CN104235182B - 一种磁轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁轴承，它是由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被设置在上盘环套组件外径一侧的筒形壁的内壁上，另一个设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述的下盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个设置在下盘环套组件的外侧侧面上，另一个设置在与上盘环套组件相向的轴向端面的环形凹槽当中。

Description

一种磁轴承

技术领域：

本发明涉及一种磁轴承。

背景技术：

本发明是一种新型的具有径轴向稳定约束力的磁轴承，它包含全永磁和混合两种磁轴承，每种磁轴承当中又分为单边型和双边型两种结构。

发明内容：

下面提供全永磁和混合两种磁轴承的技术方案：

(1)、一种磁轴承，由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，并使上、下盘环套组件构成上下有交叉的内外圈环套结构，所述上盘环套组件的外径大于下盘环套组件的外径；所述下盘环套组件的孔径小于上盘环套组件的内孔；在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件外径一侧轴向延伸的筒形壁的内壁上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述环形凹槽位于上、下盘环套组件靠近内孔的部位上，在所述的下盘环套组件上也设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在下盘环套组件的外侧侧面上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在与上盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述上盘环套组件筒形外壁内侧上的环形永磁体与下盘环套组件外侧侧面上的环形永磁体等高，且保持了两者高度中位线之间的轴向错位；所述上、下盘环套组件轴向相向端环形凹槽当中的环形永磁体相互正对；所述上盘环套组件外壁内侧环形永磁体的内径大于下盘环套组件外侧侧面环形永磁体的外径；并使上、下盘环套组件上的环形永磁体的内部磁通方向相同；所述上、下盘环套组件的基材采用非导磁或低导磁的材料制作；所述上盘环套组件的大直径环形永磁体至少在外一侧和上端面与盘环套组件的基材有接触，所述下盘环套组件的大直径环形永磁体至少在内侧面和下端面盘环套组件的基材有接触而被固定；所述上、下盘环套组件轴向相对面上的环形凹槽也可以是各自的沉孔所替代，所述沉孔的内壁与环形永磁体紧密接触。

(2)、一种磁轴承，由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，并使上、下盘环套组件构成上下有交叉的内外圈环套结构，所述上盘环套组件的外径大于下盘环套组件的外径；所述下盘环套组件的孔径小于上盘环套组件的内孔；在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件内径一侧的沉孔当中，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面上的环形凹槽当中；在所述的下盘环套组件上也设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在下盘环套组件内孔一侧的筒形轴向延伸壁的外侧面上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在与上盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述环形凹槽位于上、下盘环套组件靠近外侧的部位上，所述下盘环套组件筒形内壁外侧上的环形永磁体与上盘环套组件沉孔内侧面上的环形永磁体等高，且保持了两者高度中位线之间的轴向错位；所述上、下盘环套组件轴向相向端环形凹槽当中的环形永磁体相互正对；所述上盘环套组件沉孔内侧环形永磁体的内径大于下盘环套组件筒形内壁外侧环形永磁体的外径；并使上、下盘环套组件上的环形永磁体的内部磁通方向相同；所述上、下盘环套组件的基材采用非导磁或低导磁的材料制作。

在本发明当中，可以将结构相同大小一致的两个磁轴承背靠背地复合成具有双边型结构特征的磁轴承，当所述直径较小的盘形组件组合成一体时，可以给两端的两个直径相对较大的盘形组件增加一个外套使他们连接为一个整体，所述双边型磁轴承在轴向位置度上显示全对称。

在本发明当中，在所述的上下盘环套组件上径向相对的环形永磁体当中，可选择位于磁轴承应用装置定子部上的环形永磁体被电磁线圈所替代，并保留气隙两侧磁场的相互排斥状态。

具体实施例：

下面用具体的实施例，对本发明的自然力转换利用装置进行进一步的描述：

(1)、一种磁轴承，由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，并使上、下盘环套组件构成上下有交叉的内外圈环套结构，所述上盘环套组件的外径大于下盘环套组件的外径；所述下盘环套组件的孔径小于上盘环套组件的内孔；在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件外径一侧轴向延伸的筒形壁的内壁上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述环形凹槽位于上、下盘环套组件靠近内孔的部位上，在所述的下盘环套组件上也设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在下盘环套组件的外侧侧面上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在与上盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述上盘环套组件筒形外壁内侧上的环形永磁体与下盘环套组件外侧侧面上的环形永磁体等高，且保持了两者高度中位线之间的轴向错位；所述上、下盘环套组件轴向相向端环形凹槽当中的环形永磁体相互正对；所述上盘环套组件外壁内侧环形永磁体的内径大于下盘环套组件外侧侧面环形永磁体的外径；并使上、下盘环套组件上的环形永磁体的内部磁通方向相同；所述上、下盘环套组件的基材采用非导磁或低导磁的材料制作；所述上盘环套组件的大直径环形永磁体至少在外一侧和上端面与盘环套组件的基材有接触，所述下盘环套组件的大直径环形永磁体至少在内侧面和下端面盘环套组件的基材有接触而被固定；所述上、下盘环套组件轴向相对面上的环形凹槽也可以是各自的沉孔所替代，所述沉孔的内壁与环形永磁体紧密接触。

(2)、一种磁轴承，由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，并使上、下盘环套组件构成上下有交叉的内外圈环套结构，所述上盘环套组件的外径大于下盘环套组件的外径；所述下盘环套组件的孔径小于上盘环套组件的内孔；在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件内径一侧的沉孔当中，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面上的环形凹槽当中；在所述的下盘环套组件上也设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在下盘环套组件内孔一侧的筒形轴向延伸壁的外侧面上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在与上盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述环形凹槽位于上、下盘环套组件靠近外侧的部位上，所述下盘环套组件筒形内壁外侧上的环形永磁体与上盘环套组件沉孔内侧面上的环形永磁体等高，且保持了两者高度中位线之间的轴向错位；所述上、下盘环套组件轴向相向端环形凹槽当中的环形永磁体相互正对；所述上盘环套组件沉孔内侧环形永磁体的内径大于下盘环套组件筒形内壁外侧环形永磁体的外径；并使上、下盘环套组件上的环形永磁体的内部磁通方向相同；所述上、下盘环套组件的基材采用非导磁或低导磁的材料制作。

综上所述，在本发明当中，也可以将结构相同大小一致的两个磁轴承背靠背地复合成具有双边型结构特征的磁轴承，当所述直径较小的盘形组件组合成一体时，可以给两端的两个直径相对较大的盘形组件增加一个外套使他们连接为一个整体，所述双边型磁轴承在轴向位置度上显示全对称；也可以在所述上下盘环套组件上径向相对的环形永磁体当中，可选择位于磁轴承应用装置定子部上的环形永磁体被电磁线圈所替代，并保留气隙两侧磁场的相互排斥状态。

Claims (5)

1.一种磁轴承，由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，并使上、下盘环套组件构成上下有交叉的内外圈环套结构，所述上盘环套组件的外径大于下盘环套组件的外径，也即：下盘环套组件的直径较小；所述下盘环套组件的孔径小于上盘环套组件的内孔；在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件外径一侧轴向延伸的筒形壁的内壁上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面上的环形凹槽当中；所述环形凹槽位于上、下盘环套组件靠近内孔的部位上，在所述的下盘环套组件上也设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在下盘环套组件的外侧侧面上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在与上盘环套组件相向的轴向端面上的环形凹槽当中；所述上盘环套组件筒形外壁内侧上的环形永磁体与下盘环套组件外侧侧面上的环形永磁体等高，且保持了两者高度中位线之间的轴向错位；所述上、下盘环套组件轴向相向环形凹槽当中的环形永磁体相互正对；所述上盘环套组件外壁内侧环形永磁体的内径大于下盘环套组件外侧侧面环形永磁体的外径；并使上、下盘环套组件上的环形永磁体的内部磁通方向相同；所述上、下盘环套组件的基材采用非导磁或低导磁的材料制作；所述上盘环套组件的大直径环形永磁体至少在外一侧和上盘环套组件的基材有接触，所述下盘环套组件的大直径环形永磁体至少在内侧面和下端面盘环套组件的基材有接触而被固定；所述上、下盘环套组件轴向相对面上的环形凹槽或是各自的沉孔所替代，所述沉孔的内壁与环形永磁体紧密接触。

2.一种磁轴承，由中空式圆柱形的上盘环套组件和中空式圆柱形的下盘环套组件通过气隙轴向相对，并使上、下盘环套组件构成上下有交叉的内外圈环套结构，所述上盘环套组件的外径大于下盘环套组件的外径，也即：下盘环套组件的直径较小；所述下盘环套组件的孔径小于上盘环套组件的内孔；在所述的上盘环套组件上设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件内径一侧的沉孔当中，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在上盘环套组件与下盘环套组件相向的轴向端面上的环形凹槽当中；在所述的下盘环套组件上也设有两个被轴向充磁的环形永磁体，一个被轴向充磁的环形永磁体设置在下盘环套组件内孔一侧的筒形轴向延伸壁的外侧面上，另一个被轴向充磁的环形永磁体设置在与上盘环套组件相向的轴向端面的上的环形凹槽当中；所述环形凹槽位于上、下盘环套组件靠近外侧的部位上，所述下盘环套组件筒形内壁外侧上的环形永磁体与上盘环套组件沉孔内侧面上的环形永磁体等高，且保持了两者高度中位线之间的轴向错位；所述上、下盘环套组件轴向相向端环形凹槽当中的环形永磁体相互正对；所述上盘环套组件沉孔内侧环形永磁体的内径大于下盘环套组件筒形内壁外侧环形永磁体的外径；并使上、下盘环套组件上的环形永磁体的内部磁通方向相同；所述上、下盘环套组件的基材采用非导磁或低导磁的材料制作。

3.按照权利要求1、2所述的任一磁轴承，还在于：将结构相同大小一致的两个磁轴承背靠背地复合成具有双边型结构特征的磁轴承，当所述直径较小的下盘环套组件组合成一体时，或给两端的两个直径相对较大的上盘环套组件增加一个外套使他们连接为一个整体，所述双边型磁轴承在轴向位置度上显示全对称。

4.按照权利要求1、2所述的任一磁轴承，还在于：在所述上下盘环套组件上径向相对的环形永磁体当中，选择位于磁轴承应用装置定子部上的环形永磁体被电磁线圈所替代，并保留气隙两侧磁场的相互排斥状态。

5.按照权利要求1、2所述的任一磁轴承，还在于：所述环形凹槽当中的环形永磁体在环形凹槽内侧设导磁轭，以及至少使环形永磁体的两侧被导磁材料所包围，但在工作气隙一侧是不允许被覆盖的。