CN107100931A - 一种磁悬浮轴承 - Google Patents

一种磁悬浮轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN107100931A
CN107100931A CN201710278918.6A CN201710278918A CN107100931A CN 107100931 A CN107100931 A CN 107100931A CN 201710278918 A CN201710278918 A CN 201710278918A CN 107100931 A CN107100931 A CN 107100931A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
magnet
interior ring
suspension bearing
ring magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710278918.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107100931B (zh
Inventor
张功学
马车
马进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201710278918.6A priority Critical patent/CN107100931B/zh
Publication of CN107100931A publication Critical patent/CN107100931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107100931B publication Critical patent/CN107100931B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/0408—Passive magnetic bearings
    • F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/0476—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of one degree of freedom, e.g. axial magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/20—Application independent of particular apparatuses related to type of movement
    • F16C2300/22—High-speed rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮轴承，根据同极相斥原理，将内环磁铁磁悬浮于中心位置处。此磁悬浮轴承将6个环形磁铁进行环形阵列分布，其中4个强磁磁铁分布于下方，2个弱磁磁铁分布于上方，这就将中间的内环磁铁依据同极相斥原理悬浮于空腔中。磁悬浮轴承的前后分别安装有磁板，同样是依据同极相斥原理，可以限制内环磁铁的前后自由度。后磁板焊接在外壳体上，前磁板被前盖卡在外壳体上。空载时，中间的内环磁铁悬浮于中心轴偏上的位置处，负载时，由于轴的重力作用，与向上的磁力平衡，将中间的内环磁铁压向中心轴处，使之带动轴可以在空中悬浮转动。相对于普通轴承，突出了机械磨损小、能耗低、噪声小等优点。

Description

一种磁悬浮轴承
技术领域
本发明涉及一种轴承，尤其涉及一种磁悬浮轴承。
背景技术
与传统的轴承相比，磁悬浮轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。磁悬浮轴承的优点远大于普通轴承，对于很多领域，普通轴承因为摩擦力达不到要求或者精度不够而使得整体功能无法实现。目前国内在磁悬浮轴承方面起步晚，研究深度不够而落后于国外，国内的磁悬浮轴承种类较少，也多处于理论研究阶段，还不能真正意义上用于实际。而要赶超国外，改变这种状况迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁悬浮轴承，使得内环磁铁不与外壳接触而悬浮于中心轴附近。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种磁悬浮轴承，包括前盖、前磁板、内环磁铁、弱磁磁铁、强磁磁铁、后磁板和外壳；其中，
该外壳具有圆环形中空腔体且一端面开口，圆环形中空腔体中均匀间隔设置有若干个安装孔位，若干个弱磁磁铁和若干个强磁磁铁分别镶嵌在对应的安装孔位，且弱磁磁铁和强磁磁铁的数量比为1:2，内环磁铁设置在外壳的中心处，前磁板和后磁板分别设置在内环磁铁的两端，前磁板固定安装在用于密封外壳开口端面的前盖上，后磁板固定安装在外壳上。
本发明进一步的改进在于，弱磁磁铁的数量为2个，强磁磁铁的数量为4个。
本发明进一步的改进在于，其中，强磁磁铁的磁力大于等于弱磁磁铁的磁力的3倍。
本发明进一步的改进在于，弱磁磁铁和强磁磁铁是电磁铁或者永磁铁。
本发明进一步的改进在于，前盖采用非导磁材料制成。
本发明进一步的改进在于，外壳采用非导磁材料制成。
本发明具有如下的优点：
本发明通过若干个强磁磁铁和若干个弱磁磁铁组成环状，将内环磁铁包含其中，外围的磁铁和内环磁铁因同极相斥而使得内环磁铁悬浮于中间，使得环形磁铁只保留了一个转动自由度。又因底部是强磁磁铁，上部是弱磁磁铁，根据力的大小，内环磁铁会悬浮于中心轴偏上位置。当安装上轴之后，由于轴重，会平衡磁铁之间的斥力，使得内环磁铁向下偏移而悬浮于中心轴附近。
进一步，弱磁磁铁的数量为2个，强磁磁铁的数量为4个，数量可增加，但弱磁磁铁的数量与强磁磁铁的数量之比为1:2，可形成一个圆形将内环磁铁包含其中，与之可达到力学平衡的目的。
进一步，弱磁磁铁和强磁磁铁是电磁铁或者永磁铁，大幅度提高产品的使用范围。
进一步，前盖和外壳均采用非导磁材料制成，可有效避免内部磁力干扰，从而提高磁铁的工作效率。
综上所述，本发明相比传统轴承，通过将内环磁铁悬浮于中心轴附近，可以将轴承自身的摩擦降到最低点，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长等优点，可以适用于高速、真空等特殊环境中。
附图说明
图1是本发明一种磁悬浮轴承的结构示意图。
图2是本发明一种磁悬浮轴承空载时的状态图。
图3是本发明一种磁悬浮轴承负载时的状态图。
图4是本发明在负载状态的爆炸图。
图5是本发明在负载状态的另一视角爆炸图。
图中：1-前盖、2-前磁板、3-内环磁铁、4-弱磁磁铁、5-强磁磁铁、6-后磁板、7-外壳。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体工作情况。
如图1至图5所示，本发明提供的一种磁悬浮轴承，将4个强磁磁铁5和2个弱磁磁铁4按照环形阵列均匀排布，内部的内环磁铁3会与外部的6个磁铁因同极相斥的原理而悬浮于中心轴偏上位置。同样在外壳7的前后端，分别有后磁板6、前磁板2与内环磁铁6因同极相斥原理而将内环磁铁6悬浮于中间部位，而后磁板6和前磁板2是分别焊接在外壳7和前盖1上的。负载时，由于安装轴的轴重，会将4个强磁磁铁5和2个弱磁磁铁4对内环磁铁3的斥力的合力平衡，使得安装轴的内环磁铁3悬浮于中心轴附近。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种磁悬浮轴承，其特征在于，包括前盖(1)、前磁板(2)、内环磁铁(3)、弱磁磁铁(4)、强磁磁铁(5)、后磁板(6)和外壳(7)；其中，
该外壳(7)具有圆环形中空腔体且一端面开口，圆环形中空腔体中均匀间隔设置有若干个安装孔位，若干个弱磁磁铁(4)和若干个强磁磁铁(5)分别镶嵌在对应的安装孔位，且弱磁磁铁(4)和强磁磁铁(5)的数量比为1:2，内环磁铁(3)设置在外壳(7)的中心处，前磁板(2)和后磁板(6)分别设置在内环磁铁(3)的两端，前磁板(2)固定安装在用于密封外壳(7)开口端面的前盖(1)上，后磁板(6)固定安装在外壳(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，弱磁磁铁(4)的数量为2个，强磁磁铁(5)的数量为4个。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，其中，强磁磁铁(5)的磁力大于等于弱磁磁铁(4)的磁力的3倍。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，弱磁磁铁(4)和强磁磁铁(5)是电磁铁或者永磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，前盖(1)采用非导磁材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承，其特征在于，外壳(7)采用非导磁材料制成。
CN201710278918.6A 2017-04-25 2017-04-25 一种磁悬浮轴承 Active CN107100931B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710278918.6A CN107100931B (zh) 2017-04-25 2017-04-25 一种磁悬浮轴承

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710278918.6A CN107100931B (zh) 2017-04-25 2017-04-25 一种磁悬浮轴承

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107100931A true CN107100931A (zh) 2017-08-29
CN107100931B CN107100931B (zh) 2023-04-18

Family

ID=59656999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710278918.6A Active CN107100931B (zh) 2017-04-25 2017-04-25 一种磁悬浮轴承

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107100931B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114892473A (zh) * 2022-05-06 2022-08-12 交通运输部公路科学研究所 一种机场装配式跑道的土基智能压实装置及使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3072099U (ja) * 1999-03-29 2000-09-29 行政院國家科學委員會精密儀器發展中心 磁気浮上式回転軸受け装置における磁気浮上力の幾何学的配列構造
CN1651779A (zh) * 2004-02-03 2005-08-10 柯寅昌 磁悬浮轴承
US20080181548A1 (en) * 2005-05-20 2008-07-31 Chuy-Nan Chio Magnetic Suspension Bearing
CN101493116A (zh) * 2009-01-07 2009-07-29 陈翮 磁悬浮轴承及磁悬浮汽车
CN103807296A (zh) * 2012-11-07 2014-05-21 陈翮 磁悬浮轴承

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3072099U (ja) * 1999-03-29 2000-09-29 行政院國家科學委員會精密儀器發展中心 磁気浮上式回転軸受け装置における磁気浮上力の幾何学的配列構造
CN1651779A (zh) * 2004-02-03 2005-08-10 柯寅昌 磁悬浮轴承
US20080181548A1 (en) * 2005-05-20 2008-07-31 Chuy-Nan Chio Magnetic Suspension Bearing
CN101493116A (zh) * 2009-01-07 2009-07-29 陈翮 磁悬浮轴承及磁悬浮汽车
CN103807296A (zh) * 2012-11-07 2014-05-21 陈翮 磁悬浮轴承

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114892473A (zh) * 2022-05-06 2022-08-12 交通运输部公路科学研究所 一种机场装配式跑道的土基智能压实装置及使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107100931B (zh) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101771308B (zh) 一种磁悬浮转子支撑系统与磁悬浮轴承及偏磁减重装置
CN104747596B (zh) 有支点无摩擦径向永磁悬浮轴承
CN102148592A (zh) 一种用于垂直轴盘式电机的磁悬浮支撑结构
CN101571160A (zh) 旋转环变型磁悬浮轴承及其旋转轴
CN106979226A (zh) 一种组合式磁悬浮轴承
CN203702863U (zh) 径向斥力永磁悬浮轴承
CN201818660U (zh) 永磁径向轴承
CN102588433A (zh) 一种永磁悬浮轴承及其安装结构
CN206377149U (zh) 基于陀螺效应的永磁悬浮轴承
CN107100931A (zh) 一种磁悬浮轴承
CN101825140A (zh) 一种永磁悬浮轴承
CN104632889B (zh) 有支点无摩擦轴向永磁悬浮轴承
CN109296640A (zh) 一种高承载能力的永磁悬浮轴承
CN205681282U (zh) 垂直式磁力传动组件及垂直式磁力传动的节能发电装置
CN206694407U (zh) 一种环形磁悬浮轴承
CN100458198C (zh) 一种自适应转子重量的永磁推力轴承
CN202424591U (zh) 一种磁悬浮自动搅拌机构
CN203796752U (zh) 具有径向轴向两种悬浮功能的磁悬浮轴承
CN205034662U (zh) 一种新型永磁悬浮式带式输送机滚筒
CN100547900C (zh) 磁悬浮风力发电机
CN108547868B (zh) 一种半自由度的径向充磁的混合型轴向磁轴承
CN2929311Y (zh) 一种磁悬浮轴承
CN206422646U (zh) 飞轮储能装置
CN206072358U (zh) 一种圆锥型同轴式磁力密封装置
CN206682163U (zh) 一种自动平衡式磁悬浮轴承

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant