CN102118125B - 磁悬浮支撑系统与磁悬浮轴承、复式磁悬浮轴承、磁力定心轴承及转子偏磁减重力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮支撑系统与磁悬浮轴承、复式磁悬浮轴承、磁力定心轴承及转子偏磁减重力装置。所述磁悬浮支撑系统是将具有径向气隙的电机(9)设置在水平转子(19)的中间部位上，然后，把具有径向气隙的相斥型径向磁悬浮轴承(7，12)和具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承(6，13)以及具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(8，11)和具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(5，14)与转子偏磁减重装置对称地分布在电机(9)两侧的转子轴杆(19)而成。并采用现有技术的差动模糊控制方法实现可靠运行。

Description

磁悬浮支撑系统与磁悬浮轴承、复式磁悬浮轴承、磁力定心轴承及转子偏磁减重力装置

技术领域：

本发明涉及磁悬浮支撑系统，尤其是涉及到：由相斥型磁悬浮轴承、吸引型磁悬浮轴承、驱动电机及转子偏磁减重力装置或动转子空间位置保持器所构成的磁悬浮支撑系统；本发明还涉及构成磁悬浮支撑系统的磁悬浮轴承单元；本发明还涉及由多个磁悬浮轴承集成的复式磁悬浮轴承独立产品与方法；本发明还涉及对相斥型磁悬浮轴承当中各环形永磁体外形与结构设定的约束条件；本发明还涉及到相斥型直线磁悬浮轴承；本发明还涉及到端面用相斥型轴向磁悬浮轴承；本发明还涉及到吸引型磁力定心轴承。所述磁悬浮支撑系统包含：单自由度旋转型磁悬浮支撑系统和两自由度直线往复型磁悬浮支撑系统。所述单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，又分为：平轴式单自由度旋转型磁悬浮支撑系统和立轴式单自由度旋转型磁悬浮支撑系统。所述相斥型磁悬浮轴承包含：全永磁相斥型磁悬浮轴承和主被动混合相斥型磁悬浮轴承。所述全永磁相斥型磁悬浮轴承包含：全永磁相斥型径向磁悬浮轴承和全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承。所述主被动混合相斥型磁悬浮轴承包含：主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。所述吸引型磁悬浮轴承包含现有技术之外的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承与梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承。所述相斥型直线磁悬浮轴承包含：全永磁相斥型直线磁悬浮轴承和主被动混合相斥型直线磁悬浮轴承。所述复式磁悬浮轴承的独立产品包含：相斥型径轴向磁悬浮轴承、复式径向磁悬浮轴承、复式轴向磁悬浮轴承和轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承与径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承。所述端面用相斥型轴向磁悬浮轴承包含：端面用全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承和端面用主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。所述吸引型磁力定心轴承还包含现有技术之外的梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承。所述转子偏磁减重力装置也包含现有技术之外，具有双边型磁拉力的转子偏磁减重力装置。

背景技术：

磁悬浮支撑系统是由多个磁力元件共同构建的定、转子空间平衡力系，是实现回旋体转子或直线移动平台进行悬浮运行的先进技术，在磁悬浮电主轴、磁悬浮机床导轨、飞轮电池，真空分子泵、超高速电机、电脑硬盘马达、磁悬浮风扇，斯特林制冷机、斯特林热泵、机器人以及航空航天、卫生、交通等领域具有广阔的应用前景。

一种可供回旋体转子使用的单自由度磁悬浮支撑系统，可以通过吸引型径向磁力轴承和吸引型轴向磁力轴承以及驱动电机和减少转子重力危害的偏磁装置协同作用，使转子体获得悬浮运行。该技术方案记载于中国发明专利(申请号200810189906.7，20091013020.4，200910160187.0)当中。其中，用来减少转子重力危害的偏磁减重装置，适用于各种磁悬浮轴承的使用。

2010年1月1日中国发明专利(申请号2010100037116)提供了由凸凹形定转子磁极通过气隙构成互补型交叉设置的相斥型轴向磁悬浮轴承、相斥型径向磁悬浮轴承、端面用相斥型轴向磁悬浮轴承以及由动、定子交叉磁极构成的相斥型直线磁悬浮轴承和包含相斥型直线磁悬浮轴承的直线移动平台用磁悬浮支撑系统，由于在该技术方案中的相斥型轴向磁悬浮轴承和相斥型径向磁悬浮轴承，分别显示具有径向力迹象和轴向力迹象，而被认为是一种可以开发成独立支撑转子体悬浮运行的磁力元件，但通过进一步的检验发现：这种相斥型轴向磁悬浮轴承或径向磁悬浮轴承所具有的径向力或轴向力均不具有稳定性，它们只能起到一个减少定、转子凸凹磁极间形成侧向粘滞力的作用。所以，在工程应用当中，单独利用相斥型轴向磁悬浮轴承或是相斥型径向磁悬浮轴承都无法使转子体获得有效悬浮运行，同时，对以往具有异型截面环形永磁体列入禁止范围。

发明内容：

本发明是对在先发明专利申请文件(2010100037116)的进一步完善，所要解决的技术问题和目标是：为了满足构建磁悬浮支撑系统的需要，提供多种简单而有效的相斥型径向磁悬浮轴承和相斥型轴向磁悬浮轴承。为了保障定、转子磁轴线的稳定，对相斥型磁悬浮轴承当中的永磁部件外形设置约束条件。为了提高磁悬浮支撑系统的运行效率，对消除转子本体的重力负载采取措施。为了避免降低相斥型磁悬浮轴承的磁能利用效率，彻底消除定转子工作气隙之外的任何空气磁路。为了满足磁悬浮支撑系统在各种工况下有效运行和降低控制系统的制造成本，在系统内设置最简单而有效的模糊控制通道。为了使相斥型径向磁悬浮轴承和相斥型轴向磁悬浮轴承获得双向稳定力，在系统内同时引入吸引型径向磁悬浮轴或吸引型轴向磁悬浮轴。基于相同的理由，在单边型结构的磁悬浮旋转平台当中加入具有径向气隙的吸引型磁悬浮轴承和在直线往复型磁悬浮支撑系统当中设置侧向结构的吸引型直线磁悬浮轴承。为了降低磁悬浮支撑系统装置的制造成本和实现标准化产业，将磁悬浮支撑系统当中的一些磁悬浮轴承优化组合为独立产品，单独制造。如：将具有径向气隙的相斥型径向磁悬浮与具有轴向气隙的相斥型径向磁悬浮构成具有凸凹形定转子磁极的相斥型径轴向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承构成复合径向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承构成复合轴向磁悬浮轴；将具有凸凹形定转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮承构成轴向力可控型复式磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承构成径向力可控型复式磁悬浮轴承；本发明所称凸凹形定转子磁极具备对称性特点；为了增加磁悬浮轴承的种类，以满足磁悬浮支撑系统的多样化设计需要，还要提供新结构的梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承、梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承与梯形极永磁吸引型磁力定心轴承及端面用相斥型轴向磁悬浮轴承。本发明还要同时解决现有技术的电磁型磁悬浮轴承控制复杂，功耗过大和全永磁轴承荷载力过低的缺陷。本发明的磁悬浮支撑系统可以采用手动控制，也可以采用现有技术的差动模糊控制方法实现有效悬浮运行。

下面将对解决以上技术问题和实现发明目的所涉及的具体技术方案展开描述：

一种单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，它是将具有径向气隙的电机设置在水平转子的中间部位上，然后，把具有凸凹形定转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承和具有凸凹形定转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承以及具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承和具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承与水平轴用转子偏磁减重装置，对称地分布在电机两侧的转子轴杆上，圆筒形外壳连接固定了所有磁力元件的定子部分，并通过气隙与固定在转子轴杆上各磁力元件的转子部分形成非机械接触的可转动连接；所述相斥型径向磁悬浮轴承包括：具有凸凹形定转子磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承和具有凸凹形定转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承；所述相斥型轴向磁悬浮轴承包括：具有凸凹形定转子磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承和具有凸凹形定转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。所述吸引型轴向磁悬浮轴承，除了包括现有技术具有径向气隙的电磁铁吸引型轴向磁悬浮轴承和具有径向气隙的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承外，还包括圆环形永磁体的纵轴向剖切面近极处为梯形的梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承；所述吸引型径向磁悬浮轴承除了包括现有技术具有轴向气隙的电磁铁吸引型径向磁悬浮轴承和具有轴向气隙的永磁吸引型径向磁悬浮轴承外，也包括圆环形永磁体的纵轴向剖切面近极处为梯形的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承。所述转子偏磁减重装置，除了可以采用现有技术的水平轴用转子偏磁减重装置外，还可以采用将现有技术转子偏磁减重装置定子部当中，经过径向充磁的半圆环永磁体设为两个，并使这两个半圆环永磁体的磁力互不相等，然后，将这两个磁力互不相等的半圆环永磁体对置安装在定子部的软铁环形凹槽当中，通过设置在定子部两个半环形永磁体与转子部的圆环形永磁体的相互作用，使转子被向上吸引的总是大于对转子形成向下吸引的磁拉力，从而使转子与地心引力的平衡位置符合设计要求，同时，还要注意：两个磁力互不相等的半圆环永磁体对置安装时，必须使上下对称安装的两个半圆环形永磁体所穿过转子轴心的中位线与地心铅垂线相重合。为了降低各种磁悬浮支撑系统装置的制造成本和实现标准化生产，对于磁悬浮支撑系统当中的一些磁悬浮轴承，还可以优化组合为独立产品成为标准件，如：将具有径向气隙的相斥型径向磁悬浮与具有轴向气隙的相斥型径向磁悬浮构成具有凸凹形定转子磁极的相斥型径轴向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承构成复合径向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承构成复合轴向磁悬浮轴将具有凸凹形定转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮承构成轴向力可控复合磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承构成径向力可控复合磁悬浮轴承；在本发明当中，所述相斥型径向磁悬浮轴承的定、转子凸凹形磁极本身具有轴向对称性和相斥型轴向磁悬浮轴承的定、转子凸凹形磁极本身具有径向对称性。

一种单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，它是将具有实心圆柱体定、转子凸凹磁极的端面用相斥型轴向磁悬浮轴承，设置在旋转平台的中心部位上，然后将具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承设置在端面用相斥型轴向磁悬浮轴承的外围，同时，还在旋转平台的下面设置有两个或一个向下延伸的圆柱形隔板，在旋转平台的基座上设置有一个或两个向上延伸的筒形隔板，并在圆柱形隔板与筒形隔板交叉后形成的内外空间，分别设置作为转子空间位置保持器使用的吸引型轴向磁悬浮轴承和为系统提供旋转的驱动电机所组成。所述端面用相斥型轴向磁悬浮轴承可以是全永磁的端面用相斥型轴向磁悬浮轴，也可以是主被动混合的相斥型端面用轴向磁悬浮轴，所述吸引型轴向磁悬浮轴承，除了采用梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承轴外，还可以与现有技术的全永磁吸引型轴向磁悬浮轴承和主被动吸引型轴向磁悬浮轴承互换使用；所述吸引型径向磁悬浮轴承，除了采用具有轴向气隙的永磁吸引型径向磁悬浮轴承外，也可以与具有轴向气隙的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承轴或现有技术的电磁铁吸引型径向磁悬浮轴承互换使用。

一种单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，它是将一个在一端带有小径孔口的圆柱形飞轮滚筒垂直地安装在内部空心静轴与外部筒形外壳之间的封闭腔体当中，在被圆柱形飞轮滚筒界定出的内外侧空间，分别设置：具有径向气隙的驱动电机和具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承；在圆柱形飞轮滚筒与内部空心静轴的上部端面之间，设置具有实心圆柱体凸凹形定转子磁极的相斥型端面用磁悬浮轴承，在圆柱形飞轮滚筒的上、下端面与外部筒形外壳之间，分别设有具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承和在圆柱形飞轮滚筒的上端面与外部筒形外壳的中心部位之间，设置具有轴向气隙的吸引型磁力定心轴承，另外，在圆柱形飞轮滚筒的上下端与外部筒形外壳之间对称设置的吸引型轴向磁悬浮轴承，还可以设置为上下磁力互不相等，从而使圆柱形飞轮滚筒获得向上提升的的偏磁减重效果。

在本发明当中，所述具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承，可以采用现有技术的吸引型轴向磁悬浮轴承，也可以采用一种梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承，即：对嵌装在定子部或转子部径向开口的软磁环形磁轭当中的环形永磁体的近极处，由两边开始逐渐向中间收小，从而界定出定子部或转子部环形永磁体与两边软铁环形凸极之间的间隔槽，同时，还在气隙对侧的转子部或定子部极上，设置出与环形永磁体的中间磁极和两边软铁环形凸极高度对称的凸凹形磁极极面，所述环形永磁体为径向充磁的环形用磁体；

在本发明当中，所述具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承，也可以采用现有技术吸引型轴向磁悬浮轴承之外的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承，即：对嵌装在定子部或转子部轴向开口的软磁环形凹槽当中的环形永磁体的近极处，由两侧开始逐渐向中间收小，从而界定出定子部或转子部环形永磁体与两侧软铁环形凸极之间的间隔槽，同时，还在气隙对侧的转子部或定子部极上，设置出与环形永磁体的中间磁极和两侧软铁环形凸极高度对称的凸凹形磁极极面，所述环形永磁体为轴向充磁的环形用磁体；

在本发明当中，具有轴向气隙的端面用吸引型磁力定心轴承除了可以采用现有技术吸引型磁力定心轴承之外，也可以采用梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承，即：对嵌装在定子部或转子部轴向口圆柱形沉孔当中的实心圆柱形永磁体的近极处，由周边开始逐渐向中间收小，从而界定出定子部或转子部实心圆柱形永磁体与周边软铁环形凸极之间的间隔槽，同时，还在气隙对侧的转子部或定子部极上，设置出实心圆柱形永磁体及其周边软铁环形凸极高度对称的凸凹形磁极极面，所述圆柱形永磁体为轴向充磁。

一种两自由度直线往复型磁悬浮支撑系统，它是以固定在直线导轨床体与磁悬浮动子移动平台中心部位上，具有上下结构的吸引型直线磁悬浮轴承为参照，在两侧对称地安装两个具有凸凹形动、定子磁极，并通过气隙使凸凹形动、定子磁极之间形成互补型交叉设置的相斥型直线磁悬浮轴承，然后，从直线导轨床体向上延伸的两个或四个条形隔板与四个或两个从磁悬浮动子移动平台向下延伸的条形隔板交叉后，在吸引型直线磁悬浮轴承两侧所界定出的空间内，分别设置具有侧向结构并被用来当作动子空间位置保持器使用的吸引型直线磁悬浮轴承和具有侧向结构的直线驱动电机所组成。所述的吸引型直线磁悬浮轴承可以采用永磁吸引型直线磁悬浮轴承，也可以采用电磁铁吸引型直线磁悬浮轴承。所述相斥型直线磁悬浮轴承可以是全永磁相斥型直线磁悬浮轴承，也可以是在中心磁极两侧装有电磁线圈的形或形动、定子软铁磁极通过气隙与全永磁凸凹形定、动子磁极构成互补型交叉设置的主被动混合相斥型直线磁悬浮轴承。所述具有上下结构的吸引型直线磁悬浮轴承与具有上下结构的相斥型直线磁悬浮轴承之间，还可以进行数量和位置上的互换。

在本发明当中，所述全永磁相斥型直线磁悬浮轴承是全永磁相斥型径向磁悬浮轴承的演变，即：它是对全永磁相斥型径向磁悬浮轴承断开后的展开。所述主被动混合相斥型直线磁悬浮轴承是对主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承的演变，即：它是将主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承切断和展开后，再把原型当中的两个电磁线圈合并为一个并安装在的形或形软铁磁极当中，并使装有电磁线圈的的形或形软铁磁极通过气隙与全永磁凸凹形组合磁极构成凸凹互补型交叉设置的主被动混合相斥型直线磁悬浮轴承；也可以是将两个线圈轴向对应地设置在的形或形形软铁磁极的中心磁极两侧，并保持了两个电磁线圈之间的电流极性互为相反以及使气隙两侧的磁场力保持在相反的状态。。

在本发明当中，所述上下结构的吸引型直线磁悬浮轴承，是对具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承的切断后展开。侧向结构的吸引型直线磁悬浮轴承与上下结构的吸引型直线磁悬浮轴承的区别仅在于安装方式的不同。

在本发明当中，所述的电磁铁吸引型直线磁悬浮轴承是采用“E”形铁心磁极，并与气隙对侧的浅槽型“E”形软铁磁极极面具有高度对称性和初级铁心长度大于次级铁心长度的电磁铁吸引型直线磁悬浮轴承。

在本发明当中，所述动子空间位置是指：在系统安装动子空间位置保持器之前，受吸引型直线磁悬浮轴承和相斥型直线磁悬浮轴承共同作用，使动子所处的空间位置，并且是系统空载时的动子空间位置。

一种具有凸凹磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承：它是由三个不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向套装在一起后，组成在中间位置上带有环形凸起或环形凹槽的多磁体定子组合磁极或多磁体转子组合磁极与三个具有不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向套装后，组成在中间位置上带有环形凹槽或环形凸起的多磁体转子组合磁极或多磁体定子组合磁极，然后，通过气隙轴向相对，并使气隙两侧的多磁体定、转子组合磁极之间构成凸凹互补型交叉设置以及使气隙两侧的磁场力保持相互排斥的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承。所述多磁体转子组合磁极与全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承的内套有连接，所述多磁体定子组合磁极被全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承的应用装置所固定。

在本发明当中，所述多磁体定、转子组合磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，多磁体定、转子组合磁极的背离气隙一侧均由导磁材料所覆盖。

在本发明当中，转子组合磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，多磁体定子组合磁极和转子组合磁极的非工作气隙均被软铁磁轭所包围。

在本发明当中，所述多磁体定、转子组合磁极当中的各径向相邻环形永磁体之间的磁场极性相同时，多磁体定、转子组合磁极均可以由单一整体的永磁材制作。

一种具有凸凹磁极的主被动相斥型轴向磁悬浮轴承：它是由三个不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，组成在中间位置上带有环形凸起或环形凹槽的永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极，然后，与纵轴向剖切面为形或形的环形软铁转子组合磁极或定子组合磁极，通过气隙轴向相对和使转子组合磁极与定子组合磁极之间成为凸凹互补的交叉设置，在所述纵轴向剖切面为形或形的环形软铁转子组合磁极或环形软铁定子组合磁极所带的两个环形凹槽当中，分别设有两个电流极性相反的电磁线圈，并使两个电磁线圈所产生的磁场力与径向相对的永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极所固有的磁场力相互排斥。所述永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极当中的各相邻环形永磁体之间的体之间的磁场极性保持一致并使永磁定、转子组合磁极的非工作气隙侧均由软铁磁轭所包围时。

在本发明当中，所述全永磁定子组合磁极或全永磁转子组合磁极当中的各相邻环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，该永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极均可采用单一整体的永磁材料制作。

在本发明当中，所述位于两个电磁线圈中间的环形软铁也可以由被轴向充磁的环形永磁体取代以及使环形永磁体固有的磁极性与两个电磁线圈所产生的磁通方向一致。

一种具有实心圆柱体凸凹磁极的端面用相斥型轴向磁悬浮轴承：它是由一个经过轴向充磁的实心圆柱形永磁体和一个经过轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，成为在中间位置上带有圆柱形凸台或圆柱形沉陷部的全永磁定子组合磁极或全永磁转子组合磁极，然后与经过轴向充磁的实心圆柱形永磁体和一个经过轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，成为在中间位置上带有圆柱形沉陷部或圆柱形凸台的全永磁转子组合磁极或全永磁定子组合磁极，通过气隙轴向相对并形成凸凹互补型交叉设置的端面用相斥型轴向磁悬浮轴承。所述气隙两侧的磁场力为相互排斥状态。

在本发明当中，当多磁体定、转子组合磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，多磁体定、转子组合磁极的背离气隙一侧均由导磁材料所覆盖。当转子组合磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，多磁体定子组合磁极和转子组合磁极的非工作气隙均被软铁磁轭所包围，并可以使永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极采用单一整体的永磁材料来制作。

一种具有实心圆柱体凸凹磁极的端面用主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承：它是由一个经过轴向充磁的实心圆柱形永磁体和一个经过轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，成为在中间位置上带有圆柱形凸台或圆柱形沉陷部的全永磁定子组合磁极或全永磁转子组合磁极，然后与纵轴向剖切面为形或形的实心圆柱形软铁转子磁极或实心圆柱形软铁定子磁极通过气隙轴向相对并使定、转子磁极之间形成凸凹互补型交叉设置，并在所述实心圆柱形软铁转子磁极或实心圆柱形软铁定子磁极所带的环形凹槽当中，设置有电磁线圈以及使电磁线圈所产生的磁场力与气隙对侧永磁体所固有的磁场力相互排斥。

在发明当中，所述所述全永磁定子组合磁极或全永磁转子组合磁极当中的各相邻永磁体之间的磁场极性相互一致，并将永磁定、子组合磁极的非工作气隙侧全部由软铁磁轭所包围。

在本发明当中，所述各相邻永磁体之间的磁场极性相互一致时，全永磁定子组合磁极或全永磁转子组合磁极，均可以由单一整体的永磁材料制作。

在本发明当中，所述位于电磁线圈中间的实心圆柱形软铁转子磁极或实心圆柱形软铁定子磁极也可以由被轴向充磁的实心圆永磁体所取代以及使实心圆永磁体固有的内部磁通方向与电磁线圈所产生的磁通方向一致。

一种具有凸凹形磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承：它是由三个具有相同外径而内径不同且被轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密地叠加后，形成纵轴性剖切面为凸形或凹形的多磁体组合定子磁极或多磁体组合转子磁极与三个具有相同内径而外径不同且被轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密地叠加后，形成纵轴性剖切面为凹形或凸形的多磁体组合转子磁极或多磁体组合定子磁极，然后，将多磁体组合定子磁极和多磁体组合转子磁极分别固定在磁悬浮轴承的内套外围和外圈内壁上，使所述定、转子组合磁极通过气隙形成径向相对及定、转子组合磁极之间的凸凹互补型交叉设置，并使气隙两侧的磁场力保持在相斥的状态。

在本发明当中，当多磁体组合定、转子磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，多磁体定、转子组合磁极的背离气隙一侧均由导磁材料所覆盖。当转子组合磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，多磁体定子组合磁极和转子组合磁极的非工作气隙均被软铁磁轭所包围，并可以使永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极采用单一整体的永磁材料来制作。

在本发明当中，为了保持气隙当中磁力线的分布对称均匀，禁止在永磁体上开孔，尤其禁止开设非对称或不等距的孔槽以及保证使每个多磁体组合磁极当中的各磁体间拼接具有高度对称性。

一种具有凸凹磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承：它是由设置在主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承内套外围或外圈内壁上，且纵轴向剖切面为为形或形的圆环形软铁磁极以及设置在圆环形软铁磁极上两个径向口环形凹槽当中电流极性相反的两个电磁线圈所组成的内定子磁极或外定子磁极与设置在主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承外圈内壁或内套外围且纵轴向剖切面为为形或形并由三个经过轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密叠加后构成的多磁体外转子组合磁极或多磁体内转子组合磁极通过气隙径向相对，以及使定转子磁极之间形成凸凹互补型交叉设置和保持气隙两侧的磁力相互排斥。

在本发明当中，所述位于两个电磁线圈之间的圆环形软铁磁极，也可以采用被轮辐式径向充磁的圆环形永磁体所替代，但在采用圆环形永磁体替代圆环形软铁磁极后，也必须使两个电磁线圈所产生的磁通方向与圆环形永磁体所固有的内部磁通方向一致。

在本发明当中，所述多磁体组合磁极当中各相邻环形磁体之间的磁场极性相互一致，并在多磁体组合磁极的两端增加与气隙径向位置相适应的环形导磁板，以避免工作气隙之外的空气磁路。

一种相斥型径轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在相斥型径轴向磁悬浮轴承内套上的两个外径小于相斥型径轴向磁悬浮轴承外套内径的径向环形板与固定在相斥型径轴向磁悬浮轴承外套内壁上的两个小径大于相斥型径轴向磁悬浮轴承内套外径的径向环形板，使相斥型径轴向磁悬浮轴承的内外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个相斥型轴向磁悬浮轴承和一个相斥型径向磁悬浮轴承对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成相斥型径轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述相斥型径轴向磁悬浮轴承和相斥型径轴向磁悬浮轴承的类型，可以采用永磁型，也可以采用主被动混合型。

一种具有凸凹磁极的复式径向磁悬浮轴承：它是通过固定在复合径向磁悬浮轴承内套上的两个外径小于复合径向磁悬浮轴承外套内径的径向环形板与固定在复合径向磁悬浮轴承外套内壁上的两个小径大于复合径向磁悬浮轴承内套相对面外径的径向环形板，使复合径向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个吸引型径向磁悬浮轴承和一个相斥型径向磁悬浮轴承对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成复合径向磁悬浮轴承的独立产品；所述吸引型径向磁悬浮轴承和相斥型径向磁悬浮轴承，又各自包含：永磁型、电磁型和主被动混合三个类型，在功能相同的磁悬浮轴承之间均可互换使用。

一种具有凸凹磁极的复式轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在复合轴向磁悬浮轴承内套上的两个外径小于复合轴向磁悬浮轴承外套向对面内径的径向环形板与固定在复合轴向磁悬浮轴承外套内壁上的两个小径大于复合轴向磁悬浮轴承内套相对面外径的径向环形板，使复合轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个相斥型轴向磁悬浮轴承和一个吸引型轴向磁悬浮轴承，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成复合型轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述相斥型轴向磁悬浮轴承和吸引型轴向磁悬浮轴承，由各自包含：永磁型、电磁型和主被动混合三个类型，在功能相同的磁悬浮轴承之间均可互换使用。

一种具有凸凹磁极的轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套上的两个外径小于轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套相对面内径的径向环形板与固定在轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套内壁上的两个小径大于轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套相对面外径的径向环形板，使轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承和一个具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的独立产品；

一种具有凸凹磁极的径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套上的两个外径小于径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套所对应面内径的径向环形板与固定在径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套内壁上的两个小径大于径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套对应面外径的径向环形板，使径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，形成三个轴向并列的空间，然后，将两个具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承和一个具有径向气隙的相斥型径向磁悬浮轴承，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的独立产品。

附图说明：

以下示意附图，只表示该装置当中各部件之间的作用关系，不具有严格的空间比例尺度，文字描述上的对称性只涉及垂直于磁力线的截面积。

图1、图2、图3是是本发明的单旋转型磁悬浮支撑系统。

图4、是本发明的两自由度直线往复型磁悬浮支撑系。

图5、图6是本发明具有凸凹磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承。

图7、是本发明具有凸凹磁极的主被动相斥型轴向磁悬浮轴承。

图8、图9是本发明具有凸凹磁极的端面用全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承。

图10是本发明具有凸凹磁极的端面用主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。

图11、图12是本发明具有凸凹形磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承。

图13、图14是本发明具有凸凹磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承。

图15是本发明相斥型径轴向磁悬浮轴承。

图16是本发明具有凸凹磁极的复式径向磁悬浮轴承。

图17是本发明具有凸凹磁极的复式轴向磁悬浮轴承。

图18是本发明具有凸凹磁极的轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承。

图19是本发明具有凸凹磁极的径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承。

具体实施方式：

下面用具体的实施方式并结合根据附图说明对本发明作进一步的详细描述：

按照图1所示的单自由度旋转型磁悬浮支撑系统：它是将具有径向气隙的电机9设置在水平转子19的中间部位上，然后，把具有凸凹形定、转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承7，12和具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承6，13以及具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承8，11和具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承5，14与水平轴用转子偏磁减重装置，对称地分布在电机9两侧的转子轴杆19上，所述转子偏磁减重装置由设置在径向口软铁环形凹槽当中的且被径向充磁的圆环形永磁体1或18组成的转子部磁极，通过气隙与定子部磁极相互对正，定子部磁极由位于转子部上方径向口软铁环形凹槽当中被径向充磁的的半圆环永磁体4或15和位于转子部下方径向口软铁环形凹槽当中较小的半圆环永磁体2或17及软铁就位磁轭3或16所组成，圆筒形外壳10连接固定了所有磁力元件的定子部分，并通过气隙与固定在转子轴杆上各磁力元件的转子部分形成非机械接触的可转动连接；所述相斥型径向磁悬浮轴承7，12包括：具有凸凹形定、转子磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承和具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承；所述相斥型轴向磁悬浮轴承6，13包括：具有凸凹形定、转子磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承和具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。所述吸引型轴向磁悬浮轴承8，11，除了包括现有技术具有径向气隙的电磁铁吸引型轴向磁悬浮轴承和具有径向气隙的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承外，还包括圆环形永磁体的纵轴向剖切面近极处为梯形的梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承；所述吸引型径向磁悬浮轴承5，14除了包括现有技术具有轴向气隙的电磁铁吸引型径向磁悬浮轴承和具有轴向气隙的永磁吸引型径向磁悬浮轴承外，也包括圆环形永磁体的纵轴向剖切面近极处为梯形的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承。为了降低各种磁悬浮支撑系统装置的制造成本和实现标准化生产，对于磁悬浮支撑系统当中的一些磁悬浮轴承，还可以优化组合为独立产品成为标准件，如：将具有径向气隙的相斥型径向磁悬浮轴承7或12与具有轴向气隙的相斥型轴向磁悬浮轴承6或13构成具有凸凹形定转子磁极的相斥型径轴向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承7或12与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承5或14构成复合径向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承6或13与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承8或11构成复合轴向磁悬浮轴；将具有凸凹形定转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承(图中未示)与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮承8或11构成轴向力可控复合磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承(图中未示)与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承5或14构成径向力可控复合磁悬浮轴承。

按照图2所示的单自由度旋转型磁悬浮支撑系统：它是将具有实心圆柱体定、转子凸凹磁极的端面用相斥型轴向磁悬浮轴承23设置在旋转平台的中心部位，然后将具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承22设置在端面用相斥型轴向磁悬浮轴承23的外围，同时，还在旋转平台24的下面设置有两个向下延伸的圆柱形隔板25、27和在旋转平台的基座28上设置有一个向上延伸的筒形隔板26，并在圆柱形隔板25、27与筒形隔板26交叉后界定出的内外空间，分别设置具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承21和具有径向气隙的驱动电机20所组成。

按照图3所示，本发明的单自由度旋转型磁悬浮支撑系统：它是将一个在一端带有小径孔口的圆柱形飞轮滚筒36垂直地安装在内部空心静轴29和外部筒形外壳35之间的封闭腔体当中，在被圆柱形飞轮滚筒36界定出的内外侧空间，分别设置：具有具有径向气隙的永磁电机31和具有径向气隙的梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承30；在圆柱形飞轮滚筒36与内部空心静轴29的上端面之间，设置具有实心圆柱体凸凹形定转子磁极的端面用全永磁相斥型磁悬浮轴承34，在圆柱形飞轮滚筒36的上、下端面与外部筒形外壳35之间分别设有具有轴向气隙的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承32、37以及在圆柱形飞轮滚筒36的上端面与外部筒形外壳35的中心部位上设置具有轴向气隙的梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承33，由于梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承32的磁拉力大于梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承37的磁拉力，从而使圆柱形飞轮滚筒36获得克服地心引力的的偏磁减重效果。

按照图4所示，本发明的两自由度直线往复型磁悬浮支撑系统：是以固定在直线导轨床体46与磁悬浮动子移动平台44中心部位上具有上下结构的永磁吸引型直线磁悬浮轴承45为参照，在两侧对称地安装两个具有凸凹形动、定子磁极，并通过气隙使凸凹形动、定子磁极之间形成互补型交叉设置的全永磁相斥型直线磁悬浮轴承43、47，然后，在由直线导轨床体46向上延伸的两个条形隔板38、52与四个从磁悬浮动子移动平台向下延伸的条形隔板39、42、48、51交叉后，在吸引型直线磁悬浮轴承45两侧界定出的空间内，分别设置具有侧向结构并被用来当作动子空间位置保持器使用的电磁铁吸引型直线磁悬浮轴承41、49和具有侧向结构的直线驱动电机40、50所组成。

按照图5、图6所示，本发明具有凸凹磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承：是由三个不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向紧密地套装在一起后，组成在中间位置上带有环形凹槽的多磁体定子组合磁极53、55和58、59与三个具有不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向套装后，组成在中间位置上带有环形凸起的多磁体转子组合磁极56、54，通过气隙轴向相对，并使气隙两侧的多磁体定、转子组合磁极之间构成互补型交叉设置的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承。当所述多磁体定、转子组合磁极当中的各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，多磁体定、转子组合磁极的背离工作气隙一侧由软铁磁轭55、54所覆盖，当所述多磁体定、转子组合磁极当中各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性相同时，多磁体定、转子组合磁极的非工作气隙侧均被软铁磁轭59、61所包围。所述转子组合磁极56与全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承的内套57有连接，所述定子组合磁极53被全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承的应用装置所固定。

按照图7所示，本发明的具有凸凹磁极的主被动相斥型轴向磁悬浮轴承：它是由三个不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向紧密地套装在一起后，组成在中间位置上带有环形凹槽的永磁转子组合磁极，然后，与纵轴向剖切面为形的环形软铁定子组合磁极，通过气隙轴向相对和使转子组合磁极64、66与定子组合磁极62、63、67之间成为凸凹互补的交叉设置，在所述纵轴向剖切面为形“的环形软铁定子组合磁极所带的两个环形凹槽当中，分别设有两个电流极性相反的电磁线圈62、63，并使两个电磁线圈所产生的磁场力与轴向相对的永磁转子组合磁极64、66所固有的磁场力相互排斥。所述永磁转子组合磁极当中的各相邻环形永磁体的磁场极性相互一致，永磁转子组合磁极(64)的非工作气隙侧用软铁磁轭66所包围并连接于主被动相斥型轴向磁悬浮轴承的法兰式内套65。

按照图8、图9所示，本发明具有实心圆柱体凸凹磁极的端面用全永磁轴向磁悬浮轴承：它是由一个经过轴向充磁的实心圆柱形永磁体和一个经过轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，成为在中间位置上带有圆柱形凸台或圆柱形沉陷部的全永磁定子组合磁极69，然后与同样是经过轴向充磁的实心圆柱形永磁体和一个经过轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，成为在中间位置上带有圆柱形沉陷部或圆柱形凸台的全永磁转子组合磁极71，通过气隙成为凸凹互补的交叉设置并使气隙两侧的磁场力保持在相斥的状态，当所述定、转子组合磁极当中各径向相邻永磁体之间的磁场极性互为相反时，所述定、转子组合磁极的背离气隙一侧均被导磁材料69、73所覆盖。当所述定、转子组合磁极当中的各径向相邻永磁体之间的磁场极性为相互一致时，同时要在定、转子组合磁极68、69和71、73的外围增加与全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承的轴向气隙相适应的导磁套体70、72，并可以使全永磁定、转子组合磁极75、76制成单一型的整体和在单一型永磁定、转子磁极的外非工作气隙侧全部由导磁材料85、77所覆盖。当永磁体的非工作气隙侧全部由导磁材料所覆盖时，定、转子磁极的外围固定装置74、78还可以由非磁性材料制造。

按照图10所示，本发明具有实心圆柱体凸凹磁极的端面用主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承，它是由一个经过轴向充磁的实心圆柱形永磁体和一个经过轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，成为在中间位置上带有圆柱形沉陷部的全永磁转子组合磁极81，然后与纵轴向剖切面为形或形的实心圆柱形软铁定子磁极79通过气隙轴向相对并使定、转子磁极之间成为凸凹互补型交叉设置，在所述纵轴向剖切面为形或形的实心圆柱形软铁定子磁极所带的环形凹槽当中，设有电磁线圈80，电磁线圈80所产生的磁场力与气隙对侧永磁体81所固有的磁场力相互排斥。所述全永磁定子组合磁极或全永磁转子组合磁极当中的各相邻永磁体之间的磁场极性相互一致，并使永磁定、子组合磁极的非工作气隙侧全部由软铁磁轭82所包围。该端面用轴向磁悬浮轴承可在轴端83与端盖84之间使用。

按照图11、图12所示，本发明具有凸凹形磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承：是由三个具有相同外径而内径不同且被轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密地叠加后，形成纵轴性剖切面为凸形的多磁体组合定子磁极88与三个具有相同内径而外径不同且被轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密地叠加在一起后，形成纵轴性剖切面为凹形的多磁体组合转子磁极86，然后，将组合定子磁极88和组合转子磁极86分别固定在磁悬浮轴承的内套87外围和外圈内壁89上，从而使定、转子组合磁极通过气隙形成径向相对和使定、转子组合磁极之间形成凸凹互补型交叉设置和使气隙两侧的磁场力保持在相斥状态。

当所述多磁体组合定、转子磁极当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，多磁体定、转子组合磁极的背离气隙一侧均由导磁材料87、89所覆盖。当所述多磁体组合定、转子磁极92、115当中各相邻环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，还需在该多磁体组合定、转子磁极的两端设置与永磁体定、转子磁极的端面相适应的圆环形导磁板90、91、94、95，93与116分别是全永磁相斥型径向磁悬浮轴承的外圈和内套。

按照图13、图14所示，本发明具有凸凹磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承：它是由设置在主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承内套109外围或直接作为外圈总承使用，且纵轴向剖切面为为形或形的圆环形软铁磁极113或104以及设置在圆环形软铁磁极上两个径向口环形凹槽当中电流极性相反的两个电磁线圈96、101或103、105所组成的内定子部磁极或外定子部磁极与设置在主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承外圈99内壁或内套99-1外围且纵轴向剖切面为为形或形并由三个经过轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密叠加后构成的多磁体外转子组合磁极98或多磁体内转子组合磁极108通过气隙径向相对，以及使定转子磁极之间形成凸凹互补型交叉设置和保持气隙两侧的磁力相互排斥。所述多磁体组合磁极98、108当中各相邻环形磁体之间的磁场极性为相互一致，并在多磁体组合磁极98、108的两端设有与气隙径向位置相适应的环形导磁板114、97、100、112和110、102、106、107。

按照图15所示，本发明的相斥型径轴向磁悬浮轴承：是通过固定在相斥型径轴向磁悬浮轴承内套119上的两个外径小于相斥型径轴向磁悬浮轴承外套内径的径向环形板121、117与固定在相斥型径轴向磁悬浮轴承外套125内壁上的两个小径大于相斥型径轴向磁悬浮轴承内套119外径的径向环形板120、124，使相斥型径轴向磁悬浮轴承的内外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承122、118和一个全永磁相斥型径向磁悬浮轴承123对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成相斥型径轴向磁悬浮轴承的独立产品。

按照图16所示，本发明具有凸凹磁极的复式径向磁悬浮轴承：它是通过固定在复合径向磁悬浮轴承内套130上的两个外径小于复合径向磁悬浮轴承外套134内径的径向环形板132、126与固定在复合径向磁悬浮轴承外套134内壁上的两个小径大于复合径向磁悬浮轴承内套130相对面外径的径向环形板131、127，使复合径向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个永磁吸引型径向磁悬浮轴承133、136和一个全永磁相斥型径向磁悬浮轴承135对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成复合径向磁悬浮轴承的独立产品。所述全永磁相斥型径向磁悬浮轴承当中的转子多磁体组合磁极的非工作气隙一侧被软铁磁轭128、129所覆盖。

按照图17所示，本发明具有凸凹磁极的复式轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在复合轴向磁悬浮轴承内套144上的两个外径小于复合轴向磁悬浮轴承外套153对应面内径的径向环形板146、140与固定在复合轴向磁悬浮轴承外套153内壁上的两个小径大于复合轴向磁悬浮轴承内套144对应面外径的径向环形板151、154，使复合轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承148、138和一个由径向充磁的环形永磁体142与外围软铁磁轭152构成的定子磁极，通过气隙与转子部软铁磁极143所组成的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，从而构成复合型轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承148、138当中的137、149是两个带有轴向口环形凹槽的环形永磁体，145、141是两个带有中间环形凸起部的环形永磁体，所述带有轴向口环形凹槽的环形永磁体和带有中间环形凸起部的环形永磁体的非工作气隙侧分别被软铁磁轭147、150、155、139所包围。

按照图18所示，本发明具有凸凹磁极的轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套162上的两个外径小于轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套170对应面内径的径向环形板172-1、172-2与固定在轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套170内壁上的两个小径大于轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套162对应面外径的径向环形板168、171，使轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承和一个具有径向气隙的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述的两个主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承分别由在中间部位上带有轴向口环形凹槽的环形永磁体166、156及其外围磁轭165、157所构成的转子磁极，通过气隙与纵轴向剖切面为形的环形软铁定子磁极164、158构成凸凹互补型交叉设置，所述环形软铁定子磁极164、158所带的两个轴向口环形凹槽当中分别装有两个电流极性相反的电磁线圈167、163和172、159，以及使电磁线圈所产生的磁场与气隙对侧永磁体固有的磁场保持在相斥状态。所述具有径向气隙的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承161是由两个分别被径向充磁的环形永磁体及各自所带的外围软铁磁轭169、160所构成。

按照图19所示，本发明具有凸凹磁极的径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承：它是通过固定在径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套175上的两个外径小于径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套181相对面内径的径向环形板176、173与固定在径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套181内壁上的两个小径大于径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套175相对面外径的径向环形板178、182，使径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承177、183和一个主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承174，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承由在纵轴向剖切面为形且在两个轴向口环形凹槽内分别装有两个电流极性相反的电磁线圈179、180所构成的定子磁极通过气隙与带有外围磁轭的永磁转子磁极相互对正。

Claims (15)

1.一种单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，由径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承以及转子偏磁减重装置与驱动电机构成，其特征是：它是将具有径向气隙的电机(9)设置在水平转子轴杆(19)的中间部位上，然后，把具有凸凹形定、转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承(7，12)和具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承(6，13)以及具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(8，11)和具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(5，14)与水平轴用转子偏磁减重装置，对称地分布在电机(9)两侧的水平转子轴杆(19)上，圆筒形外壳(10)连接固定所有磁力元件的定子部分，并通过气隙与固定在转子轴杆上各磁力元件的转子部分形成非机械接触的可转动连接；所述相斥型径向磁悬浮轴承(7，12)包括；具有凸凹形定、转子磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承和具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承；所述相斥型轴向磁悬浮轴承(6，13)包括；具有凸凹形定、转子磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承和具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承；所述吸引型轴向磁悬浮轴承(8，11)，除了包括具有径向气隙的电磁铁吸引型轴向磁悬浮轴承和具有径向气隙的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承外，还包括圆环形永磁体的纵轴向剖切面近极处为梯形的梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承；所述吸引型径向磁悬浮轴承(5，14)除了包括具有轴向气隙的电磁铁吸引型径向磁悬浮轴承和具有轴向气隙的永磁吸引型径向磁悬浮轴承外，也包括圆环形永磁体的纵轴向剖切面近极处为梯形的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承；为了降低各种磁悬浮支撑系统装置的制造成本和实现标准化生产，对于磁悬浮支撑系统当中的一些磁悬浮轴承，集成独立产品进行单独制造，即：将具有径向气隙的相斥型径向磁悬浮轴承(7或12)与具有轴向气隙的相斥型轴向磁悬浮轴承(6或13)构成具有凸凹形定转子磁极的相斥型径轴向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型径向磁悬浮轴承(7或12)与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(5或14)构成复式径向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的相斥型轴向磁悬浮轴承(6或13)与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(8或11)构成复式轴向磁悬浮；将具有凸凹形定转子磁极的主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承与具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮承(8或11)构成轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承；将具有凸凹形定、转子磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承与具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(5或14)构成径向力可控型复式径向磁悬浮轴承。

2.一种单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，它是将具有实心圆柱体定、转子凸凹磁极的端面用相斥型轴向磁悬浮轴承(23)设置在旋转平台的中心部位上，然后将具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(22)设置在端面用相斥型轴向磁悬浮轴承(23)的外围，同时，还在旋转平台(24)的下面设置有一个或两个向下延伸的圆柱形隔板(25、27)，在旋转平台的基座(28)上设置有两个或一个向上延伸的筒形隔板(26)，并在圆柱形隔板与筒形隔板交叉后形成的内外空间，分别设置具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(21)和具有径向气隙的驱动电机(20)；所述端面用相斥型轴向磁悬浮轴承(23)可以是全永磁端面用相斥型轴向磁悬浮轴，也可以是主被动混合的相斥型端面用轴向磁悬浮轴，所述具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(21)除了采用梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承轴外，还可以与全永磁和主被动吸引型轴向磁悬浮轴承互换使用；所述吸引型径向磁悬浮轴承(22)除了采用具有轴向气隙的永磁吸引型径向磁悬浮轴承外，还可以与具有轴向气隙的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承轴及现有技术的电磁铁吸引型径向磁悬浮轴承互换使用。

3.一种单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，它是将一个在一端带有小径孔口的圆柱形飞轮滚筒(36)垂直地安装在内部空心静轴(29)与外部筒形外壳(35)之间的封闭腔体当中，在被圆柱形飞轮滚筒(36)界定出的内外侧空间，分别设置；具有径向气隙的驱动电机(31)和具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(30)；在圆柱形飞轮滚筒(36)与内部空心静轴(29)的上端面之间，设置具有实心圆柱体凸凹形定转子磁极的端面用相斥型轴向磁悬浮轴承(34)，在圆柱形飞轮滚筒(36)的上、下端面与外部筒形外壳(35)之间分别设有具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(32、37)以及在圆柱形飞轮滚筒(36)的上端面与外部筒形外壳(35)的中心部位上，设置具有轴向气隙的吸引型磁力定心轴承(33)，另外，在圆柱形飞轮滚筒(36)的上下端与外部筒形外壳(35)之间对称设置的吸引型径向磁悬浮轴承(32、37)，可以设置成上下磁力互补相等，从而使圆柱形飞轮滚筒(36)获得克服地心引力的的偏磁减重效果；所述具有径向气隙的吸引型轴向磁悬浮轴承(30)，可以采用吸引型轴向磁悬浮轴承，也可以采用梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承，梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承是由嵌装在定子部或转子部径向开口的软磁环形磁轭当中的环形永磁体在近极处，由两边开始逐渐向中间收小，从而界定出定子部或转子部环形永磁体与两边软铁环形凸极之间的间隔槽，同时，还在气隙对侧的转子部或定子部极上，设置出与环形永磁体的中间磁极和两边软铁环形凸极高度对称的凸凹形磁极极面所构成；所述梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承当中的环形永磁体为径向充磁的环形用磁体；所述具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(32、37)，也可以采用现有技术吸引型径向磁悬浮轴承之外的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承，梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承，是由嵌装在定子部或转子部轴向开口的软磁环形磁轭当中的环形永磁体在近极处，由两侧开始逐渐向中间收小，从而界定出定子部或转子部环形永磁体与两侧软铁环形凸极之间的间隔槽，同时，还在气隙对侧的转子部或定子部极上，设置出与环形永磁体的中间磁极和两侧软铁环形凸极高度对称的凸凹形磁极极面所构成；所述梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承当中的环形永磁体为轴向充磁的环形用磁体；所述具有轴向气隙的端面用吸引型磁力定心轴承(33)除了可以采用吸引型磁力定心轴承之外，也可以采用梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承，梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承，是由嵌装在定子部或转子部轴向口圆柱形沉孔当中的实心圆柱形永磁体的近极处，由周边开始逐渐向中间收小，从而界定出定子部或转子部实心圆柱形永磁体与周边软铁环形凸极之间的间隔槽，同时，还在气隙对侧的转子部或定子部极上，设置出实心圆柱形永磁体及其周边软铁环形凸极高度对称的凸凹形磁极极面所构成；所述梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承当中的圆柱形永磁体为轴向充磁；所述梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承(30)、梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承(32、37)、梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承(33)作为磁悬浮支撑系统常用的磁力元件，可以适用于各种磁悬浮支撑系统当中使用。

4.一种两自由度直线往复型磁悬浮支撑系统，它是以固定在直线导轨床体(46)与磁悬浮动子移动平台(44)中心部位上具有上下结构的吸引型直线磁悬浮轴承(45)为参照，在两侧对称地安装两个具有凸凹形动、定子磁极，并通过气隙使凸凹形动、定子磁极之间形成互补型交叉设置的相斥型直线磁悬浮轴承(43、47)，然后，在由直线导轨床体(46)向上延伸的四个或两个条形隔板(38、52)与两个或四个从磁悬浮动子移动平台向下延伸的条形隔板(39、42、48、51)交叉后，在吸引型直线磁悬浮轴承(45)两侧界定出的空间内，分别设置具有侧向结构并被用来当作动子空间位置保持器使用的吸引型直线磁悬浮轴承(41、49)和具有侧向结构的直线驱动电机(40、50)所组成；所述的吸引型直线磁悬浮轴承(45)可以采用永磁吸引型直线磁悬浮轴承，也可以采用电磁铁吸引型直线磁悬浮轴承；所述相斥型直线磁悬浮轴承(43、47)可以是全永磁相斥型直线磁悬浮轴承，也可以是在中心磁极两侧装有电磁线圈的形或形动、定子软铁磁极通过气隙与全永磁凸凹形定、动子磁极构成互补型交叉设置的主被动混合相斥型直线磁悬浮轴承；所述具有上下结构的吸引型直线磁悬浮轴承(45)与具有上下结构的相斥型直线磁悬浮轴承(43、47)之间，还可以进行数量和位置上的互换。

5.一种具有凸凹磁极的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是由三个不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向套装在一起后，组成在中间位置上带有环形凸起或环形凹槽的多磁体定子组合磁极(53、55)或多磁体转子组合磁极与三个具有不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体径向套装后，组成在中间位置上带有环形凹槽或环形凸起的多磁体转子组合磁极(56、54)或多磁体定子组合磁极通过气隙轴向相对，并使气隙两侧的多磁体定、转子组合磁极之间构成互补型交叉设置和气隙两侧的磁场力保持在排斥状态的全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承；所述多磁体定、转子组合磁极当中的各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性可以互为相反，也可以相互一致，当所述多磁体定子组合磁极(58)和转子组合磁极(60)当中的各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，多磁体定、转子组合磁极的非工作气隙侧均被软磁材料(59、61)所包围；当所述多磁体定、转子组合磁极当中的各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，多磁体定、转子组合磁极背离工作气隙的一侧由软铁磁轭所覆盖；当所述多磁体定、转子组合磁极当中的各径向相邻环形永磁体之间的磁场极性相同时，多磁体定、转子组合磁极还可以采用单一整体的永磁材料制作；所述永磁体上禁止开孔和以不对称方式去除材料的异型改造。

6.一种具有凸凹磁极的主被动相斥型轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是由三个不同内外径且被轴向充磁的环形永磁体紧密地套装在一起后，组成在中间位置上带有环形凸起或环形凹槽的永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极(64、66)，然后，与纵轴向剖切面为形或形的环形软铁转子组合磁极或定子组合磁极(62、63、67)，通过气隙轴向相对和使转子组合磁极与定子组合磁极之间成为凸凹互补的交叉设置，在所述纵轴向剖切面为形或形的环形软铁转子组合磁极或环形软铁定子组合磁极所带的两个环形凹槽当中，分别设有两个电流极性相反的电磁线圈(62、63)，并使两个电磁线圈所产生的磁场力与轴向相对的永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极(64)的磁场力相互排斥，所述永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极当中的各相邻的环形永磁体之间的磁场极性可以互为相反，也可以相互一致，当所述永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极(64)当中的各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，永磁定转子组合磁极(64)的非工作气隙侧均由软磁材料(66)所包围；当所述永磁定转子组合磁极(64)当中的各径向相邻的环形永磁体之间的磁场极性互为相反时，永磁定转子组合磁极(64)背离工作气隙的一侧由软铁磁轭所覆盖；所述永磁定子组合磁极或永磁转子组合磁极(64)当中的各径向相邻环形永磁体之间的磁场极性相同时，永磁定、转子组合磁极还可以采用单一整体的永磁材料制作；所述永磁体上禁止开孔和以不对称方式去除材料的异型改造。

7.一种具有实心圆柱体凸凹磁极的端面用全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是将被轴向充磁和一端带有圆柱形凸台或沉陷部的永磁定子磁极(69)和永磁转子磁极(71)，通过气隙轴向相对，并使气隙两侧的磁场力保持在相斥状态；当所述带有圆柱形凸台或沉陷部的永磁定子磁极(69)和永磁转子磁极(71)是由两个磁体组成时，中心圆柱形永磁体与外围环形永磁体之间的磁场极性可以相同，也可以相反；当中心圆柱形永磁体与径向叠加的环形永磁体之间的磁场极性相同时，还必须在永磁定子磁极(75)和永磁转子磁极(76)的外围再增加与气隙位置相适应的导磁套体(85、76)；所述定、转子组合磁极当中各径向相邻的永磁体之间的磁场极性相互一致时，永磁定、转子磁极(75、76)均可由单一整体的永磁材料制造和在永磁定、转子磁极(75、76)的非工作气隙侧均由软铁磁轭(74、77)所包围；所述永磁体(69、71、75、76)上，严格禁止开设径向孔和轴向偏心孔以及采用不对称方式去除材料。

8.一种具有实心圆柱体凸凹磁极的端面用主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是由中间位置上带有圆柱形凸台或圆柱形沉陷部且被轴向充磁的全永磁定子磁极或全永磁转子磁极(81)，与纵轴向剖切面为形或形的实心圆柱形软铁转子磁极或实心圆柱形软铁定子磁极(79)通过气隙轴向相对，并使定、转子磁极之间成为凸凹互补型交叉设置和在所述实心圆柱形软铁转子磁极或实心圆柱形软铁定子磁极所带的环形凹槽当中，设有电磁线圈(80)，并使所述电磁线圈(80)产生的磁场力与气隙对侧永磁体(81)所固有的磁场力相互排斥；所述位于电磁线圈中间的实心圆柱形软铁转子磁极或实心圆柱形软铁定子磁极也可以由被轴向充磁的实心圆永磁体所取代以及使实心圆柱形永磁体固有的内部磁通方向与电磁线圈所产生的磁通方向一致，所述全永磁定子磁极和全永磁转子磁极在制造安装制造过程中，均不允许在环形永磁体上开设各种形式的径向孔或或轴向偏心孔。

9.一种具有凸凹形磁极的全永磁相斥型径向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是由三个具有相同外径而内径不同且被轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密叠加后，形成纵轴向剖切面为凸形或凹形的多磁体组合定子磁极(88)和由三个具有相同内径而外径不同且被轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密叠加后，形成纵轴向剖切面为凹形或凸形的多磁体组合转子磁极(86)，然后，使多磁体定、转子组合磁极径向相对并通过气隙构成凸凹互补型的交叉设置并使气隙两侧的磁场力保持在相斥状态；当所述多磁体组合转子磁极(86)和多磁体组合定子磁极(88)当中各轴向相邻永磁体之间的磁场极性互为相反时，所述多磁体定、转子组合磁极的背离气隙一侧均被导磁材料(89、87)所覆盖；当所述多磁体定、转子组合磁极(92、115)当中，各轴向相邻的环形永磁体之间的磁场极性相互一致时，该多磁体组合定子磁极(92)和多磁体组合转子磁极(115)的非工作气隙均被软铁磁轭(91、93、94和116、90、95)所包围，同样需要注意的是；在对永磁部件的加工制造过程中，严格禁止在各环形永磁体上开孔或采用不对称方式去除材料的行为。

10.一种具有凸凹磁极的主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是由设置在主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承内套(109)外围或直接作为外圈总承使用，且纵轴向剖切面为形或形的圆环形软铁磁极(113或104)以及设置在圆环形软铁磁极两个径向凹槽当中电流极性相反的两个电磁线圈(96、101或103、105)所组成的内定子磁极或外定子磁极与设置在主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承外圈99内壁或内套99-1外围且纵轴向剖切面为形或形并由三个经过轮辐式径向充磁的环形永磁体轴向紧密叠而成的多磁体外转子组合磁极(98)或多磁体内转子组合磁极(108)通过气隙径向相对以及使定、转子磁极之间形成凸凹互补型交叉设置和保持气隙两侧的磁力相互排斥；所述多磁体组合磁极(98、108)当中各相邻环形磁体之间的磁场极性相互一致，并在多磁体组合磁极(98、113和104、108)的两端增加与气隙径向位置相适应的环形导磁板(97、114、100、112和102、110、106、107)；所述两个电磁线圈之间的圆环形软铁磁极也可以由经过轮辐式径向充磁的环形永磁体取代；同样需要注意的是；在对永磁部件的加工制造过程中，严格禁止在各环形永磁体上开孔或采用不对称方式去除材料的行为。

11.一种具有凸凹磁极的相斥型径轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是通过固定在相斥型径轴向磁悬浮轴承内套(119)上的两个外径小于相斥型径轴向磁悬浮轴承外套内径的径向环形板(121、117)与固定在相斥型径轴向磁悬浮轴承外套(125)内壁上的两个小径大于相斥型径轴向磁悬浮轴承内套(119)外径的径向环形板(120、124)，使相斥型径轴向磁悬浮轴承的内外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个相斥型轴向磁悬浮轴承(122、118)和一个相斥型径向磁悬浮轴承(123)对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成相斥型径轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述相斥型径轴向磁悬浮轴承和相斥型径轴向磁悬浮轴承的类型，可以采用永磁型，也可以采用主被动混合型。

12.一种具有凸凹磁极的复式径向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是通过固定在复合径向磁悬浮轴承内套(130)上的两个外径小于复合径向磁悬浮轴承外套(134)内径的径向环形板(132、126)与固定在复合径向磁悬浮轴承外套(134)内壁上的两个小径大于复合径向磁悬浮轴承内套(130)相对面外径的径向环形板(131、127)，使复合径向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个吸引型径向磁悬浮轴承(133、136)和一个相斥型径向磁悬浮轴承(135)对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成复合径向磁悬浮轴承的独立产品；所述吸引型径向磁悬浮轴承和相斥型径向磁悬浮轴承，又各自包含；永磁型、电磁型和主被动混合三个类型，在功能相同的磁悬浮轴承之间均可互换使用。

13.一种具有凸凹磁极的复式轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是通过固定在复合轴向磁悬浮轴承内套(144)上的两个外径小于复合轴向磁悬浮轴承外套(153)向对面内径的径向环形板(146、140)与固定在复合轴向磁悬浮轴承外套(153)内壁上的两个小径大于复合轴向磁悬浮轴承内套(144)相对面外径的径向环形板(151、154)，使复合轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个相斥型轴向磁悬浮轴承(148、138)和一个吸引型轴向磁悬浮轴承，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成复合型轴向磁悬浮轴承的独立产品；所述相斥型轴向磁悬浮轴承和吸引型轴向磁悬浮轴承，由各自包含：永磁型、电磁型和主被动混合三个类型，在功能相同的磁悬浮轴承之间均可互换使用。

14.一种具有凸凹磁极的轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是通过固定在轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套(162)上的两个外径小于轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套(170)相对面内径的径向环形板(172-1、172-2)与固定在轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套(170)内壁上的两个小径大于轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套(162)相对面外径的径向环形板(168、171)，使轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承和一个具有径向气隙的永磁吸引型轴向磁悬浮轴承对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的独立产品。

15.一种具有凸凹磁极的径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承，适用于磁悬浮支撑系统使用，它是通过固定在径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套(175)上的两个外径小于径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套(181)相对面内径的径向环形板(176、173)与固定在径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承外套(181)内壁上的两个小径大于径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承内套(175)相对面外径的径向环形板(178、182)，使径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的内、外套之间，界定出三个轴向并列的空间，然后，将两个具有轴向气隙的吸引型径向磁悬浮轴承(177、183)和一个相斥型径向磁悬浮轴承(174)，对称地分布安装在符合各自运行特征的空间之内，构成径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承的独立产品。