RU2237201C2 - Magnetic bearing - Google Patents
Magnetic bearing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237201C2 RU2237201C2 RU2002110668/11A RU2002110668A RU2237201C2 RU 2237201 C2 RU2237201 C2 RU 2237201C2 RU 2002110668/11 A RU2002110668/11 A RU 2002110668/11A RU 2002110668 A RU2002110668 A RU 2002110668A RU 2237201 C2 RU2237201 C2 RU 2237201C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- balls
- magnetic material
- rotor
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и, преимущественно, к магнитному подшипнику вертикального вала.The invention relates to mechanical engineering and, mainly, to a magnetic bearing of a vertical shaft.
Известен магнитный подшипник вертикального вала, в котором кольцевой радиально подвижный элемент, расположенный в зазоре между торцами статорного и роторного магнитов, шарнирно связан с корпусом посредством вертикальных жестких стержней, а демпфирующее и упругое звенья, соединяющие радиально подвижный элемент с корпусом, расположены вне зазора на периферии подвижного элемента [Япония, пат. №53-25898, F 16 C 32/04, опубл. 29.07.78.].A vertical shaft magnetic bearing is known in which an annular radially movable element located in the gap between the ends of the stator and rotor magnets is pivotally connected to the housing by means of vertical rigid rods, and damping and elastic links connecting the radially movable element to the housing are located outside the gap at the periphery rolling element [Japan, US Pat. No. 53-25898, F 16 C 32/04, publ. 07/29/78.].
Наиболее близким к предлагаемой опоре является магнитный подшипник вала с вертикальной осью вращения, содержащий закрепленный коаксиально на валу первый кольцевой аксиально намагниченный магнит, второй кольцевой магнит, неподвижно установленный в корпусе с зазором над первым магнитом, и размещенный в зазоре радиально подвижный кольцевой элемент из ферромагнитного материала, установленный в демпфирующей жидкости [Япония, пат. №52-27779, F 16 C 32/04, опубл. 22.07.77.].Closest to the proposed support is a magnetic shaft bearing with a vertical axis of rotation, comprising a first annular axially magnetized magnet coaxially mounted on the shaft, a second annular magnet fixedly mounted in the housing with a gap above the first magnet, and a radially movable annular element made of ferromagnetic material located in the gap mounted in a damping fluid [Japan, US Pat. No. 52-27779, F 16 C 32/04, publ. 07/22/77.].
При радиальных колебаниях вала за счет магнитной связи радиально подвижного элемента и закрепленного на валу магнита подвижный элемент, катаясь на шариках, будет следовать за радиальными перемещениями вала. При этом радиальным отклонениям вала противодействуют силы торможения подвижного элемента в вязкой среде и упругие силы, обусловленные наличием поперечной жесткости в магнитном подшипнике и упругой подвеске радиально подвижного элемента.In case of radial oscillations of the shaft due to the magnetic coupling of the radially moving element and the magnet attached to the shaft, the moving element, rolling on balls, will follow the radial movements of the shaft. In this case, the braking forces of the movable element in a viscous medium and the elastic forces due to the presence of lateral stiffness in the magnetic bearing and the elastic suspension of the radially movable element counteract the radial deviations of the shaft.
Однако в данной магнитной опоре наличие массивного подвижного элемента ограничивает область эффективного гашения колебаний вала, а частицы масла, удерживаемого только капиллярным действием в осевом зазоре между радиально подвижным элементом и торцом статорного магнита, могут осуществлять миграцию за пределы демпфера и нарушить работу вращающегося вала.However, in this magnetic support, the presence of a massive movable element limits the area of effective damping of shaft oscillations, and particles of oil held only by capillary action in the axial clearance between the radially movable element and the end face of the stator magnet can migrate outside the damper and disrupt the operation of the rotating shaft.
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции магнитного подшипника, позволяющего эффективно гасить колебания вала, упростить сборку и исключить миграцию частиц демпфирующей жидкости из демпфера.The objective of the present invention is to provide a magnetic bearing design that effectively dampens shaft vibrations, simplifies assembly, and eliminates the migration of damping fluid particles from the damper.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности подавления колебаний вала на различных частотах, простота конструкции и возможность работы в вакуумной полости.The technical result of the invention is to increase the efficiency of suppressing shaft vibrations at various frequencies, simplicity of design and the ability to work in a vacuum cavity.
Сущность изобретения заключается в том, что в магнитном подшипнике, содержащем ротор из магнитного материала, присоединенный к валу, статор из магнитного материала, расположенный напротив ротора, и подвижный элемент из ферромагнитного материала, установленный между ними, подвижный элемент выполнен в виде шариков, свободно расположенных в одном или нескольких кольцевых коаксиальных каналах с демпфирующей жидкостью, выполненных в неподвижном корпусе.The essence of the invention lies in the fact that in a magnetic bearing containing a rotor of magnetic material attached to the shaft, a stator of magnetic material located opposite the rotor, and a movable element of ferromagnetic material mounted between them, the movable element is made in the form of balls, freely located in one or more annular coaxial channels with damping fluid, made in a fixed housing.
Кроме того, корпус может быть выполнен герметичным.In addition, the housing may be sealed.
Дополнительно, между шариками могут быть установлены разделители из немагнитного материала.Additionally, spacers of non-magnetic material can be installed between the balls.
Изобретение поясняется чертежами, на которых схематично изображено:The invention is illustrated by drawings, which schematically depict:
фиг.1 - вертикальный разрез магнитного подшипника;figure 1 is a vertical section of a magnetic bearing;
фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 - section aa in figure 1;
фиг.3 - вариант выполнения подшипника с коаксиальными каналами;figure 3 is an embodiment of a bearing with coaxial channels;
фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3;figure 4 is a section bB in figure 3;
фиг.5 - вариант выполнения подшипника с разделителями.5 is an embodiment of a bearing with spacers.
Магнитный подшипник содержит ротор 1 из магнитного материала, например из стали, присоединенный к валу 2, статор 3 из магнитного материала, например, в виде постоянного магнита, расположенный напротив ротора 1, и подвижный элемент, выполненный в виде шариков 4 из магнитного материала, например, в виде стальных шариков шарикоподшипника, установленных в зазоре между ротором 1 и статором 3. Шарики 4 свободно расположены в кольцевом канале 5 с демпфирующей жидкостью, например с маслом, выполненном в неподвижном корпусе 6, закрытом крышкой 7.The magnetic bearing comprises a rotor 1 of magnetic material, for example steel, attached to the
В варианте выполнения подшипника, показанном на фиг.3 и 4, в корпусе 6 выполнено несколько коаксиально расположенных кольцевых каналов 5 с демпфирующей жидкостью, в которых размещены шарики 4. В этом варианте статор 3 выполнен в виде электромагнита с обмоткой 8.In the embodiment of the bearing shown in FIGS. 3 and 4, several coaxially arranged
Крышка 7 может герметично закрывать каналы 5 с демпфирующей жидкостью, например может быть закреплена сваркой 9 на корпусе 6.The
В другом варианте выполнения подшипника, показанном на фиг.5, в каналах 5 между шариками 4 установлены разделители 10 из немагнитного материала.In another embodiment of the bearing shown in FIG. 5,
При колебаниях вала 2 ротор 1 подшипника отклоняется от оси неподвижного статора 3. Шарики 4 под действием магнитной силы от ротора 1 перемещаются в каналах 5 в направлении перемещения ротора. При движении шариков 4 в демпфирующей жидкости (масле) в каналах 5 возникают силы вязкого трения, которые препятствуют перемещениям шариков и связанного магнитной связью с ними ротора и подавляют колебания последнего. Так как масса каждого шарика незначительна, конструкция обеспечивает гашение колебаний вала на различных частотах, что повышает эффективность работы магнитного подшипника в различных режимах.When the
При герметичном исполнении корпуса 6 подшипника последний может устанавливаться в вакуумные камеры различных приборов, использующих вращающиеся валы на магнитных подшипниках, без нарушения их вакуума во время работы, так как герметичный корпус полностью исключает миграцию частиц масла за пределы конструкции демпфера.With a sealed design of the bearing
Во время работы подшипника при действии осевых симметричных полей от статора 3 и ротора 1 шарики 4 равномерно распределяются магнитными силами по окружности кольцевого канала 5. При действии несимметричных радиальных магнитных полей или во время монтажа корпуса с шариками в магнитную систему подшипника может произойти нарушение равномерности распределения шариков 4 по каналу 5 и возможно слипание шариков 4 в одну или несколько групп, что нарушит эффективную работу подшипника. Для предотвращения слипания шариков 4 между ними устанавливаются немагнитные разделители 10, например из пластмассы, которые полностью исключают возможность неравномерного распределения шариков 4 по каналам 5, которая могла бы привести к нарушению работы подшипника.During the operation of the bearing under the action of axial symmetric fields from the
Поскольку высота корпуса 6 с шариками 4 определяется диаметром шариков 4 и толщиной дна и крышки 7 корпуса, то эта сборка практически представляет собой шайбу толщиной 1 - 5 мм для шариков диаметром 0,5 - 4 мм, что существенно упрощает сборку магнитного подшипника с демпфирующим элементом.Since the height of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110668/11A RU2237201C2 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Magnetic bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110668/11A RU2237201C2 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Magnetic bearing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002110668A RU2002110668A (en) | 2004-02-10 |
RU2237201C2 true RU2237201C2 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=33432776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002110668/11A RU2237201C2 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Magnetic bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237201C2 (en) |
-
2002
- 2002-04-22 RU RU2002110668/11A patent/RU2237201C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002110668A (en) | 2004-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5598048A (en) | Integrated passive magnetic bearing system and spindle magnet for use in an axial magnet spindle motor | |
US6448679B1 (en) | Passive magnetic support and damping system | |
US4563046A (en) | Flywheel apparatus | |
US6213737B1 (en) | Damper device and turbomolecular pump with damper device | |
US5610463A (en) | Passive magnetic bearings for a spindle motor | |
US20150115756A1 (en) | Axial-loading megnetic reluctance device | |
US7679245B2 (en) | Repulsive lift systems, flywheel energy storage systems utilizing such systems and methods related thereto | |
US5783886A (en) | Spindle motor having magnetic bearing | |
RU94019996A (en) | Spindle disk drive | |
US20080100155A1 (en) | Spindle motor having radial and axial bearing systems | |
KR100691607B1 (en) | A hydrodynamic bearing motor uing a fixed shaft | |
CN101169952A (en) | Automatic balancing apparatus, rotating apparatus, disc drive apparatus, balancer, and housing | |
JPH11317007A (en) | Device for reading from and/or writing to disk shaped recording medium | |
US4526381A (en) | Magnetic disc liquid supporting | |
CN108591256A (en) | Permanent-magnet bearing with damping function | |
JP7028692B2 (en) | Mass damper | |
RU2237201C2 (en) | Magnetic bearing | |
US3885839A (en) | Magnetic bearing | |
KR100224533B1 (en) | Magnetic bearing of spindle motor of which rotary axis is rotating together | |
US11499594B2 (en) | Magnetorheological fluid clutch apparatus with low permeability drums | |
JPS5932336A (en) | Rotary prime mover | |
RU185576U1 (en) | ADAPTIVE DEVICE-DAMPER | |
WO2018150508A1 (en) | Rotary machine | |
KR970077917A (en) | Magnetic bearing of spindle motor with fixed axis of rotation | |
RU2178343C2 (en) | Magnetic bearing unit for vertical rotor |