CN105202026B - 一种电磁轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁轴承，包括外套、电磁线圈、电线沟、支撑滚子及内套，外套内侧设有内套，外套和内套之间安装有支撑滚子固定架网，支撑滚子固定架网上安装有支撑滚子，外套上还设有电线沟，外套和内套上设有电磁线圈，外套和内套上均设有固定组件和碳刷，碳刷包括正极碳刷和负极碳刷，正极碳刷固定在外套上，负极碳刷固定在内套上，碳刷上连接有输电线，输电线外套有弹簧，安装负极碳刷处的内套上设有滑动输电连接盘，碳刷外设有绝缘套，绝缘套上方设有绝缘套压盖，输电线顶端设有接线柱。采用磁铁同极相斥原理取代现有的轴承和轴瓦，以此提高主轴平衡力和向心力，比采用传统轴承或轴瓦将提高工作效率30％－55％以上。节省能源25－30％以上。

Description

一种电磁轴承

技术领域

本发明涉及轴承的设计领域，特别是涉及一种电磁轴承。

背景技术

轴承是提高机械传动性能的设计，因为有了轴承，人类实现了机械化，现代化。轴承大大减轻了机械传动助理，减少了能源消耗，提高了生产力，大大地提高了生产效率。在人类发明了轴承前后，相继发明了轴瓦，解决了大型设备依靠轴承旋转无法承受超重压力问题。但是，尽管解决了负荷旋转问题，还是未能完全提高机械效率，未使机械达到最佳运行状态，为人类节能环保，提高工作最佳效率。因为，轴承、轴瓦的转动需要除靠钢材自身的优越性和坚硬性外，还需要各种润滑油的支助，给予油膜间隙的润滑，致使润滑油在金属制造的轴承和轴瓦间隙间形成润滑作用，促使机械按照预定要求工作。但是在小型机械中，人们会因为启动有阻力而消耗燃料和各种润滑油等资源。而大型机械和超大型机械及其发电机组等等，这些机械设备均需要更多地资源区支助，例如大型电动机的启动就需要电力补偿器等，还要消耗大量的启动无工电力。所以，研究开发一种无阻力、机械性能高、机械工作效率高、节能环保的电磁轴承，具有十分重要的作用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种电磁轴承，使其阻力小、无需消耗资源、工作效率高、节能环保。

为解决上述问题，本发明提供一种电磁轴承，包括外套、电磁线圈、 电线沟、支撑滚子及内套，所述的外套内侧设有内套，外套和内套之间安装有支撑滚子固定架网，支撑滚子固定架网上安装有支撑滚子，外套上还设有电线沟，所述的外套和内套上设有电磁线圈，外套和内套上均设有固定组件和碳刷，碳刷包括正极碳刷和负极碳刷，正极碳刷通过固定组件固定在外套上，负极碳刷通过固定组件固定在内套上，碳刷上连接有输电线，输电线外套有弹簧，安装负极碳刷处的内套上设有滑动输电连接盘，碳刷外设有绝缘套，绝缘套上方设有绝缘套压盖，输电线顶端设有接线柱。

进一步的，正极碳刷和负极碳刷之间设有绝缘保护层。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

采用磁铁同极相斥原理取代现有的轴承和轴瓦，以此提高主轴平衡力和向心力，比采用传统轴承或轴瓦的机械、车辆船舶、电动机等将提高工作效率30％－55％以上。节省能源25－30％以上。

改变了传统的为减少摩擦依靠润滑油润滑转动方式，改变为同极相斥原理，把做功的传动轴推到相斥的磁场中间，变成无摩擦、无阻力做功。在大型机械和超大型机械磁钢自身磁力不能为的情况下，采取以供电方式增强磁力来满足重量负荷需要。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明一种电磁轴承的立体结构示意图。

图2是本发明的电磁轴承的结构示意图。

图3是碳刷位置示意图。

图4组装好后碳刷的接线柱位置示意图。

图5是碳刷结构示意图。

其中，1为外套，2为电磁线圈，3为电线沟，4为支撑滚子，5为内套，6为支撑滚子固定网架，7为碳刷，8为绝缘套，9为弹簧，10为输电线，11为绝缘套压盖，12为接线柱，13为固定组件，14为绝缘保护层。

具体实施方式

参照图1－5所示，本发明提供一种电磁轴承，包括外套1、电磁线圈2、电线沟3、支撑滚子4及内套5，所述的外套1内侧设有内套5，外套1和内套5之间安装有支撑滚子固定架网6，支撑滚子固定架网6上安装有支撑滚子4，外套上还设有电线沟3，所述的外套1和内套5上设有电磁线圈2，外套1和内套5上均设有固定组件13和碳刷7，碳刷7包括正极碳刷和负极碳刷，正极碳刷通过固定组件13固定在外套1上，负极碳刷通过固定组件固定在内套5上，碳刷上连接有输电线10，输电线10外套有弹簧9，安装负极碳刷处的内套5上设有滑动输电连接盘，碳刷7外设有绝缘套8，绝缘套8上方设有绝缘套压盖11，输电线10顶端设有接线柱12。

正极碳刷和负极碳刷之间设有绝缘保护层14。

固定组件13可以把正负极碳刷牢固固定在外套和内套上，在需要安装正极碳刷的电磁线圈外套地方留有与碳刷和外加绝缘套的空隙，设计绝缘套的同时会考虑起到固定碳刷强度要求。同样在需要安装负极碳刷的电磁线圈内套地方留有与碳刷和外加绝缘套的空隙，设计绝缘套的同时会考虑起到固定碳刷强度要求。内套上留有链接输电线的滑动输电连接盘，可保证不影响转子做工旋转。其主要原理采用电磁同性相斥，异性相吸原理，应用于无摩擦轴承。

弹簧安装在碳刷上、为碳刷供电的输电线外部位置，主要为碳刷增加压力，保证供电畅通。

电磁线圈可使用的碳材料作为导体材料，要具备良好的绝缘效果，还要具备小于金属铜电阻的优越性。碳复合材料可满足承载力的功率需要， 并且耐高温。

电源采用旋转式供电方式，在正常供电给电磁轴承的状态下，不影响主轴做功，是采用盘式旋转碳刷方式，为了提高使用寿命和保障供电使用双碳刷、双触点方式供电。

支撑滚子由支撑滚子固定架网固定，可保证支撑滚子不会移位，电线沟保护电线通往电磁线圈供电，在工作旋转时是在高强度的磁场中，采用电磁的同极相斥异极相吸原理，达到旋转的传动轴能够旋转在周边不靠的空中。在旋转的机械或电动机轴除担负有效负荷外，自身旋转是在无摩擦、无阻力之中。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种电磁轴承，其特征在于，包括外套(1)、电磁线圈(2)、电线沟(3)、支撑滚子(4)及内套(5)，所述的外套(1)内侧设有内套(5)，外套(1)和内套(5)之间安装有支撑滚子固定架网(6)，支撑滚子固定架网(6)上安装有支撑滚子(4)，外套上还设有电线沟(3)，所述的外套(1)和内套(5)上设有电磁线圈(2)，外套(1)和内套(5)上均设有固定组件(13)和碳刷(7)，碳刷(7)包括正极碳刷和负极碳刷，正极碳刷通过固定组件(13)固定在外套(1)上，负极碳刷通过固定组件固定在内套(5)上，碳刷上连接有输电线(10)，输电线(10)外套有弹簧(9)，安装负极碳刷处的内套(5)上设有滑动输电连接盘，碳刷(7)外设有绝缘套(8)，绝缘套(8)上方设有绝缘套压盖(11)，输电线(10)顶端设有接线柱(12)。

2.根据权利要求1所述的电磁轴承，其特征在于，正极碳刷和负极碳刷之间设有绝缘保护层(14)。