CN202220798U - 一种半静磁磁悬浮卧式轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种半静磁磁悬浮卧式轴承，包括转轴、定位转轴组件、至少两组径向磁力平衡组以及设置于径向磁力平衡组之间的至少一组轴向磁悬浮力组，所述定位转轴组件安装于转轴之上，所述径向磁力平衡组和轴向磁悬浮力组均包括设置于转轴之上的非磁性支撑框架，所述非磁性支撑框架上设置有受力铁环，配合受力铁环设置有静磁磁悬浮供力组件，所述静磁磁悬浮供力组件包括铁性磁轭以及设置于铁性磁轭的内表面上的磁铁组件，所述受力铁环置于磁铁组件围成的磁力空间内，所述磁铁组件包括磁化方向反向放置的第一、二两组磁环，所述半静磁磁悬浮卧式轴承不仅减少了轴承的磨损和转轴的转动阻力，降低了维修成本，而且节能减耗，延长了轴承的使用寿命。

Description

一种半静磁磁悬浮卧式轴承

技术领域

本实用新型涉及一种轴承，尤其涉及一种半静磁磁悬浮卧式轴承。

背景技术

目前中国公开号为CN 101734170A，发明创造的名称为移动物体静磁磁悬浮和推进系统，该申请公开了一种在磁铁和铁件间产生的类似弹簧力的静磁力悬浮MSS技术。磁悬浮轴承是利用磁性悬浮来支撑负载从而进行无物理接触的运动。磁悬浮轴承具有摩擦小，不需要油润滑的优点。目前磁悬浮轴承有二大类：一类是主动型磁浮轴承(AMB)，它的磁浮完全是由电磁铁加控制单元实现。缺点是比较大的体积和复杂的控制电路系统。笫二类是被动型(PMB)永磁磁悬浮。由于Earnshaw定律的限制使得建造全永磁磁悬浮轴承相当困难，所以兼并永磁悬浮和电磁悬浮或传统轴承成为二个实际的选择。兼并永磁悬浮和电磁悬浮结合二者的优势但仍需要持续的电能输入和一个主动的控制单元才能维持负载的稳定。由于目前技术的复杂性，主动磁悬浮轴承往往还需要配备一套备用的轴承以备在供电或控制发生事故之需。

综上所述，有两种典型的不稳定性存在于目前的磁悬浮轴承技术中：首先磁体间的作用是随着之间距离增加而迅速减少的不稳定力。其次是由于磁力是保守力，所能提供的力缓冲非常有限，一旦存在外界驱动力引起的振荡极有可能导致悬浮失稳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半静磁磁悬浮卧式轴承，在该轴承中全永磁径向磁悬浮是发生在一组或多组永磁铁与轴上铁环之间的类似弹簧力的静磁力，转轴部件轴向是由永磁组件加上传统轴承或平衡电磁铁无受力定位，解决了现有技术中需要复杂的电磁平衡、控制系统和悬浮不稳定的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种半静磁磁悬浮卧式轴承，包括转轴、定位转轴组件、设置于转轴之外的至少两组径向磁力平衡组以及设置于径向磁力平衡组之间的至少一组轴向磁悬浮力组，其中，所述定位转轴组件安装于转轴之上，所述径向磁力平衡组和轴向磁悬浮力组均包括设置于转轴之上的非磁性支撑框架，所述非磁性支撑框架上设置有受力铁环，配合受力铁环设置有静磁磁悬浮供力组件，所述静磁磁悬浮供力组件包括铁性磁轭以及设置于铁性磁轭的内表面上的磁铁组件，所述受力铁环置于磁铁组件围成的磁力空间内，所述磁铁组件包括磁化方向反向放置的第一、二两组磁环。

特别地，所述定位转轴组件至少由一组轴承或一对电磁铁平衡装置构成。

特别地，所述磁铁组件至少包括一个永磁体，或一恒流或交流电磁铁，或一超导磁体，或者一种包含前述两者或三者的混合磁体。

本实用新型的有益效果是为，所述半静磁磁悬浮卧式轴承设置有磁铁组件加上定位轴承或平衡电磁铁无受力定位，不仅减少了轴承的磨损和转轴的转动阻力，降低了维修成本，而且节能减耗，延长了轴承的使用寿命。

附图说明

下面据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型半静磁磁悬浮卧式轴承的结构示意图；

图2是本实用新型半静磁磁悬浮卧式轴承的径向磁悬浮力组的结构示意图；

图3是本实用新型半静磁磁悬浮卧式轴承的轴向磁力平衡组的结构示意图。

图中：

1、转轴；2、径向磁悬浮力组；3、轴向磁力平衡组；4、定位轴承；5、非磁性支撑框架；6、受力铁环；7、铁性磁轭；8、第一磁环组；9、第二磁环组。

具体实施方式

请参照图1所示，图1是本实用新型半静磁磁悬浮卧式轴承的结构示意图；于本实施例中，所述半静磁磁悬浮卧式轴承转轴1，所述转轴1外间隔设置有两组径向磁力平衡组2，所述两组径向磁力平衡组2之间设置有一组轴向磁悬浮力组3，且所述转轴1上设置有贴靠于两组径向磁力平衡组2的外侧的两个定位轴承4。

请参阅图2所示，图2是本实用新型半静磁磁悬浮卧式轴承的径向磁悬浮力组的结构示意图；径向磁力平衡组2包括设置于转轴1之上的非磁性支撑框架5，所述非磁性支撑框架5上设置有受力铁环6，配合受力铁环6设置有静磁磁悬浮供力组件，所述静磁磁悬浮供力组件包括铁性磁轭7以及设置于铁性磁轭7的内表面上的磁铁组件，所述受力铁环6置于磁铁组件围成的磁力空间内，所述磁铁组件包括在垂直方向布置的第一磁环组8和第二磁环组9，所述第一磁环组8和第二磁环组9磁化方向反向放置。

请参阅图3所示，图3是本实用新型半静磁磁悬浮卧式轴承的轴向磁力平衡组的结构示意图。轴向磁力平衡组3包括设置于转轴1之上的非磁性支撑框架5，所述非磁性支撑框架5上设置有受力铁环6，配合受力铁环6设置有静磁磁悬浮供力组件，所述静磁磁悬浮供力组件包括铁性磁轭7以及设置于铁性磁轭7的内表面上的磁铁组件，所述受力铁环6置于磁铁组件围成的磁力空间内，所述磁铁组件包括在水平方向布置的第一磁环组8和第二磁环组9，所述第一磁环组8和第二磁环组9磁化方向反向放置。

请参阅图1至图3所示，所述受力铁环6安装在非铁磁性支撑框架5上并有两组受力铁环6组合而成，减少了侧偏力的幅度以及定位轴承4在没有精确控制到零侧偏力情况下所承受的侧压力，定位轴承4设置在转轴1上并在转轴1的垂直方向可以自由调整位置，避免了定位轴承4承载部分垂直方向的负载，所述定位轴承4的精密的制造和调节可以使得转轴1在水平方向受到很小甚至为零的偏侧力，从而使得定位轴承4几乎是不受力的承载，大大地减少对定位轴承4的摩损和转动阻力。

本实用新型的工作原理如下：第一磁环组8和第二磁环组9排列成图2及图3箭头所示的布局，铁性磁轭7设置在第一磁环组8和第二磁环组9的外表面，受力铁环6都置于第一磁环组8和第二磁环组9围成的空间内，该空间内就会产生一梯度磁场，这一梯度磁场将置于其中的受力铁环6将会磁化，并对受力铁环6产生一个沿着纵向(图2)或横向(图3)的磁弹簧力，图1中所述受力铁环6受到的磁弹力会随着其沿垂直转轴1方向位移的增加而增加，并总是指向转轴1的平衡位置，可以平衡任何纵向的负载和波动，图2中所述受力铁环6受到的磁弹力也会随着其沿垂直转轴1方向位移的增加而增加，并总是指向转轴1的平衡位置，可以平衡任何横向的负载和波动，由于磁弹力同时具有磁力和弹簧力的属性，所以产生的磁悬浮在纵向和横向也是分别稳定的。

本实用新型通过上述实施例进行了说明，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内；此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的指导思想还可以做出更多的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内；本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效范围界定。

Claims (3)

1.一种半静磁磁悬浮卧式轴承，包括转轴、定位转轴组件、设置于转轴之外的至少两组径向磁力平衡组以及设置于径向磁力平衡组之间的至少一组轴向磁悬浮力组，其特征在于：所述定位转轴组件安装于转轴之上，所述径向磁力平衡组和轴向磁悬浮力组均包括设置于转轴之上的非磁性支撑框架，所述非磁性支撑框架上设置有受力铁环，配合受力铁环设置有静磁磁悬浮供力组件，所述静磁磁悬浮供力组件包括铁性磁轭以及设置于铁性磁轭的内表面上的磁铁组件，所述受力铁环置于磁铁组件围成的磁力空间内，所述磁铁组件包括磁化方向反向放置的第一、二两组磁环。

2.根据权利要求1所述的半静磁磁悬浮卧式轴承，其特征在于：所述定位转轴组件至少由一组轴承或一对电磁铁平衡装置构成。

3.根据权利要求1所述的半静磁磁悬浮卧式轴承，其特征在于：所述磁铁组件至少包括一个永磁体，或一恒流或交流电磁铁，或一超导磁体，或者一种包含前述两者或三者的混合磁体。

Images