CN210106418U - 一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承 - Google Patents
一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，包含轴心，轴心上套设有第一环形铁盘，第一环形铁盘的外侧依次套设有第一磁铁组、第二磁铁组和第二环形铁盘；第一磁铁组和第二磁铁组均径向通磁，且二者磁通方向相反；第一环形铁盘的两侧设有第三环形铁盘，第三环形铁盘的外侧设有第四环形铁盘；第一环形铁盘、第二环形铁盘、第三环形铁盘、第四环形铁盘和轴心均为背铁材料；第四环形铁盘与第二环形铁盘之间依次设有第三磁铁组和第四磁铁组；第三磁铁组和第四磁铁组均轴向通磁，且二者的磁通方向相反。本实用新型同时提供径向和轴向的支撑力，大大提高了轴承的灵活性；减少了永磁材料的使用量，结构简单加工方便，降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁悬浮技术领域，具体涉及一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承。
背景技术
轴承在机械工业使用广泛、是一种要求严格的配套件和基础件，且为各种机械的旋转轴或可动部位的支承组件，依靠滚动体的滚动实现对主机旋转的支承组件，被人们称为机械的关节。
磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。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。
磁悬浮轴承一般为永磁型，因永磁材料成本较高，导致永磁悬浮轴承成本较高，且现有技术中的永磁悬浮轴承一般分为轴向型和径向型两种，两种永磁悬浮轴承的承载方向固定，使用灵活性差，且现有技术中的永磁悬浮轴承结构复杂，生产成本高。
实用新型内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，使用灵活，永磁材料用量少，结构简单，成本低。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，包含轴心，所述轴心上套设有第一环形铁盘，所述第一环形铁盘的外侧依次套设有第一磁铁组、第二磁铁组和第二环形铁盘；
所述第一磁铁组和所述第二磁铁组均径向通磁，且二者磁通方向相反；
所述第一环形铁盘的上下两侧对称设有第三环形铁盘，两个所述第三环形铁盘远离所述第一环形铁盘的一侧分别设有第四环形铁盘；
所述第一环形铁盘、所述第二环形铁盘、所述第三环形铁盘、所述第四环形铁盘和所述轴心均为背铁材料；
所述第四环形铁盘与第二环形铁盘之间依次设有第三磁铁组和第四磁铁组，所述第三磁铁组和所述第四磁铁组上下对应；
所述第三磁铁组和所述第四磁铁组均轴向通磁，且二者的磁通方向相反；所述第一磁铁组、所述第二磁铁组、所述第三磁铁组和所述第四磁铁组均为环形结构。
进一步地，所述第一磁铁组、所述第二磁铁组、所述第三磁铁组和所述第四磁铁组分别由不同个数的磁铁片组成。
进一步地，所述第一环形铁盘的外侧均匀设有多个第一卡槽，所述第一卡槽的个数与所述第一磁铁组包含的所述磁铁片的个数相同。
进一步地，所述第二环形铁盘的内侧均匀设有多个第二卡槽，所述第二卡槽的个数与所述第二磁铁组包含的所述磁铁片的个数相同。
进一步地，所述第三环形铁盘的外部直径小于所述第三磁铁组和所述第四磁铁组的内部直径。
进一步地，两个所述第三磁铁组分别固定于两个所述第四环形铁盘靠近所述第二环形铁盘的一侧。
进一步地，两个所述第四磁铁组分别设于所述第二环形铁盘的上下两侧。
进一步地，还包含螺丝和螺帽，所述螺丝依次穿过两个所述第三环形铁盘和所述第一环形铁盘并由所述螺帽固定。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：本实用新型的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，分别为相应的磁铁组径向或轴向通磁，以分别产生径向和轴向的斥力作为支撑力，避免了轴承接触时的动力损耗和噪音，增加了组件的使用寿命，大大提高了轴承的灵活性；采用背铁作为导磁材料，减少该永磁悬浮轴承结构的磁阻，并将所有永磁磁铁的磁路导引成封闭式的磁回路，使磁铁的磁互斥力发挥到最大，大大减少了永磁材料的使用量，降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例的爆炸示意图；
图2为本实用新型实施例的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的剖面示意图；
图4为本实用新型实施例磁铁充磁方向示意图；
图5为本实用新型实施例闭回路磁路分析示意图。
图中：1—螺丝、2—第四环形铁盘、3—第三磁铁组、4—第三环形铁盘、5—第四磁铁组、6—第二环形铁盘、7—第二卡槽、8—第二磁铁组、9—轴心、10—第一环形铁盘、11—第一卡槽、12—第一磁铁组、13—螺帽。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
如图1-5所示，一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，包含轴心9；
具体地，轴心9上套设有第一环形铁盘10，第一环形铁盘10的外侧依次套设有第一磁铁组12、第二磁铁组8和第二环形铁盘6；
第一磁铁组12和第二磁铁组8均径向通磁，且二者磁通方向相反，以使二者之间产生斥力，为该永磁悬浮轴承结构提供径向的支撑力；
第一环形铁盘10的上下两侧对称设有第三环形铁盘4，两个第三环形铁盘4用以固定第一环形铁盘10；两个第三环形铁盘4远离第一环形铁盘10的一侧分别设有第四环形铁盘2；
第一环形铁盘10、第二环形铁盘6、第三环形铁盘4、第四环形铁盘2和轴心9均为背铁材料，以背铁作为导磁材料，最大限度地减少了该永磁悬浮轴承结构的磁阻，并将所有永磁磁铁的磁路导引成封闭式的磁回路，使磁铁的磁互斥力发挥到最大；
由此，需要相同磁力的情况下，该永磁悬浮轴承结构能够实现使用更少的永磁材料来达到相同的磁斥力的效果，大大降低了生产成本；
第四环形铁盘2与第二环形铁盘6之间依次设有第三磁铁组3和第四磁铁组5，第三磁铁组3和第四磁铁组5上下对应；
第三磁铁组3和第四磁铁组5均轴向通磁，且二者的磁通方向相反，以使二者之间产生斥力，为该永磁悬浮轴承结构提供轴向的支撑力；第一磁铁组12、第二磁铁组8、第三磁铁组3和第四磁铁组5均为环形结构，且分别套设与轴心9外部；
第一环形铁盘10、第三环形铁盘4和第四环形铁盘2均套设与轴心9上，且三者的内部直径与轴心的外部直径均相同。
优选地，第一磁铁组12、第二磁铁组8、第三磁铁组3和第四磁铁组5分别由不同个数的磁铁片组成，采用多个磁铁片组成环形的磁铁组，当某一个或几个磁铁片损坏时，更换损坏的磁铁片即可，大大节省了使用成本。
可选地，第一环形铁盘10的外侧均匀设有多个第一卡槽11，第一卡槽11的个数与第一磁铁组12包含的磁铁片的个数相同；第一卡槽11用于放置组成第一磁铁组12的磁铁片，防止在该永磁悬浮轴承结构工作时，第一磁铁组12的磁铁片之间相对移动，影响使用。
在本实用新型的一个实施例中，第二环形铁盘6的内侧均匀设有多个第二卡槽7，第二卡槽7的个数与第二磁铁组6包含的磁铁片的个数相同；第二卡槽7用于防止和限位组成第二磁铁组6的磁铁片，一个第二磁铁组6的磁铁片对应一个第二卡槽7。
在本实用新型的另一个实施例中，第三环形铁盘4的外部直径小于第三磁铁组3和第四磁铁组5的内部直径；第三环形铁盘4位于第三磁铁组3和第四磁铁组5的内部。
优选地，两个第三磁铁组3分别固定于两个第四环形铁盘2靠近第二环形铁盘6的一侧。
在本实用新型的一些实施例中，两个第四磁铁组5分别设于第二环形铁盘6的上下两侧。
在本实用新型的另一些实施例中，还包含螺丝1和螺帽13，螺丝1依次穿过两个第三环形铁盘4和第一环形铁盘10并由螺帽13固定，将由两个第三环形铁盘4、第一环形铁盘10以及第一磁铁组12组成的定子组件固定。
本实用新型的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，分别为相应的磁铁组径向或轴向通磁，以分别产生径向和轴向的斥力作为支撑力，避免了轴承接触时的动力损耗和噪音，增加了组件的使用寿命，大大提高了轴承的灵活性；采用背铁作为导磁材料，减少该永磁悬浮轴承结构的磁阻，并将所有永磁磁铁的磁路导引成封闭式的磁回路，使磁铁的磁互斥力发挥到最大，大大减少了永磁材料的使用量，降低了生产成本。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，包含轴心，所述轴心上套设有第一环形铁盘，所述第一环形铁盘的外侧依次套设有第一磁铁组、第二磁铁组和第二环形铁盘；
所述第一磁铁组和所述第二磁铁组均径向通磁，且二者磁通方向相反；
所述第一环形铁盘的上下两侧对称设有第三环形铁盘，两个所述第三环形铁盘远离所述第一环形铁盘的一侧分别设有第四环形铁盘；
所述第一环形铁盘、所述第二环形铁盘、所述第三环形铁盘、所述第四环形铁盘和所述轴心均为背铁材料；
所述第四环形铁盘与第二环形铁盘之间依次设有第三磁铁组和第四磁铁组，所述第三磁铁组和所述第四磁铁组上下对应；
所述第三磁铁组和所述第四磁铁组均轴向通磁，且二者的磁通方向相反；所述第一磁铁组、所述第二磁铁组、所述第三磁铁组和所述第四磁铁组均为环形结构。
2.根据权利要求1所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，所述第一磁铁组、所述第二磁铁组、所述第三磁铁组和所述第四磁铁组分别由不同个数的磁铁片组成。
3.根据权利要求2所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，所述第一环形铁盘的外侧均匀设有多个第一卡槽，所述第一卡槽的个数与所述第一磁铁组包含的所述磁铁片的个数相同。
4.根据权利要求2所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，所述第二环形铁盘的内侧均匀设有多个第二卡槽，所述第二卡槽的个数与所述第二磁铁组包含的所述磁铁片的个数相同。
5.根据权利要求1所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，所述第三环形铁盘的外部直径小于所述第三磁铁组和所述第四磁铁组的内部直径。
6.根据权利要求1所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，两个所述第三磁铁组分别固定于两个所述第四环形铁盘靠近所述第二环形铁盘的一侧。
7.根据权利要求1所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，两个所述第四磁铁组分别设于所述第二环形铁盘的上下两侧。
8.根据权利要求1所述的径向与轴向磁力互斥悬浮的永磁悬浮轴承，其特征在于，还包含螺丝和螺帽，所述螺丝依次穿过两个所述第三环形铁盘和所述第一环形铁盘并由所述螺帽固定。
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