RU98056U1

RU98056U1 - MAGNET BEARING

Info

Publication number: RU98056U1
Application number: RU2010109639/22U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Горобец; Вадим Александрович Беляев
Original assignee: Вячеслав Владимирович Горобец; Вадим Александрович Беляев
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2010-09-27
Also published as: UA47574U

Abstract

BR: Магнитный подшипник, который состоит из тела вращения, корпуса, подвижных магнитов, связанных с осью тела вращения, и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, что чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразными с полюсами, обращенными в противоположные стороны, отличающий ся тем, что кольцевые магниты выполнены таким образом, что имеют в сечении форму трапеции.BR: A magnetic bearing, which consists of a body of revolution, a housing, movable magnets connected to the axis of the body of rotation, and fixed magnets connected to the housing, which alternate with each other with gaps, the magnets being ring-shaped with poles facing in opposite directions, characterized in that the ring magnets are made in such a way that they have a trapezoid shape in cross section.

Description

Полезная модель относится к отрасли машиностроения и может быть использована в качестве опор маховиков и валов.The utility model relates to the engineering industry and can be used as bearings for flywheels and shafts.

Известна конструкция магнитных подвесок маховика, которая включает как постоянные магниты или магниты системы в виде магнитов, которые имеют арматуры, так и электромагниты. Недостатком такой конструкции является ее сложность и значительные расходы электроэнергии для питания электромагнита. [Джента Дж., Накопление кинетической энергии, Москва, Мир, 1998, с.206-210, рис.4.7, 4.9].A known design of flywheel magnetic suspensions, which includes both permanent magnets or system magnets in the form of magnets that have fittings, and electromagnets. The disadvantage of this design is its complexity and significant energy consumption for powering an electromagnet. [Genta J., The accumulation of kinetic energy, Moscow, Mir, 1998, p.206-210, Fig. 4.7, 4.9].

Известен магнитный подшипник, который состоит из подвижных магнитов, связанных с осью вала и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, что чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразными с полюсами, обращенными в противоположные стороны. Вышеуказанный подшипник создает дополнительное сопротивление, ограничивает максимальные скорости вращения, ограничивает ресурс узла. [Гулиа Н.В., "Маховичные двигатели", М, Машиностроение, 1976, стр.57, рис.38].Known magnetic bearing, which consists of movable magnets associated with the axis of the shaft and fixed magnets associated with the housing, which alternate with each other with gaps, and the magnets are made ring-shaped with poles facing in opposite directions. The aforementioned bearing creates additional resistance, limits the maximum rotation speed, limits the resource of the node. [Gulia N.V., "Flywheel Engines", M, Mechanical Engineering, 1976, p. 57, Fig. 38].

Наиболее близким к заявляемому является магнитный подшипник, который состоит из вала, корпуса, подвижных магнитов, связанных с осью вала и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, которые чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразной формы с полюсами, обращенными в противоположные стороны. Подвижные магниты выполнены с нижними торцами одноименной полярности, а с верхними - разноименной полярности, с прилегающими торцами неподвижных магнитов, а ось маховика закреплена в фиксирующих опорах, причем неподвижный магнит имеет обойму из магнитопровящего материала и образует крайние верхние и нижние полюса противоположной полярности, обращенные друг к другу, а между ними находится, как минимум, один неподвижный и два подвижных магнита, при чем их полюса обращенные в противоположные друг другу стороны. Кольцевые магниты с плоскими гранями, которые в разрезе имеют форму прямоугольника, создают усилие вдоль оси вращения узла и при возникновении поперечного смещения величины зазоров между магнитами не изменяются, а соответственно не возникает силы, которая возвращает ось с внутренними магнитами к геометрической оси вращения подшипника. В связи с этим, недостатком вышеуказанного магнитного подшипника является невозможность фиксации оси в радиальных направлениях, [патент Российской Федерации №2253051, публикация 27.05.2005].Closest to the claimed is a magnetic bearing, which consists of a shaft, a housing, movable magnets associated with the axis of the shaft and fixed magnets associated with the housing, which alternate with each other with gaps, and the magnets are ring-shaped with poles facing in opposite directions . The movable magnets are made with the lower ends of the same polarity, and with the opposite ends of the opposite polarity, with the adjacent ends of the stationary magnets, and the flywheel axis is fixed in the fixing supports, and the stationary magnet has a cage of magnetically conductive material and forms extreme upper and lower poles of opposite polarity facing each other to each other, and between them there is at least one fixed and two movable magnets, with their poles facing opposite to each other. Ring magnets with flat faces, which in the cross section have the shape of a rectangle, create a force along the axis of rotation of the assembly and when a lateral displacement occurs, the gaps between the magnets do not change, and accordingly there is no force that returns the axis with internal magnets to the geometric axis of rotation of the bearing. In this regard, the disadvantage of the above magnetic bearing is the impossibility of fixing the axis in radial directions, [patent of the Russian Federation No. 2253051, publication 27.05.2005].

В основу полезной модели поставлена задача создать такой магнитный подшипник, в котором за счет выполнения кольцевых магнитов с сечением в форме трапеции обеспечивается фиксация оси в радиальных направлениях.The utility model is based on the task of creating such a magnetic bearing in which, due to the implementation of ring magnets with a section in the shape of a trapezoid, the axis is fixed in radial directions.

Поставленная задача решается тем, что предложен магнитный подшипник, который состоит из тела вращения, корпуса, подвижных магнитов, связанных с осью тела вращения и неподвижных магнитов, связанных с корпусом, которые чередуются друг с другом с зазорами, причем магниты выполнены кольцеобразной формы с полюсами, обращенными в противоположные стороны, согласно полезной модели кольцевые магниты выполнены таким образом, что в сечении имеют форму трапеции.The problem is solved in that a magnetic bearing is proposed, which consists of a rotation body, a housing, movable magnets associated with the axis of the rotation body and fixed magnets connected to the housing, which alternate with each other with gaps, and the magnets are ring-shaped with poles, facing in opposite directions, according to a utility model, the ring magnets are designed in such a way that they have a trapezoid shape in cross section.

Сущность полезной модели объясняется чертежом. Магниты 3 и 4, предложенной формы, обращенные друг к другу таким образом, что между ними образуется определенный зазор. При этом магниты 3 и 4 имеют одноименную полярность, которая приводит к отталкиванию их друг от друга. Внутренний магнит 4, что закрепляется на оси 1, располагают между двумя магнитами 3, которые закрепляются в корпусе 2. Поскольку силы, которые действуют на внутренний магнит 4 противоположные по направлению действия, то в определенном положении сумма этих сил будет равна нулю. В таком случае ось 1 будет находиться в состоянии равновесия.The essence of the utility model is explained by the drawing. Magnets 3 and 4, the proposed form, facing each other so that between them a certain gap is formed. In this case, magnets 3 and 4 have the same polarity, which leads to their repulsion from each other. The inner magnet 4, which is fixed on the axis 1, is placed between two magnets 3, which are fixed in the housing 2. Since the forces that act on the inner magnet 4 are opposite in the direction of action, in a certain position the sum of these forces will be zero. In this case, axis 1 will be in equilibrium.

Если к внутреннему магниту 4 приложить некоторую силу, величины зазоров между магнитами изменятся, в результате чего возникнет сила, которая будет пытаться повернуть внутренний магнит в состояние равновесия. Это обеспечит стойкость подшипника без использования дополнительных поддерживающих подшипников.If some force is applied to the inner magnet 4, the magnitudes of the gaps between the magnets will change, resulting in a force that will try to turn the inner magnet into equilibrium. This will ensure bearing durability without the use of additional support bearings.

Заявленная полезная модель может использоваться в разных быстроходных узлах вращения.The claimed utility model can be used in various high-speed nodes of rotation.

Claims

A magnetic bearing, which consists of a body of revolution, a housing, movable magnets connected to the axis of the body of rotation, and fixed magnets connected to the housing, which alternate with each other with gaps, the magnets being made ring-shaped with poles facing in opposite directions, distinguishing The fact that the ring magnets are made in such a way that they have a trapezoid shape in cross section.