RU185370U1

RU185370U1 - MAGNET BEARING

Info

Publication number: RU185370U1
Application number: RU2017145711U
Authority: RU
Inventors: Альберт Викторович Королев; Наталия Валерьевна Белоусова; Александр Александрович Скрипкин
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2018-12-03

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, касается магнитного подшипника. Технический результат от использования полезной модели заключается в уменьшении вероятности разрушения слоя магнитного материала рабочих колец подшипника. Магнитный подшипник содержит наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированы друг к другу одноименными полюсами, согласно заявляемому техническому решению поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров. 1 фиг.

The utility model relates to mechanical engineering, relates to a magnetic bearing. The technical result from the use of the utility model is to reduce the likelihood of destruction of the layer of magnetic material of the working rings of the bearing. The magnetic bearing contains outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other by the same poles, according to the claimed technical solution of the magnetic surface material have an antifriction coating based on elastomers. 1 of FIG.

Description

Предлагаемая конструкция подшипника относится к машиностроению, касается магнитного подшипника, который может быть использован в электродвигателях, в приборах, в автомобилях и в другой технике взамен подшипника качения в случаях, когда требуется обеспечить высокую скорость вращения, пониженный момент трения, отсутствие износа, высокую долговечность.The proposed bearing design relates to mechanical engineering, relates to a magnetic bearing, which can be used in electric motors, in devices, in cars and in other equipment instead of a rolling bearing in cases where it is necessary to ensure high speed, low friction, no wear, high durability.

Известен магнитный кольцевой подшипник (RU 70605 U1, кл. H02K 7/09. опубл. 27.01.2008 г.), содержащий корпус, вал вращения, статор и ротор, расположенные с рабочим воздушным зазором относительно друг друга, причем статор вставлен жестко в корпус, а его ротор жестко соединен с валом вращения, проходящим через торцевые отверстия в корпусе, снабженные вспомогательными подшипниками, статор и ротор подшипника выполнены в виде кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, причем магнит ротора размещен концентрично внутри магнита статора, с их разноименными магнитными полюсами навстречу друг другу, с равномерным воздушным зазором, в котором размещен вспомогательный радиальный подшипник скольжения, причем на торцевых поверхностях магнита ротора и внутренних торцевых поверхностях корпуса и в торцевых отверстиях корпуса размещены дополнительные подшипники скольжения.Known magnetic ring bearing (RU 70605 U1, class H02K 7/09. Publ. 01/27/2008), comprising a housing, a rotation shaft, a stator and a rotor located with a working air gap relative to each other, and the stator is rigidly inserted into the housing and its rotor is rigidly connected to the rotation shaft passing through the end holes in the housing, equipped with auxiliary bearings, the stator and the bearing rotor are made in the form of ring permanent magnets with axial magnetization, and the rotor magnet is concentrically placed inside the stator magnet, with different mennymi magnetic poles towards each other, with a uniform air gap in which is placed an auxiliary radial slide bearing, wherein on the end surfaces of the rotor magnet and the inner end surfaces of the housing and the housing has end openings of additional bearings.

Недостатком известного подшипника является то, что он имеет в своей конструкции подшипники трения, что обязательно скажется на продолжительности срока эксплуатации подшипника. Кроме этого, при изготовлении и применении таких магнитных подшипников на повышенные скорости вращения требуется высокая точность изготовления магнитных колец, что технологически затруднительно.A disadvantage of the known bearing is that it has friction bearings in its design, which will certainly affect the bearing life. In addition, in the manufacture and use of such magnetic bearings for increased rotation speeds, high precision manufacturing of magnetic rings is required, which is technologically difficult.

Известен подшипник на магнитной подвеске (RU 2314443 С1, кл. F16C 32/04. F16C 39/06, опубл. 10.01.2008 г.), который включает кольцевые коаксиальные постоянные магниты, наружный из которых выполнен неподвижным, а внутренний установлен на оси, и обращены они друг к другу неэкранированными поверхностями. Подшипник снабжен дополнительным кольцевым постоянным магнитом, установленным на оси и обращенным неэкранированным полюсом к одноименному неэкранированному торцевому полюсу неподвижного кольцевого магнита. Магниты выполнены с осевым намагничиванием и отношение массы каждого из постоянных магнитов, установленных на оси, к массе неподвижного постоянного магнита составляет 1:4 и размещены с воздушным зазором между рабочими поверхностями 0,1-0,5 мм.A known bearing on a magnetic suspension (RU 2314443 C1, class F16C 32/04. F16C 39/06, publ. 10.01.2008), which includes annular coaxial permanent magnets, the outer of which is made stationary, and the inner mounted on the axis, and they face each other with unscreened surfaces. The bearing is equipped with an additional annular permanent magnet mounted on the axis and facing the unshielded pole to the unshielded end pole of the fixed ring magnet of the same name. The magnets are made with axial magnetization and the mass ratio of each of the permanent magnets mounted on the axis to the mass of the stationary permanent magnet is 1: 4 and placed with an air gap between the working surfaces of 0.1-0.5 mm.

Недостатком известного подшипника является то, что он выполнен в корпусе устройства, для которого предназначен, является его составной частью, из-за чего возникает сложность использования подшипника на магнитной подвеске в других устройствах и узлах, необходимость в дополнительной его нагрузке, сложность его ремонта или замены. Конструктивное выполнение наружного неподвижного магнита и дополнительного кольцевого магнита не обеспечивает стабильного уравнивания сил отталкивания, что ведет к снижению надежности, срока эксплуатации и эффективности работы при нестабильных осевых нагрузках.A disadvantage of the known bearing is that it is made in the housing of the device for which it is intended, is an integral part thereof, which makes it difficult to use the bearing on a magnetic suspension in other devices and assemblies, the need for additional load, the complexity of its repair or replacement . The design of the external stationary magnet and the additional ring magnet does not provide a stable equalization of repulsive forces, which leads to a decrease in reliability, service life and operational efficiency under unstable axial loads.

Известен подшипник вала на постоянных магнитах (US 5321329 А1, кл. F16C 39/06; F16C 33/02; H02K 7/09, опубл. 14.06.1994 г.), который содержит вал, на концах которого установлены подшипники вала на постоянных магнитах, каждый из которых содержит втулку вала и втулку фланца, представляющих собой два кольцевых постоянных магнита с конусообразными поверхностями, установленных на валу одинаковыми полюсами друг к другу с зазором, образованным силами отталкивания. Между валом и втулкой вала установлена изолирующая втулка с магнитонепроницаемыми щитами на концах.A known shaft bearing on permanent magnets (US 5321329 A1, class F16C 39/06; F16C 33/02; H02K 7/09, publ. 06/14/1994), which contains a shaft at the ends of which there are mounted shaft bearings on permanent magnets , each of which contains a shaft sleeve and a flange sleeve, which are two annular permanent magnets with cone-shaped surfaces mounted on the shaft with equal poles to each other with a gap formed by repulsive forces. An insulating sleeve with magnetically tight shields at the ends is installed between the shaft and the shaft sleeve.

Недостатком этого устройства являются, во-первых, сложность конструкции, сложность использования в других устройствах и узлах, сложность ремонта и замены из-за необходимости парного использования подшипников вала на постоянных магнитах для обеспечения уравнивания сил отталкивания в осевом направлении, из-за необходимости индивидуального изготовления корпуса и ваш под подшипник; во-вторых, из-за постоянной нагрузки на вал возможно его разбалансировка.The disadvantage of this device is, firstly, the complexity of the design, the complexity of use in other devices and assemblies, the complexity of repair and replacement due to the need for pair use of shaft bearings with permanent magnets to ensure equalization of repulsive forces in the axial direction, because of the need for individual manufacturing housing and your under the bearing; secondly, due to the constant load on the shaft, it is possible to unbalance it.

Известен магнитный подшипник (полезная модель RU №112729), содержащий наружное и внутренние опорные кольца и жестко связанные с ними рабочие кольца, изготовленные из немагнитного материала, рабочие поверхности рабочих колец выполнены в виде тел вращения, размещенных один в полости другого с возможностью свободного вращения рабочих колец относительно друг друга, на рабочей поверхности торов выполнены покрытия из магнитного материала, ориентированные одно к другому одноименными полюсами, а наружное рабочее кольцо выполнено сборным. Рабочие части рабочих колец выполнены в виде торов, на поверхность которых закреплены пластины из полимерного магнитного материала. Наружный тор имеет съемную боковую стенку, указанные торы выполнены в сечении своими вырезами в стенках, обращенных в противоположные стороны, наружное опорное кольцо соединено с внутренним тором немагнитными втулками, выполненными с поперечным сечением, обладающим наибольшим моментом сопротивления внешнему изгибающему моменту.Known magnetic bearing (utility model RU No. 112729), containing the outer and inner support rings and rigidly connected working rings made of non-magnetic material, the working surfaces of the working rings are made in the form of bodies of revolution, placed one in the cavity of the other with the possibility of free rotation of the workers rings relative to each other, on the working surface of the tori are made of a coating of magnetic material oriented to one another by the same poles, and the outer working ring is made prefabricated. The working parts of the working rings are made in the form of tori, on the surface of which plates of polymer magnetic material are fixed. The outer torus has a removable side wall, these tori are made in cross section by their cuts in the walls facing in opposite directions, the outer support ring is connected to the inner torus by non-magnetic bushings made with a cross section having the greatest moment of resistance to the external bending moment.

Существенным недостатком этого подшипника является процесс приложения нагрузки на рабочие детали подшипника через немагнитные втулки, что приводит к повышенным прогибам и износам втулок при знакопеременных и реверсивных вращениях опорных колец. Так как согласно формуле изобретения рабочей части рабочих колец выполнены в виде тора, то поперечное сечение этих рабочих частей представляет собой окружность, что не учитывает направление действия главной нагрузки на подшипник, а это снижает нагрузочную способность подшипника. Подшипник не защищен от пыли и грязи, что также снижает надежность подшипника. Подшипник не защищен от чрезмерной внешней нагрузки, при которой рабочие части подшипника могут соприкасаться, что вызовет разрушение подшипника. Подшипник не технологичен, так как наружное рабочее кольцо состоит из частей разной формы, что усложняет производство подшипника.A significant drawback of this bearing is the process of applying a load to the working parts of the bearing through non-magnetic bushings, which leads to increased deflections and wear of the bushings during alternating and reverse rotation of the support rings. Since according to the claims of the working part of the working rings are made in the form of a torus, the cross section of these working parts is a circle, which does not take into account the direction of action of the main load on the bearing, and this reduces the bearing capacity of the bearing. The bearing is not protected from dust and dirt, which also reduces the reliability of the bearing. The bearing is not protected against excessive external load, in which the working parts of the bearing may come into contact, which will cause the destruction of the bearing. The bearing is not technologically advanced, since the outer working ring consists of parts of different shapes, which complicates the production of the bearing.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является магнитный подшипник (заявка №2016140368 от 13.10.2016 г., решение о выдаче патента от 01.02.2017 г., полезная модель RU №170274 - прототип), содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированные друг к другу одноименными полюсами. Наружное рабочее кольцо выполнено сборным, внутренне рабочее кольцо выполнено монолитным, а наружное кольцо выполнено из двух одинаковых половинок, поперечное сечение рабочей части торов выполнено в виде эквидистантных эллипсов, большая ось которых расположена перпендикулярно действию внешней максимальной нагрузки на подшипник, свободные части рабочих колец образуют лабиринтное соединение, зазоры в котором установлены меньше зазоров между рабочими поверхностями наружного и внутреннего рабочих колец.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed utility model is a magnetic bearing (application No. 2016140368 dated October 13, 2016, the decision to grant a patent dated February 1, 2017, utility model RU No. 170274 is a prototype), containing external and internal rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other by the same poles. The outer working ring is prefabricated, the inner working ring is solid, and the outer ring is made of two identical halves, the cross section of the working part of the tori is made in the form of equidistant ellipses, the major axis of which is perpendicular to the external maximum load on the bearing, the free parts of the working rings form a labyrinth connection, the gaps in which there are fewer gaps between the working surfaces of the outer and inner working rings.

Недостатком такой конструкции подшипника является недостаточная надежность и долговечность подшипника при экстремальных условиях эксплуатации, например, при ударных нагрузках, вызывающих случайный контакт магнитных слоев и их разрушения, разрушение магнитных слоев под действием вибраций и наличия твердых частиц загрязнений в зазоре между ними.The disadvantage of this bearing design is the lack of reliability and durability of the bearing under extreme operating conditions, for example, under shock loads causing accidental contact of the magnetic layers and their destruction, the destruction of the magnetic layers due to vibration and the presence of solid particles of contaminants in the gap between them.

В задачу полезной модели положено повышении надежности и долговечности магнитного подшипника.The objective of the utility model is to increase the reliability and durability of the magnetic bearing.

Технический результат от использования полезной модели заключается в уменьшении вероятности разрушения слоя магнитного материала рабочих колец подшипника.The technical result of using the utility model is to reduce the likelihood of destruction of the layer of magnetic material of the working rings of the bearing.

Указанная задача решается тем, что в магнитном подшипнике, содержащем наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированные друг к другу одноименными полюсами, поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров.This problem is solved in that in a magnetic bearing containing outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to the same names poles, the surfaces of the magnetic material have an antifriction coating based on elastomers.

Так как магнитный слой каждого из колец имеет антифрикционное покрытие на основе эластомеров, то при наличии ударных нагрузок на подшипник или вибраций, а также при попадании в пространство между магнитными слоями колец подшипника твердых частиц загрязнений неблагоприятное воздействие на хрупкий магнитный слой колец уменьшается, предотвращается разрушение магнитных слоев при их случайном соприкосновении, что повышает надежность и долговечность магнитного подшипника.Since the magnetic layer of each ring has an antifriction coating based on elastomers, in the presence of shock loads on the bearing or vibrations, and also when solid particles of dirt enter the space between the magnetic layers of the bearing rings, the adverse effect on the brittle magnetic layer of the rings is reduced, and the destruction of magnetic layers in case of their accidental contact, which increases the reliability and durability of the magnetic bearing.

Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 показан общий вид конструкции магнитного подшипника. На фиг. 1 используются следующие обозначения: 1 - внутреннее опорное кольцо; 2 - наружное опорное кольцо; 3 - внутреннее рабочее кольцо; 4 - наружное рабочее кольцо; 5 - слой из магнитного материала; 6 - антифрикционное покрытие; 7 - запорные шайбы.The essence of the utility model is illustrated in the drawing. In FIG. 1 shows a general view of the construction of a magnetic bearing. In FIG. 1 the following notation is used: 1 - inner support ring; 2 - outer support ring; 3 - inner working ring; 4 - outer working ring; 5 - a layer of magnetic material; 6 - anti-friction coating; 7 - locking washers.

Подшипник содержит наружное 1 и внутреннее 2 опорные кольца, а также жестко связанные с ними рабочие наружное 4 и внутреннее 3 кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга. Рабочее внутренне кольцо 3 размещено в полости наружного рабочего кольца 4. Профили внутреннего рабочего кольца и наружного рабочего кольца 4 выполнены в виде эквидистантных эллипсов, ориентированных большей осью в направлении, параллельном оси подшипника. Наружное рабочее кольцо 4 выполнено из двух одинаковых половинок. Обе половинки наружного рабочего кольца 4 установлены в опорном наружном кольце 2 с гарантированным натягом и дополнительно закреплены запорными шайбами 7. Внутреннее рабочее кольцо 3 и наружное рабочее кольцо 4 на своих рабочих поверхностях снабжены слоями магнитного материала 5. Слои 5 обращены друг к другу одноименными полюсами. Поверхности магнитного материала 5 имеют антифрикционное покрытие 6 на основе эластомеров.The bearing comprises an outer 1 and an inner 2 support rings, as well as working outer 4 and inner 3 rings rigidly connected with them, made of a non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other. The working inner ring 3 is placed in the cavity of the outer working ring 4. The profiles of the inner working ring and the outer working ring 4 are made in the form of equidistant ellipses oriented with the major axis in a direction parallel to the axis of the bearing. The outer working ring 4 is made of two identical halves. Both halves of the outer working ring 4 are installed in the supporting outer ring 2 with a guaranteed tightness and are additionally secured by lock washers 7. The inner working ring 3 and the outer working ring 4 are provided with layers of magnetic material 5. On their working surfaces, the layers 5 face each other with the same poles. The surfaces of the magnetic material 5 have an antifriction coating 6 based on elastomers.

Между поверхностями антифрикционных покрытий 6 выполнен зазор λ. Свободные части рабочих колец 3 и 4 образуют лабиринтное соединение с максимальным зазором δ. Величина зазоров в лабиринтном соединении δ гарантированно меньше величины зазора λ.Between the surfaces of the anti-friction coatings 6, a gap λ is made. The free parts of the working rings 3 and 4 form a labyrinth connection with a maximum gap of δ. The size of the gaps in the labyrinth compound δ is guaranteed to be less than the size of the gap λ.

Подшипник работает следующим образом. На опорные кольца подшипника 1 и 2 подают нагрузку, одному из этих колец придают вращение. Так как слои из магнитного материала 5 рабочих колец 3 и 4 расположены друг к другу одноименными полюсами, то это обеспечивает бесконтактное магнитного взаимодействия рабочих колец и исключает потери энергии вращения на трение. Так как величина зазора δ в лабиринтном уплотнении меньше величины зазора λ между рабочими поверхностями, то это предотвращает соприкосновение рабочих поверхностей при небольших динамических нагрузках на подшипник и вибраций. Но в экстремальной ситуации динамические нагрузки могут быть так велики, что за счет упругой деформации поверхностей лабиринтного уплотнения рабочие поверхности рабочих колец 3 и 4 могут вступать в механическое взаимодействие и разрушаться. А в связи с высокой хрупкостью магнитного материала, он может разрушаться и без механического взаимодействия только под действием вибрационной нагрузки. Эффект разрушения магнитного материала усиливается приThe bearing operates as follows. The bearing support rings 1 and 2 are loaded, one of these rings is rotated. Since the layers of magnetic material 5 of the working rings 3 and 4 are located to each other with the same poles, this ensures contactless magnetic interaction of the working rings and eliminates the loss of rotational energy due to friction. Since the value of the gap δ in the labyrinth seal is less than the gap λ between the working surfaces, this prevents the contact of the working surfaces with small dynamic loads on the bearing and vibrations. But in an extreme situation, dynamic loads can be so great that due to the elastic deformation of the labyrinth seal surfaces, the working surfaces of the working rings 3 and 4 can enter into mechanical interaction and collapse. And due to the high fragility of the magnetic material, it can be destroyed without mechanical interaction only under the influence of a vibration load. The effect of the destruction of the magnetic material is enhanced by

наличие в зазоре между рабочими поверхностями рабочих колец 3 и 4 твердых частиц загрязнений.the presence in the gap between the working surfaces of the working rings 3 and 4 of solid particles of contamination.

Наличие на поверхности рабочих колец 3 и 4 антифрикционного покрытия 6 из эластомера предотвращает возможность разрушения слоя из магнитного материала 5. Так как антифрикционные покрытия представляют собой дисперсии твердых смазочных материалов, равномерно распределенных в смеси растворителей и связующих веществ, то помимо снижения трения при случайном контакте рабочих поверхностей рабочих колец 3 и 4, они упрочняют поверхностный слой магнитного материала 6, гасят вибрации и тем самым предотвращают разрушение магнитного материала от вибрационной нагрузки. Это повышает надежность и долговечность работы подшипника.The presence on the surface of the working rings 3 and 4 of an antifriction coating 6 of elastomer prevents the possibility of destruction of the layer of magnetic material 5. Since antifriction coatings are dispersions of solid lubricants uniformly distributed in a mixture of solvents and binders, in addition to reducing friction during accidental contact of workers surfaces of the working rings 3 and 4, they strengthen the surface layer of the magnetic material 6, dampen vibration and thereby prevent the destruction of the magnetic material from vi fractional load. This increases the reliability and durability of the bearing.

В качестве антифрикционных покрытий на основе антифрикционных эластомеров могут быть использованы, например, антифрикционные покрытия Molykote - Molykote 3400А; Molykote 3402С Leadfree; Molykote 7400; Molykote D-10-GBL; и др. [см., например, сайт - http://atf.ru].As antifriction coatings based on antifriction elastomers, for example, Molykote - Molykote 3400A antifriction coatings can be used; Molykote 3402C Leadfree; Molykote 7400; Molykote D-10-GBL; and others [see, for example, the site - http://atf.ru].

Пример. Требуется заменить стандартный радиальный шариковый подшипник на магнитный подшипник. Размеры подшипника: внутренний диаметр d=30 мм, наружный диаметр D=62 мм, высота H=16 мм. Поэтому внутренне опорное кольцо 1 подшипника берем с внутренним диаметром d=30 мм., высотой Н=16 мм и толщиной стенки 2 мм. Наружное опорное кольцо 2 берем с наружным диаметром D=62 мм, высотой Н=16 мм и толщиной стенки 2 мм. Высоту наружного рабочего кольца берем равной 14 мм, оставляя по 1 мм с двух сторон для размещения запорных шайб 6. Наружный диаметр равен внутреннему диаметру наружного опорного кольца, равному 58 мм. Внутренний диаметр наружного рабочего кольца 4 равен внутреннему диаметру подшипника d=30 мм. Внутренний диаметр наружного рабочего кольца 4 равен 38 мм. Внутри наружного рабочего кольца 4 размещаем полость вращения, профиль которой представляет собой эллипс. Центр эллипса находится на окружности диаметром 48 мм.Example. It is required to replace a standard radial ball bearing with a magnetic bearing. Bearing dimensions: inner diameter d = 30 mm, outer diameter D = 62 mm, height H = 16 mm. Therefore, we take the inner bearing support ring 1 with an inner diameter of d = 30 mm., A height of H = 16 mm and a wall thickness of 2 mm. We take the outer support ring 2 with an outer diameter of D = 62 mm, a height of H = 16 mm and a wall thickness of 2 mm. The height of the outer working ring is taken equal to 14 mm, leaving 1 mm on both sides to accommodate the lock washers 6. The outer diameter is equal to the inner diameter of the outer support ring, equal to 58 mm. The inner diameter of the outer working ring 4 is equal to the inner diameter of the bearing d = 30 mm The inner diameter of the outer working ring 4 is 38 mm. Inside the outer working ring 4 we place a cavity of revolution, the profile of which is an ellipse. The center of the ellipse is on a circle with a diameter of 48 mm.

Параметры рабочих поверхностей колец 3 и 4 принимали равными: малую полуось эллипса рабочей поверхности наружного рабочего кольца 4 принимали равной 2,75 мм, малую полуось рабочей поверхности внутреннего рабочего кольца 3 принимали равной 2,25 мм, большую полуось эллипса профиля рабочей поверхности наружного рабочего кольца 4 принимали равной 5,8 мм, большую полуось рабочей части профиля внутреннего рабочего кольца 3 приняли равной 5,3 мм. Величина зазора в лабиринтном уплотнении составляла 0,25 мм. Наружное рабочее кольцо 4 выполнили в виде соединения из двух равных частей, каждую из которых высотой по 7 мм устанавливали с натягом в наружном опорном кольце 2 и дополнительно закрепляли с боковых сторон запорными шайбами 7.The parameters of the working surfaces of rings 3 and 4 were taken equal: the minor axis of the ellipse of the working surface of the outer working ring 4 was taken to be 2.75 mm, the minor axis of the working surface of the inner working ring 3 was taken equal to 2.25 mm, the major axis of the ellipse of the profile of the working surface of the outer working ring 4 was taken equal to 5.8 mm, the semi-major axis of the working part of the profile of the inner working ring 3 was taken equal to 5.3 mm. The clearance in the labyrinth seal was 0.25 mm. The outer working ring 4 was made in the form of a connection of two equal parts, each of which with a height of 7 mm was installed with an interference fit in the outer support ring 2 and was additionally secured on the sides by lock washers 7.

Для повышения надежности и долговечности подшипника при экстремальных условиях эксплуатации, например, при ударных нагрузках, чтобы минимизировать возможные последствия разрушения поверхностей магнитных торов при их случайном контакте, на внутреннюю поверхность наружного тора рабочего кольца 4 и на наружную поверхность рабочей поверхности тора внутреннего рабочего кольца 3 нанесли антифрикционные покрытия Molykote 3400 толщиной 15…20 мкм.To increase the reliability and durability of the bearing under extreme operating conditions, for example, under shock loads, in order to minimize the possible consequences of the destruction of the surfaces of the magnetic tori when they are accidentally contacted, the inner surface of the outer torus of the working ring 4 and the outer surface of the working surface of the torus of the inner working ring 3 were applied Molykote 3400 anti-friction coatings with a thickness of 15 ... 20 microns.

Подшипник наружным кольцом 1 устанавливали на вибрационный стол, который создавал осевые колебания амплитудой 1,2 мм с частотой 50 Гц., на внутреннее кольцо подшипника налагали нагрузку 0,3 кг и придавали ему вращение с частотой 1500 об/мин. Исследовании показали, что вероятность выхода подшипника из строя по причине разрушения слоя магнитного материала рабочих колец при наличии на поверхности слоя магнитного материала антифрикционного покрытия уменьшается на 50-60% по сравнению с подшипниками, не имеющими антифрикционного покрытия.The bearing with the outer ring 1 was mounted on a vibrating table, which created axial vibrations with an amplitude of 1.2 mm with a frequency of 50 Hz. A load of 0.3 kg was applied to the inner ring of the bearing and gave it a rotation with a frequency of 1500 rpm. Studies have shown that the probability of bearing failure due to the destruction of the layer of magnetic material of the working rings in the presence of an antifriction coating on the surface of the magnetic material layer is reduced by 50-60% compared to bearings that do not have an antifriction coating.

Тем самым решается задача повышения надежности и долговечности магнитного подшипника.This solves the problem of increasing the reliability and durability of the magnetic bearing.

Claims

A magnetic bearing containing outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other by the same poles, characterized in that the surface magnetic material have an antifriction coating based on elastomers.