐振频率范围的一或多个特定转速时,所述阻尼常数达到一用于抑制所述轴承设备(100)发生谐振的预定值。
6.根据权利要求2至5中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述磁场发生构件(212,305)在所述两个侧面部件(211)之间布置在所述第二阻尼部件(202)的径向外缘区域内。
7.一种轴承设备(100),所述轴承设备包括一轴(101),所述轴(101)可以磁方式相对于一定子(301)绕一轴线(A)旋转,所述轴承设备还包括一阻尼装置(200),其中,所述阻尼装置(200)包括:
a)至少一个垂直于所述轴线(A)布置的穿孔圆盘形第一阻尼部件(401),所述穿孔圆盘形第一阻尼部件为所述定子(301)的组成部分,以及
b)至少一个作为第二阻尼部件(202)的轭形元件,所述轭形元件与所述轴(101)机械相连,且包括:
磁场发生构件(212,305),以及
两个磁导侧面部件(211),所述侧面部件在彼此间形成一环形圆柱形间隙的情况下在一相对于所述轴线(A)的轴向上彼此间隔一定距离布置,
其中,
所述第一阻尼部件(401)沿相对于所述轴线(A)的径向伸入所述环形圆柱形间隙内,并沿周向完全包围所述第二阻尼部件(202),以及
所述第二阻尼部件(202)的侧面部件(211)在其朝向所述第一阻尼部件(401)的面上,具有多个相对于所述轴线(A)旋转对称的齿状突出部(213),以便在所述环形圆柱形间隙内产生一在相对于所述轴线(A)的径向上分布不均匀的磁场。
8.根据权利要求7所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述第二阻尼部件(202)借助一非磁性铠装(402)与所述轴(101)机械相连,并与所述轴(101)磁分离。
9.根据权利要求7所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述轴(101)由非磁性材料构成。
10.根据权利要求1或权利要求7至9中任一项权利要求所述的轴承设备,其特征在于,
所述磁场发生构件(212,305)由至少一个永磁体(212)构成。
11.根据权利要求10所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述磁场发生构件(212,305)由一将所述轴包围的环形磁体构成。
12.根据权利要求10所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述磁场发生构件(212,305)由多个单个磁体的阵列构成,所述单个磁体与所述侧面部件(211)一起构成一沿所述侧面部件(211)的周向将所述轴(101)包围并封闭的磁系统。
13.根据权利要求10至12中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述永磁体(212)的材料含钕、铁和硼。
14.根据权利要求10至13中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述磁场发生构件(212,305)是所述两个侧面部件(211)的组成部分。
15.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于作为所述磁轴承(210)的组成部分的超导材料,所述超导材料用于对所述轴(101)进行磁支承。
16.根据权利要求15所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述超导材料为低温超导材料或高温超导材料。
17.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述齿状突出部(213)具有梯形截面。
18.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述圆盘形第一阻尼部件(201,401)主要由铜或铝构成。
19.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的轴承设备(100),其特征在于,
所述第二阻尼部件(202)主要由铁或钢构成。
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