CN101975220A - 一种磁悬浮回转支承轴承 - Google Patents

Abstract

本发明磁悬浮回转支承轴承包括：上铁环、下铁环、上夹板、下夹板、轴承内环、滚珠、轴承外环等。克服了传统回转支承轴承在承受较大的负载时滚珠磨损较严重的的不足，在回转支承的周围加上几圈的永磁体，利用磁极相反的排斥力支承起负载的重量，从而减少了滚珠的摩擦力，延长了寿命；该轴承充分利用了中间部位的回转中心定位功能，又增加了磁悬浮支承，因磁悬浮支承设计为对称的环状，保证了受力的均衡；在增加永磁体的同时由于加大了回转支撑的半径，使轴承能承受更大的轴向力和倾翻力矩，该轴承结构简单，效果显著，运行平稳，噪音小，磨损小，非常适用于一些负载较大的场合。

Description

一种磁悬浮回转支承轴承

发明领域

本发明涉及一种轴承，特别涉及一种磁悬浮回转支承轴承。

背景技术

轴承(bearing)是机械中的固定机件。当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件，就称之为轴承。

传统的回转支承轴承完全依靠滚珠的滚动和滑动来达到转子旋转的目的，滚珠容易磨损，磁悬浮轴承是利用磁场力不需要任何介质而实现将转子悬浮于空间转动，将二者进行有机的结合产生出一种承载力大，磨损小，寿命长的新式的轴承。

发明内容

本发明目的在于克服传统回转支承轴承在承受较大的负载时滚珠磨损较严重的不足，公开一种磁悬浮回转支承轴承。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

本发明磁悬浮回转支承轴承包括：上铁环1、下铁环2、上夹板3、下夹板4、轴承内环5、滚珠6、轴承外环7、内环磁铁8、中环磁铁9、外环磁铁10、上磁铁固定座11、下磁铁固定座12和螺栓13。

其中，轴承内环5与轴承外环7通过滚珠6连接，滚珠6与轴承内环5、轴承外环7之间的配合为小间隙配合，轴承外环7的中心线与轴承内环5的中心线同轴。

其中，上磁铁固定座11和下磁铁固定座12均为圆环状，该圆环中心线与轴承内环中心线同轴，圆环的大小可根据负载情况而定，上磁铁固定座11和下磁铁固定座12分别与上夹板3和下夹板4相连。

其中，多块内环磁铁8、中环磁铁9和外环磁铁10分别固定于上磁铁固定座11和下磁铁固定座12内，磁铁对称均匀分布，形成上磁环和下磁环，每环磁铁的中心线均与轴承内环的中心线同轴，磁环数量可根据负载大小进行调整，磁铁均为永磁体；

其中，上、下磁环之间为间隙配合，间隙应根据负载的大小、磁力的大小计算实验得出，优选：当回转支承轴承加上负载后，在磁场相斥的作用下，滚珠6与轴承内环5、轴承外环7之间的间隙相等。

其中，上、下磁环平行，对应的磁极方向相反，相邻磁环的磁极方向也相反。

其中，轴承上夹板3用螺栓13固定于轴承内环5上，轴承下夹板4用螺栓13固定于轴承外环7上，上夹板3与下夹板4平行且与轴承内环的中心线垂直，上铁环1和下铁环2均为环状，分别固定于上夹板3和下夹板4上，上铁环1和下铁环2之间的间隙以不影响轴承运转为前提尽可能的小，由轴承内环5、轴承外环6、上夹板3、下夹板4、上铁环1、下铁环2之间就构成了一个磁屏蔽室，将室内磁场与外界隔离。

其中，除内环磁铁8、中环磁铁9和外环磁铁10为永磁材料以外，其余所有零件均为导磁体材料。

本发明磁悬浮回转支承轴承克服了传统回转支承轴承在承受较大的负载时滚珠磨损较严重的的不足，在回转支承的周围加上几圈的永磁体，利用磁极相反的排斥力支承起负载的重量，从而减少了滚珠的摩擦力，延长了寿命；该轴承充分利用了中间部位的回转中心定位功能，又增加了磁悬浮支承，因磁悬浮支承设计为对称的环状，保证了受力的均衡；在增加永磁体的同时由于加大了回转支撑的半径，使轴承能承受更大的轴向力和倾翻力矩，该轴承结构简单，效果显著，运行平稳，噪音小，磨损小，非常适用于一些负载较大的场合。

附图说明

图1：本发明磁悬浮回转支承轴承主视图；

图2：本发明磁悬浮回转支承轴承沿直径纵剖面图。

1、上铁环，2、下铁环，3、上夹板，4、下夹板，5、轴承内环，6、滚珠，7、轴承外环，8、内环磁铁，9、中环磁铁，10、外环磁铁，11、上磁铁固定座，12、下磁铁固定座，13、螺栓。

下面结合附图对本发明磁悬浮回转支承轴承作进一步说明但不限于本发明。

具体实施方式

本发明磁悬浮回转支承轴承包括：上铁环1、下铁环2、上夹板3、下夹板4、轴承内环5、滚珠6、轴承外环7、内环磁铁8、中环磁铁9、外环磁铁10、上磁铁固定座11、下磁铁固定座12和螺栓13。

其中，轴承内环5与轴承外环7通过滚珠6连接，滚珠6与轴承内环5、轴承外环7之间的配合为小间隙配合，轴承外环7的中心线与轴承内环5的中心线同轴。

其中，上磁铁固定座11和下磁铁固定座12均为圆环状，该圆环中心线与轴承内环中心线同轴，圆环的大小可根据负载情况而定，如：9t的负载圆盘的直径大约为1400mm，上磁铁固定座11和下磁铁固定座12分别与上夹板3和下夹板4相连。

其中，多块内环磁铁8、中环磁铁9和外环磁铁10分别固定于上磁铁固定座11和下磁铁固定座12内，磁铁对称均匀分布，形成上磁环和下磁环，每环磁铁的中心线均与轴承内环的中心线同轴，这样保证回转支承轴承负载受力均匀，磁环数量可根据负载大小进行调整，如：9t的负载可用三圈磁环即可，磁铁均为永磁体；

其中，上、下磁环之间为间隙配合，当回转支承轴承加上负载后，在磁场相斥的作用下，滚珠6与轴承内环5、轴承外环7之间的间隙相等，保证轴承运转时磨损最小。

其中，上、下磁环平行，对应的磁极方向相反，相邻磁环的磁极方向也相反。实验证明，相邻磁环磁极方向相反是相邻磁环磁极方向一致所得到的上、下磁环之间的排斥力的1.5倍。

其中，轴承上夹板3用螺栓13固定于轴承内环5上，轴承下夹板4用螺栓13固定于轴承外环7上，上夹板3与下夹板4平行且与轴承内环的中心线垂直，上铁环1和下铁环2均为环状，分别固定于上夹板3和下夹板4上，上铁环1和下铁环2之间的间隙以不影响轴承运转为前提尽可能的小，由轴承内环5、轴承外环6、上夹板3、下夹板4、上铁环1、下铁环2之间就构成了一个磁屏蔽室，将室内磁场与外界隔离。

其中，除内环磁铁8、中环磁铁9和外环磁铁10为永磁材料以外，其余所有零件均为导磁体材料。

可以对本发明的结构作其它形式上的改造，如滚珠可为圆形、圆柱形、锥形等其它形式，磁环可为整体、分体，磁环布局可由多个组成，磁块数量、形状均可变动。

Claims (9)

1.一种磁悬浮回转支承轴承，其特征在于该轴承包括：上铁环(1)、下铁环(2)、上夹板(3)、下夹板(4)、轴承内环(5)、滚珠(6)、轴承外环(7)、内环磁铁(8)、中环磁铁(9)、外环磁铁(10)、上磁铁固定座(11)、下磁铁固定座(12)和螺栓(13)。

2.如权利要求1所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中轴承内环(5)与轴承外环(7)通过滚珠(6)连接，滚珠(6)与轴承内环(5)、轴承外环(7)之间的配合为小间隙配合，轴承外环(7)的中心线与轴承内环(5)的中心线同轴。

3.如权利要求1所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中上磁铁固定座(11)和下磁铁固定座(12)均为圆环状，该圆环中心线与轴承内环中心线同轴，圆环的大小可根据负载情况而定，上磁铁固定座(11)和下磁铁固定座(12)分别与上夹板(3)和下夹板(4)相连。

4.如权利要求1所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中多块内环磁铁(8)、中环磁铁(9)和外环磁铁(10)分别固定于上磁铁固定座(11)和下磁铁固定座(12)内，磁铁对称均匀分布，形成上磁环和下磁环，每环磁铁的中心线均与轴承内环的中心线同轴，磁环数量可根据负载大小进行调整，磁铁均为永磁体。

5.如权利要求4所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中上、下磁环之间为间隙配合，间隙应根据负载的大小、磁力的大小计算实验得出。

6.如权利要求4所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中间隙的大小为：当回转支承轴承加上负载后，在磁场相斥的作用下，滚珠(6)与轴承内环(5)、轴承外环(7)之间的间隙相等。

7.如权利要求4-6任一所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中上、下磁环平行，对应的磁极方向相反，相邻磁环的磁极方向也相反。

8.如权利要求1所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中轴承上夹板(3)用螺栓(13)固定于轴承内环(5)上，轴承下夹板(4)用螺栓(13)固定于轴承外环(7)上，上夹板(3)与下夹板(4)平行且与轴承内环的中心线垂直，上铁环(1)和下铁环(2)均为环状，分别固定于上夹板(3)和下夹板(4)上，上铁环(1)和下铁环(2)之间的间隙以不影响轴承运转为前提尽可能的小，由轴承内环(5)、轴承外环(6)、上夹板(3)、下夹板(4)、上铁环(1)、下铁环(2)之间就构成了一个磁屏蔽室，将室内磁场与外界隔离。

9.如权利要求1所述的磁悬浮回转支承轴承，其特征在于其中除内环磁铁(8)、中环磁铁(9)和外环磁铁(10)为永磁材料以外，其余所有零件均为导磁体材料。

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