RU2545146C1 - Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла и подшипниковый узел - Google Patents
Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла и подшипниковый узел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545146C1 RU2545146C1 RU2013142552/11A RU2013142552A RU2545146C1 RU 2545146 C1 RU2545146 C1 RU 2545146C1 RU 2013142552/11 A RU2013142552/11 A RU 2013142552/11A RU 2013142552 A RU2013142552 A RU 2013142552A RU 2545146 C1 RU2545146 C1 RU 2545146C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- bearing
- electromagnets
- magnetic
- jacket
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 abstract 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к управляемому газомагнитному подшипниковому узлу и способу его работы. Подшипниковый узел содержит соленоид, магниты, полюса и ярма электромагнитов, вкладыш газового подшипника, отверстия для пористых вставок, рубашку, обмотку электромагнитов, камеру для подачи газовой смазки в пористые вставки, крепления для датчиков измерения зазора, отверстие для подачи газовой смазки в камеру. Соленоид установлен на валу. Магниты установлены между отверстиями вкладыша подшипника. Электромагниты установлены продольно в корпусе опоры. Вкладыш газового подшипника встроен в опору. Отверстия для пористых вставок расположены во вкладыше газового подшипника. Рубашка охватывает вкладыш подшипника. Камера для подачи газовой смазки расположена между подшипником и рубашкой. Крепления для датчиков измерения зазора располагаются на полюсах электромагнитов. Отверстие для подачи газовой смазки расположено в рубашке. Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла заключается в создании дополнительной электромагнитной силы, направленной на увеличение несущей способности подшипникового узла. Дополнительно создается магнитная сила, управление которой происходит посредством изменения тока в электромагнитах, при этом использование датчиков изменения зазора позволяет обеспечить точное контролируемое вращение вала в опоре и малое изменение толщины газового слоя, а продольное расположение электромагнитов позволяет уменьшить магнитное трение из-за продольного направления магнитного потока. Достигается уменьшение изменения воздушного зазора. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно может использоваться в высокоскоростных роторных системах и аппаратах с вращающимися деталями.
Из существующего уровня техники известен способ работы подшипникового узла и подшипниковый узел (патент RU 2347960 C1, опубликовано 27.02.2009), согласно которому способ работы подшипникового узла с внешним наддувом заключается в создании дополнительной электромагнитной силы, направленной на увеличение несущей способности подшипникового узла. При этом электромагнитная сила создается за счет взаимодействия магнитных полей соленоида и магнита, установленных в подшипниковом узле. Также предложен подшипниковый узел, который содержит вал, установленный в газостатическом подшипнике, камеру, находящуюся в корпусе подшипника, отверстия, выполненные во вкладыше подшипника. Узел также дополнительно содержит соленоид, установленный на валу, и магнит, по крайней мере, более одного, установленный между отверстиями вкладыша подшипника.
Недостатком известного способа работы подшипникового узла является невозможность обеспечения постоянного воздушного зазора за счет того, что постоянный магнит работает только на притяжение, в результате постоянного перемагничивания вала, что ведет к его перекосу. Магнитное поле соленоида будет замыкаться с соседними полюсами, часть вала расположенная под постоянным магнитом является всегда слабо намагниченной. Недостаток поперечного расположения соленоида является возникновение магнитного торможения, вызванного токами Фуко. Данный способ не способен обеспечить точное вращение вала в опоре из-за его постоянного перекоса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является усовершенствование подшипникового узла за счет изменения конструкции.
Данная задача решается за счет использования управляемого газомагнитного подшипникового узла с продольным расположением электромагнитов, в котором применяются датчики измерения зазора.
Технический результат состоит в уменьшении изменения воздушного зазора, снижении магнитного торможения, обеспечении точного вращения вала благодаря возможности управлять положением вала посредством датчиков измерения зазора в опоре, а также увеличении несущей способности опоры за счет возможности управления токами в электромагнитах.
Указанный технический результат достигается управляемым газомагнитным подшипниковым узлом, содержащим вал, установленный в опоре, полюса и ярма электромагнитов, по крайней мере, более одного, которые установлены продольно в корпусе опоры, вкладыш газового подшипника, встроенный в опору, отверстия для пористых вставок, расположенные во вкладыше газового подшипника, рубашку, охватывающую вкладыш газостатического подшипника, обмотку электромагнитов, располагающуюся на ярмах, камеру для подачи газовой смазки в пористые вставки, расположенную между газостатическим подшипником и рубашкой, крепления для датчиков измерения зазора, располагающиеся на полюсах электромагнитов, отверстие для подачи газовой смазки в камеру, расположенное в рубашке.
Изобретение поясняется чертежом, где показан общий вид управляемого газомагнитного подшипникового узла.
Управляемый газомагнитный подшипниковый узел содержит вал 1, установленный в опоре, полюса 2 и ярма электромагнитов 3, по крайней мере, более одного, установленные продольно в корпусе опоры, вкладыш газового подшипника 4, встроенный в опору, отверстия для пористых вставок 5, расположенные во вкладыше газового подшипника, рубашку 6, охватывающую вкладыш газостатического подшипника, обмотки электромагнитов 7, расположенные на ярмах, камеру 8 для подачи газовой смазки в пористые вставки, расположенную между газостатическим подшипником и рубашкой, крепления 9 для датчиков измерения зазора, располагающиеся на полюсах электромагнитов, отверстие 10 для подачи газовой смазки в камеру, расположенное в рубашке.
Управляемый газомагнитный подшипниковый узел работает следующим образом.
Через подводящую магистраль газовая смазка под давлением поступает через отверстие в камеру газостатического подшипника и оттуда через отверстия для пористых вставок в зазор между вкладышем газостатического подшипника и валом. Разница давлений в нагруженной и ненагруженной частях вала создает несущую способность смазочного слоя, находящегося в зазоре.
Одновременно встроенные в опору электромагниты, расположенные продольно, создают дополнительную магнитную силу, центрирующую вал в опоре в зависимости от показания датчиков измерения зазора. В результате сложения газовых и магнитных сил происходит увеличение несущей способности всего управляемого газомагнитного подшипникового узла в целом, причем имеется возможность управления магнитной силой, изменением тока в электромагнитах, в зависимости от приложенной нагрузки на вал. Продольное расположение электромагнитов позволяет снизить электромагнитное торможение вала благодаря продольному направлению магнитного потока.
Claims (2)
1. Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла, заключающийся в создании за счет взаимодействия магнитных полей соленоида и магнита, установленных в подшипниковом узле, дополнительной электромагнитной силы, направленной на увеличение несущей способности подшипникового узла, отличающийся тем, что дополнительно создается магнитная сила, управление которой происходит посредством изменения тока в электромагнитах, в результате чего происходит контролируемое увеличение несущей способности управляемого газомагнитного подшипникового узла, при этом использование датчиков изменения зазора позволяет обеспечить точное контролируемое вращение вала в опоре и малое изменение толщины газового слоя, а продольное расположение электромагнитов позволяет уменьшить магнитное трение из-за продольного направления магнитного потока.
2. Подшипниковый узел, содержащий соленоид, установленный на валу, и магнит, по крайней мере, более одного, установленный между отверстиями вкладыша подшипника, отличающийся тем, что содержит полюса и ярма электромагнитов, по крайней мере, более одного, которые установлены продольно в корпусе опоры, вкладыш газового подшипника, встроенный в опору, отверстия для пористых вставок, расположенные во вкладыше газового подшипника, рубашку, охватывающую вкладыш газостатического подшипника, обмотку электромагнитов, располагающихся на ярмах, камеру для подачи газовой смазки в пористые вставки, расположенную между газостатическим подшипником и рубашкой, крепления для датчиков измерения зазора, располагающиеся на полюсах электромагнитов, отверстие для подачи газовой смазки в камеру, расположенное в рубашке.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013142552/11A RU2545146C1 (ru) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла и подшипниковый узел |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013142552/11A RU2545146C1 (ru) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла и подшипниковый узел |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2545146C1 true RU2545146C1 (ru) | 2015-03-27 |
| RU2013142552A RU2013142552A (ru) | 2015-03-27 |
Family
ID=53286484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013142552/11A RU2545146C1 (ru) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла и подшипниковый узел |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2545146C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2605227C1 (ru) * | 2015-06-22 | 2016-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Подшипниковый узел |
| RU2641942C1 (ru) * | 2016-07-28 | 2018-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") | Способ управления выходными характеристиками ротора в виде его несущей способности и жесткости |
| RU177341U1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-02-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Подшипниковый узел |
| RU2677387C1 (ru) * | 2017-11-27 | 2019-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Управляемый газомагнитный подшипниковый узел |
| RU2714354C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2020-02-14 | Сименс Акциенгезелльшафт | Способ для контроля устройства магнитного подшипника |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6288465B1 (en) * | 1997-04-28 | 2001-09-11 | Ntn Corporation | Combined externally pressurized gas-magnetic bearing assembly and spindle device utilizing the same |
| US20080231128A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-09-25 | Mecos Traxler Ag | Magnetic Bearing Device With an Improved Vacuum Feedthrough |
| RU2347960C1 (ru) * | 2007-06-01 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО КнАГТУ") | Способ работы подшипникового узла и подшипниковый узел |
-
2013
- 2013-09-17 RU RU2013142552/11A patent/RU2545146C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6288465B1 (en) * | 1997-04-28 | 2001-09-11 | Ntn Corporation | Combined externally pressurized gas-magnetic bearing assembly and spindle device utilizing the same |
| US20080231128A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-09-25 | Mecos Traxler Ag | Magnetic Bearing Device With an Improved Vacuum Feedthrough |
| RU2347960C1 (ru) * | 2007-06-01 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО КнАГТУ") | Способ работы подшипникового узла и подшипниковый узел |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2605227C1 (ru) * | 2015-06-22 | 2016-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Подшипниковый узел |
| RU2641942C1 (ru) * | 2016-07-28 | 2018-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") | Способ управления выходными характеристиками ротора в виде его несущей способности и жесткости |
| RU177341U1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-02-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Подшипниковый узел |
| RU2677387C1 (ru) * | 2017-11-27 | 2019-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Управляемый газомагнитный подшипниковый узел |
| RU2714354C1 (ru) * | 2018-01-15 | 2020-02-14 | Сименс Акциенгезелльшафт | Способ для контроля устройства магнитного подшипника |
| US10921108B2 (en) | 2018-01-15 | 2021-02-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for monitoring a magnetic bearing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013142552A (ru) | 2015-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2545146C1 (ru) | Способ работы управляемого газомагнитного подшипникового узла и подшипниковый узел | |
| US8482174B2 (en) | Electromagnetic actuator | |
| US20070024139A1 (en) | Magnetic bearing assembly using repulsive magnetic forces | |
| CN102434587B (zh) | 具有被动阻尼作用的永磁被动式轴向磁悬浮轴承 | |
| US9559565B2 (en) | Homopolar permanent-magnet-biased action magnetic bearing with an integrated rotational speed sensor | |
| CN104728264B (zh) | 一种外转子洛伦兹力轴向磁轴承 | |
| US20160312826A1 (en) | Protective bearing, bearing unit, and vacuum pump | |
| CN105041869B (zh) | 用于偏置补偿的推力磁轴承 | |
| US20130009501A1 (en) | Magnetic bearing structure and turbo machine having the same | |
| WO2020073550A1 (zh) | 轴向磁悬浮轴承 | |
| CN101922510A (zh) | 一种双永磁体内转子永磁偏置径向磁轴承 | |
| CN101526107B (zh) | 永磁体位于转子上的混合型轴向磁轴承 | |
| US9634539B2 (en) | Radial magnetic bearing for magnetic support of a rotor | |
| US8110955B2 (en) | Magnetic bearing device of a rotor shaft against a stator with rotor disc elements, which engage inside one another, and stator disc elements | |
| Na | Design and analysis of a new permanent magnet biased integrated radial-axial magnetic bearing | |
| CN112983988A (zh) | 一种复合磁悬浮轴承及磁悬浮轴承系统 | |
| US9683601B2 (en) | Generating radial electromagnetic forces | |
| CN201747782U (zh) | 低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承 | |
| Filatov et al. | Novel combination radial/axial homopolar active magnetic bearing | |
| CN201696492U (zh) | 低功耗混合式磁轴承 | |
| CN102506070B (zh) | 一种外转子径向磁轴承 | |
| JP2009192041A (ja) | スラスト力発生装置及び該スラスト力発生装置を適用した電磁機械 | |
| Lv et al. | Structure design and optimization of thrust magnetic bearing for the high-speed motor | |
| CN106369052A (zh) | 磁悬浮轴承 | |
| KR101803517B1 (ko) | 하이브리드 자기 베어링 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Altering the group of invention authors |
Effective date: 20150608 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150918 |