CN107965521A - 径向永磁磁悬浮轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种永磁磁磁悬浮径向轴承，由一外壳体、左定子体、右定子体，左导向体、右导向体，转子体。包含外壳体内两侧圆形静止永磁磁阵列和圆形转动永磁磁阵列，左导向体、右导向体，转子体组成的磁浮径向轴承。转子体磁阵列磁浮轴承担负转动体的径向悬浮，左导向体、右导向体承担负限制左、右两个自由度导向。本发明结构简单，运行稳定，磁悬浮径向轴承的浮力大，可以浮起几百吨重的重转子，造价低廉；因为没有机械轴承作导向故其无机械磨损和能量损耗。本发明适合于各种径向运转的机械传动。本发明其特点是超越提高了机械轴承的极限转速，使极限转速为每分钟十万、百万、千万转的高速。

Description

径向永磁磁悬浮轴承

技术领域

本发明专利涉及一种径向永磁磁悬浮轴承，尤其涉及一种用于所需高速径向旋转的磁悬浮轴承。

技术背景

1〕、由于磁悬浮轴承没有机械接触，免维护，能运行于高速，不需要润滑，没有磨损，寿命长，因此在许多场合受到欢迎，并且可以得到广泛应用。

2〕、永磁磁浮径向轴承由于是被动式的，结构简单，不需要复杂而昂贵且耗电的控制系统，因此更受到用户的欢迎。

3〕、然而，欧肖定理(Earnshaw theorem-1842年被Samuel Earnshaw所证明)指出，单独依靠永磁体产生的磁力不可能使有六个自由度的磁性刚体(比如一个与悬浮磁体相连的带轴的飞轮，有六个自由度，三个转动自由度和三个平动自由度)在重力场中产生三维悬浮，所以永磁磁浮轴承不能单独运用，必须与其他悬浮或支撑方式相结合。〔针对这一定理，此径向磁悬浮轴承有变向的技术突发事件〕这一点被许多发明人所忽视，以致提出一些不能实施的专利。〔有此磁悬浮轴承的实物可证明，可审查〕

4〕、现有的永磁磁浮轴承的另一个缺点是其悬浮力和悬浮刚度小。这是其不能获得广泛应用的原因之一。

5〕、目前，有关永磁磁浮径向轴承的国内专利几乎没有。

6〕、为了克服以上的缺点，本发明人发明了这种结构简单，不需要控制系统，而没有能量损耗和造价低廉的永磁磁浮径向轴承系统。

7〕、本发明的技术方案如下：这是一种永磁磁磁悬浮径向轴承，由一外壳体、左定子体、右定子体，左导向体、右导向体，转子体组成；左定子体、右定子体不转动，成为静止，并固定于外壳体内。其特征在于：整个系统包括起径向悬浮作用的磁浮轴承和起径向限位作用左、右导向体磁列组成。

8〕、径向磁浮轴承包含固定于外壳体的静止磁阵列和安装于外壳体内的转动磁阵列；静止磁阵列由若干个固定在外壳体内、转了体两侧同心圆上的静止环形磁列所组成，转子体磁阵列由若干个固定于转子体两侧平面的同心圆圆形磁列所组成；每一静止圆形磁列和每一转子圆形磁列都由若干个磁圆和若干个间隔环沿径向交替叠合而成；所有磁圆的充磁方向是径向向内或辐向向外，同一个磁列中相邻磁环的充磁方向相反，处于同一水平面上的磁环的充磁方向相同；

静止圆形磁列和转子体圆形磁列同径向地交替排布，相邻的静止圆形磁列和转子体圆形磁列之间留有气隙，使转子体圆形磁列可以在静止圆形磁列之间无碰擦地自由转动；左、右导向体磁列组分别安装在左、右定子体两侧，与转子体相连接；使之左、右导向平衡。

9〕、转子体磁阵列由若干个固定于转子体两侧平面的同心圆圆形磁列所组成；每一静止圆形磁列和每一转子圆形磁列都由若干个磁圆和若干个间隔环沿径向交替叠合而成；所有磁圆的充磁方向是径向向内或辐向向外，同一个磁列中相邻磁环的充磁方向相反，处于同一水平面上的磁环的充磁方向相同；静止圆形磁列和转子体圆形磁列同径向地交替排布，相邻的静止圆形磁列和转子体圆形磁列之间留有气隙，使转子体圆形磁列可以在静止圆形磁列之间无碰擦地自由转动。

10〕、两个左、右导向体分别安装在左、右定子体两侧，与转子体相连接；与外壳体有足够大的间隙运转、使之左、右导向平衡，使转子体在左、右定子体内悬浮径向运转。

11〕，前述之因此可使径向永磁磁悬浮轴承提供径向高速或超高速转动。

12〕、根据前述之径向永磁磁悬浮轴承可以替代机械轴承所达不到的高速或超高速转动。

13〕、根据前述之径向永磁磁悬浮轴承，其特征是：其主转轴是径向运转的。

14〕、根据前述之径向永磁磁悬浮轴承，其特征是：系统中的磁列可以是多个，以增加浮力。

15〕、本发明的径向永磁磁悬浮轴承有以下的有益效果：

解决了机械要高速运转的机械轴承所不能达到的高速或超高速，由于没有任何机械磨擦力、极大地提高了轴承使用寿命，为航空、航天、远洋轮船以及一切要高速运行的机械所需的径向轴承。

附图说明书

16〕、图1径向永磁磁悬浮轴承结构图(箭头表示充磁方向)

17〕、图2径向永磁磁悬浮轴承外壳体

18〕、图3径向永磁磁悬浮轴承左、右定子体

19〕、图4径向永磁磁悬浮轴承左、右导向体

20〕、图5径向永磁磁悬浮轴承转子体

具体实施方式：

21〕、下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

22〕、该实施例如图1所示，由四部分组成：

23〕、第一部分是外壳体。

24〕、第二部分是转子体。

25〕、三部分左、右定子体。

26〕、四部分左、右导向体。

27〕、第一部分是整个永磁磁悬浮径向轴承的支撑系统，它使整个转子体转动部分克服重力悬浮起来的外壳体，第二部分是转子体，它与第三部分左右定子体同心圆上、且相互有足够的转动间隔，与第四部分左、右导向体与转子体相连接，与左、右定子体的外侧磁极相斥，使之左、右平衡，以导向功能。

28〕、外壳体，是整个永磁磁悬浮径向轴承的支撑系统，如图2所示。

29〕、转子体，在外壳体的内部，它与第三部分左、右定子体同心圆上、且相互有足够的转动间隔的以使整个转子体悬浮转动；如图3所示。

30〕、左、右定子体，在外壳体与转子体的左、右两侧。如图4所示。

31〕、左、右导向体，与转子体相连接，与左、右定子体的外侧磁极相斥，使之左、右平衡，以导向功能。如图5所示。

Claims (6)

1.一种发明永磁磁磁悬浮径向轴承，由一外壳体、左定子体、右定子体，左导向体、右导向体，转子体组成；

径向磁浮轴承包含固定于外壳体的静止磁阵列和安装于外壳体内的转动磁阵列；静止磁阵列由若干个固定在外壳体内、转了体两侧同心圆上的静止环形磁列所组成，转子体磁阵列由若干个固定于转子体两侧平面的同心圆圆形磁列所组成；每一静止圆形磁列和每一转子圆形磁列都由若干个磁圆和若干个间隔环沿径向交替叠合而成；所有磁圆的充磁方向是径向向内或辐向向外，同一个磁列中相邻磁环的充磁方向相反，处于同一水平面上的磁环的充磁方向相同；

静止圆形磁列和转子体圆形磁列同径向地交替排布，相邻的静止圆形磁列和转子体圆形磁列之间留有气隙，使转子体圆形磁列可以在静止圆形磁列之间无碰擦地自由转动；左、右导向体磁列组分别安装在左、右定子体两侧，与转子体相连接；使之左、右导向平衡。

2.根据权利要求(1)所述之磁悬浮径向轴承系统，其特征是：其主转子体径向转动的。

3.根据权利要求(1)、(2)所述之磁悬浮径向轴承系统，其特征是：系统中的磁悬浮径向轴承是由多个磁列。

4.根据权利要求(1)、(2)、(3)一种永磁磁磁悬浮径向轴承，由一外壳体、左定子体、右定子体，左导向体、右导向体，转子体组成；左定子体、右定子体不转动，成为静止，并固定于外壳体内。其特征在于：整个系统包括起径向悬浮作用的磁浮轴承和起径向限位作用左、右导向体磁列组成。

径向磁浮轴承包含固定于外壳体的静止磁阵列和安装于外壳体内的转动磁阵列；静止磁阵列由若干个固定在外壳体内、转了体两侧同心圆上的静止环形磁列所组成，转子体磁阵列由若干个固定于转子体两侧平面的同心圆圆形磁列所组成；每一静止圆形磁列和每一转子圆形磁列都由若干个磁圆和若干个间隔环沿径向交替叠合而成；所有磁圆的充磁方向是径向向内或辐向向外，同一个磁列中相邻磁环的充磁方向相反，处于同一水平面上的磁环的充磁方向相同；

静止圆形磁列和转子体圆形磁列同径向地交替排布，相邻的静止圆形磁列和转子体圆形磁列之间留有气隙，使转子体圆形磁列可以在静止圆形磁列之间无碰擦地自由转动；左、右导向体磁列组分别安装在左、右定子体两侧，与转子体相连接；使之左、右导向平衡。

磁悬浮径向轴承系统，其特征是：其主转子体径向转动的。

磁悬浮径向轴承系统，其特征是：系统中的磁悬浮径向轴承是由多个磁列。

磁悬浮径向轴承系统，其主转子体径向转动的。

整个系统由磁悬浮径向轴承的左定子体、右定子体不转动，转子体悬浮转子，左、右导向体导向使之转子体径向转动。

5.根据权利要求〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕所述之磁悬浮径向轴承系统，其特征是：磁悬浮径向轴承系统，其主转子体径向转动的。

6.根据权利要求〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕所述之磁悬浮径向轴承系统，其特征是：系统中的磁悬浮轴承是多个。