CN110748564B - 一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构 - Google Patents

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Abstract

一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，属于纺织设备技术领域，结构上由纺杯杆、纺杯、定位套筒、龙带、磁轴承、上端盖和下端盖组成，其中上下端盖中采用磁悬浮轴承和滚珠轴承相结合的结构，上下端盖与纺杯外壳采用螺纹连接的形式，本发明结构新颖，工作原理清晰，通过滚珠轴承支承与经过不同充磁方向充磁的磁轴承互相组合的形式以及通过调节螺纹配合的深浅来改变磁轴承间的轴径向力的方式达到径向与轴向稳定悬浮的目的，与传统的纺杯支撑结构相比，本发明结构可进一步减小温升，降低工作噪音，无机械摩擦，无油污染，进一步提高了纺杯转速，提高了工作效率及使用寿命。

Description

一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构
技术领域
本发明属于纺织设备技术领域，涉及一种纺杯支撑结构，特别是涉及一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构。
背景技术
目前，纺织行业是制造业的重要组成部分，对纺织器械的优化研发也受到了很大的重视，转杯纺支撑形式的研发改良更是重中之重。磁悬浮技术在轴承领域有了巨大的发展。普遍的高速轴承的特点是：精度高，表面粗糙度小，间隙小以及体积小；其不足是：高速轴承负荷大时工作温度高，故障率高，寿命短且功耗大；而相应的磁悬浮轴承磁轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有无机械磨损、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用于纺织行业需要高速、低能耗、无润滑、无油污染的环境中。目前纺杯杆普遍搭配传统轴承使用，这种轴承在高速工况下温度升高快、机械磨损大、噪音大，既影响了工作效率，又存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是针对目前纺杯使用传统轴承工作时容易出现温度高，机械磨损大等缺陷，提出一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，通过可调节磁悬浮轴承和滚珠轴承辅助支承相结合的结构，从而减少发热量，降低工作噪音，无油污染，无机械摩擦，进一步提高了纺杯转速，工作效率及使用寿命。
本发明的技术方案是：一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，包括纺杯和纺杯杆；其特征在于：所述纺杯杆的中部固定设有定位套筒，所述定位套筒的中部固定设有龙带，所述定位套筒两端的纺杯杆上分别设有第一内磁环和第二内磁环，所述第一内磁环和第二内磁环的外部设有纺杯外壳，所述纺杯外壳内壁固定设有第一外磁环、第二外磁环、第三外磁环和第四外磁环，所述第一外磁环和第二外磁环与第一内磁环对应组成一组磁环，所述第三外磁环和第四外磁环与第二内磁环对应组成一组磁环，所述第一外磁环与第二外磁环之间设有上部铝制垫圈，所述第三外磁环与第四外磁环之间设有下部铝制垫圈，所述第一内磁环左侧的纺杯杆上固定设有第一小定位套筒，所述第二内磁环右侧的纺杯杆上固定设有第二小定位套筒；所述纺杯外壳与第一小定位套筒之间设有上端盖，所述上端盖内部设有上端盖滚珠轴承和上端盖磁环，所述上端盖滚珠轴承与上端盖磁环之间设有上端盖铝制垫圈，所述滚珠轴承与上端盖磁环均与第一小定位套筒表面形成间隙；所述纺杯外壳与第二小定位套筒之间设有下端盖，所述下端盖内部设有下端盖滚珠轴承和下端盖磁环，所述下端盖滚珠轴承与下端盖磁环之间设有下端盖铝制垫圈，所述下端盖滚珠轴承和下端盖磁环均与第二小定位套筒表面形成间隙，所述纺杯设置在纺杯杆的最左侧并与第一小定位套筒形成轴向固定连接。
所述纺杯杆的外表面为台阶结构，末端直径小于杆身直径。
所述上端盖滚珠轴承与第一小定位套筒间的间隙小于上端盖磁环与第一小定位套筒间的间隙。
所述下端盖滚珠轴承与第二小定位套筒间的间隙小于下端盖磁环与第二小定位套筒间的间隙。
所述第一内磁环、第二内磁环通过第一小定位套筒，定位套筒，第二小定位套筒轴向固定。
所述上端盖置于纺杯外壳左侧，两者间通过螺纹连接；下端盖置于纺杯外壳右侧，两者间通过螺纹连接。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，结构上由纺杯杆、纺杯、定位套筒、龙带、磁轴承、上端盖和下端盖组成，其中上下端盖中采用磁悬浮轴承和滚珠轴承相结合的结构，上下端盖与纺杯外壳采用螺纹连接的形式，本发明结构新颖，工作原理清晰，通过滚珠轴承支承与经过不同充磁方向充磁的磁轴承互相组合的形式以及通过调节螺纹配合的深浅来改变磁轴承间的轴径向力的方式达到径向与轴向稳定悬浮的目的，与传统的纺杯支撑结构相比，本发明结构可进一步减小温升，降低工作噪音，无机械摩擦，无油污染，进一步提高了纺杯转速，提高了工作效率及使用寿命。
附图说明
图1 为本发明结构示意图。
图2 为本发明中上部轴向充磁起轴向支撑的轴承组充磁方向与轴向充磁起径向支撑的轴承组充磁方向原理示意图。
图3 为本发明中下部轴向充磁起轴向支撑的轴承组充磁方向与轴向充磁起径向支撑的轴承组充磁方向原理示意图。
图中：纺杯1、上端盖滚珠轴承2、上端盖磁环3、上端盖4、第一外磁环5、上部铝制垫圈6、第二外磁环7、定位套筒8、第三外磁环9、下部铝制垫圈10、第四外磁环11、下端盖磁环12、下端盖滚珠轴承13、第二小定位套筒14、纺杯杆15、下端盖16、下端盖铝制垫圈17、第二内磁环18、龙带19、第一内磁环20、纺杯外壳21、上端盖铝制垫圈22、第一小定位套筒23。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，包括纺杯1和纺杯杆15，纺杯杆15的中部固定设有定位套筒8，定位套筒8的中部固定设有龙带19，定位套筒8两端的纺杯杆15上分别设有第一内磁环20和第二内磁环18，第一内磁环20和第二内磁环18的外部设有纺杯外壳21，纺杯外壳21内壁固定设有第一外磁环5、第二外磁环7、第三外磁环9和第四外磁环11，第一外磁环5和第二外磁环7与第一内磁环20对应组成一组磁环，第三外磁环9和第四外磁环11与第二内磁环18对应组成一组磁环，第一外磁环5与第二外磁环7之间设有上部铝制垫圈6，第三外磁环9与第四外磁环11之间设有下部铝制垫圈10，第一内磁环20左侧的纺杯杆15上固定设有第一小定位套筒23，第二内磁环18右侧的纺杯杆15上固定设有第二小定位套筒14；纺杯外壳21与第一小定位套筒23之间设有上端盖4，上端盖4内部设有上端盖滚珠轴承2和上端盖磁环3，上端盖滚珠轴承2与上端盖磁环3之间设有上端盖铝制垫圈22，滚珠轴承2与上端盖磁环3均与第一小定位套筒23表面形成间隙；纺杯外壳21与第二小定位套筒14之间设有下端盖16，下端盖16内部设有下端盖滚珠轴承13和下端盖磁环12，下端盖滚珠轴承13与下端盖磁环12之间设有下端盖铝制垫圈17，下端盖滚珠轴承13和下端盖磁环12均与第二小定位套筒14表面形成间隙，纺杯1设置在纺杯杆15的最左侧并与第一小定位套筒23形成轴向固定连接。
如图1所示，一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，纺杯杆15的外表面为台阶结构，末端直径小于杆身直径；上端盖滚珠轴承2与第一小定位套筒23间的间隙小于上端盖磁环3与第一小定位套筒23间的间隙；下端盖滚珠轴承13与第二小定位套筒14间的间隙小于下端盖磁环13与第二小定位套筒14间的间隙；第一内磁环20、第二内磁环18通过第一小定位套筒23，定位套筒8，第二小定位套筒14轴向固定；上端盖4置于纺杯外壳21左侧，两者间通过螺纹连接；下端盖16置于纺杯外壳21右侧，两者间通过螺纹连接。
如图2-3所示，一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构的工作原理如下：
(1)径向悬浮：
磁环5、7、19轴向充磁，提供径向支撑；磁环9、11、18轴向充磁，提供径向支撑；上下端盖4、16向纺杯外壳21内旋转时磁环间径向分量支撑力增大；滚珠轴承2、13其与第一小定位套筒22、第二小定位套筒14之间的间隙小于上端盖磁环3、下端盖磁环12与第一小定位套筒23、第二小定位套筒14的间隙，防止磁轴承与一小定位套筒23、第二小定位套筒14碰撞而碎裂的情况，提供了径向支撑的保障。
(2)轴向悬浮：
磁环3、20与12、18相似，均为径向充磁，提供相应的轴向支撑；上下端盖4、16向纺杯外壳21外旋转时磁环间轴向分量支撑力增大。
通过上述上下端盖相对纺杯外壳内外旋转，磁环对主轴提供可调节的径向、轴向的稳定支撑以及滚珠轴承提供防触碰辅助，可以实现主轴安全稳定的悬浮。由于轴承不会发生任何机械磨损，便具有更低的维护成本和更长的使用寿命，所以不会给环境带来任何污染物；没有了轴承的摩擦，同样也没有了传统轴承摩擦产生的发热量和噪音；更重要的是，在相同承载能力或者相对更大的承载能力下下，磁轴承仍可以达到更高的回转精度和高转速。这些特性都非常适合纺杯需要高转速，低噪音，低污染，低能耗的要求。

Claims (3)

1.一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，包括纺杯(1)和纺杯杆(15)；其特征在于：所述纺杯杆(15)的中部固定设有定位套筒(8)，所述定位套筒(8)的中部固定设有龙带(19)，所述定位套筒(8)两端的纺杯杆(15)上分别设有第一内磁环(20)和第二内磁环(18)，所述第一内磁环(20)和第二内磁环(18)的外部设有纺杯外壳(21)，所述纺杯外壳(21)内壁固定设有第一外磁环(5)、第二外磁环(7)、第三外磁环(9)和第四外磁环(11)，所述第一外磁环(5)和第二外磁环(7)与第一内磁环(20)对应组成一组磁环，所述第三外磁环(9)和第四外磁环(11)与第二内磁环(18)对应组成一组磁环，所述第一外磁环(5)与第二外磁环(7)之间设有上部铝制垫圈(6)，所述第三外磁环(9)与第四外磁环(11)之间设有下部铝制垫圈(10)，所述第一内磁环(20)左侧的纺杯杆(15)上固定设有第一小定位套筒(23)，所述第二内磁环(18)右侧的纺杯杆(15)上固定设有第二小定位套筒(14)；所述纺杯外壳(21)与第一小定位套筒(23)之间设有上端盖(4)，所述上端盖(4)内部设有上端盖滚珠轴承(2)和上端盖磁环(3)，所述上端盖滚珠轴承(2)与上端盖磁环(3)之间设有上端盖铝制垫圈(22)，所述上端盖滚珠轴承(2)与上端盖磁环(3)均与第一小定位套筒(23)表面形成间隙；所述纺杯外壳(21)与第二小定位套筒(14)之间设有下端盖(16)，所述下端盖(16)内部设有下端盖滚珠轴承(13)和下端盖磁环(12)，所述下端盖滚珠轴承(13)与下端盖磁环(12)之间设有下端盖铝制垫圈(17)，所述下端盖滚珠轴承(13)和下端盖磁环(12)均与第二小定位套筒(14)表面形成间隙，所述纺杯(1)设置在纺杯杆(15)的最左侧并与第一小定位套筒(23)形成轴向固定连接；
所述纺杯杆(15)的外表面为台阶结构，末端直径小于杆身直径；
所述上端盖滚珠轴承(2)与第一小定位套筒(23)间的间隙小于上端盖磁环(3)与第一小定位套筒(23)间的间隙；
所述下端盖滚珠轴承(13)与第二小定位套筒(14)间的间隙小于下端盖磁环(12)与第二小定位套筒(14)间的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，其特征在于：所述第一内磁环(20)、第二内磁环(18)通过第一小定位套筒(23)，定位套筒(8)，第二小定位套筒(14)轴向固定。
3.根据权利要求1所述的一种带有可调永磁磁悬浮轴承的纺杯支撑结构，其特征在于：所述上端盖(4)置于纺杯外壳(21)左侧，两者间通过螺纹连接；下端盖(16)置于纺杯外壳(21)右侧，两者间通过螺纹连接。
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