SU1209954A1

SU1209954A1 - Магнитный упорный подшипник

Info

Publication number: SU1209954A1
Application number: SU843693020A
Authority: SU
Inventors: Николай Борисович Демкин; Александр Николаевич Болотов; Галина Степановна Елисеева
Original assignee: Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1984-01-19
Filing date: 1984-01-19
Publication date: 1986-02-07

Description

Изобретение относитс к магнитным упорным подшипникам и может быть использовано в точном приборостроении, в частности , дл счетчиков электроэнергии.

Целью изобретени вл етс повыше- ние несущей способности магнитного упорного подшипника, ее регулирование в зависимости от внешней нагрузки, а также увеличение радиальной жесткости подшипника и эффективное использование посто нных магнитов.

На фиг. 1 изображена конструкци магнитного упорного подшипника, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Подшипник состоит из посто нного кольцевого магнита 1, установленного на валу 2 и направленного навстречу одноименными полюсами к посто нному кольцевому магниту 3, укрепленному неподвижно с сом 4. Кольцевые магниты и 3 окружены магнитопроводами, выполненными в виде колец 5 и 6, установленных без зазора на цилиндрических магнитах и 3, и в виде дисков 7 и 8, установленных с зазорами с торцовых частей цилиндрических магнитов 1 и 3, и с возможностью настроечного перемещени нижнего диска 8 вдоль оси вала 2, а верхнего диска 7 - вдоль и поперек вала за счет скоб 9, расположенных под углом 120° по отношению друг к другу в зазоре между корпусом 4 и дисковым магнитопроводом 7 при помощи сдвигающего винта 10.

Магнитный упорный подшипник работает следующим образом.

Под действием приложенной нагрузки Р посто нный кольцевой магнит 1 смещаетс вниз, и зазор между посто нными кольцевыми магнитами 1 и 3 будет у.меньшатьс до тех пор, пока магнитостатические силы отталкивани не скомпенсируют эту нагрузку.

Если магнитостатические силы отталкивани между кольцевыми магнитами 1 к 3 недостаточны , чтобы полностью скомпенсировать внешнюю нагрузку Р, то их увеличи- вают, приближа к кольцевым магнитам 1 и 3 дисковые магнитопроводы 7 и 8. Перемещение дисковых магнитопроводов 7 и 8 производ т до тех пор, пока возрастающа суммарна магнитостатическа сила не ском- пенсирует полностью внещнюю нагрузку.

Силу трени в направл ющих втулках 11, вызванную действие радиальных сил, компенсируют за счет создани несимметричного расположени дискового магпито- провода 7 относительно посто нного кольце- вого магнита 1 с кольцевым магнитопроводом 5 при помощи сдвигаюплего винта 10 и стопорного винта 12. Дл этого, ослабив стопорный винт 12, развертывают дисковый магнитопровод 7 настолько, чтобы ось сдвигающего винта 10 совпадала с направле- нием силы F, а затем сдвигаюц им винтом 1 смещают дисковый магнитопровод 7 от5

g

, 0 0

t,-

носительно оси за счет упругих скоб 9 настолько , чтобы возникающа радиальна сила скомпенсировала внешнюю радиальную силу. Положение дискового магнито- провода 7 фиксируюгт стопорным винтом 12. При эксцентричном расположении дискового магнитопровода 7 относительно посто нного кольцевого магнита 1 с кольцевым магнитопроводом 5 автоматически изме- 11 етс величина зазора между посто нными кольцевыми магнитами 1 и 3 вследствие уменьп.1ени силы прит жени посто нного кольцевого магнита 1 с кольцевым магнитопроводом 5 к дисково.му магнито- проводу 7. Поскольку дл многих устройств важно посто нство зазора между посто нными магнитами (например, дл счет чиков электроэнергии), то в предлагаемой конструкции прежний зазор между кольцевым магнитом 1 и кольцевым магнитом 3 с кольцевым магнитопроводом 6 можно установить, перемеща дисковый магнитопровод В

резьбе ближе к посто нному цилиндрическому магниту 3 с кольцевым магнитопроводом 6.

Предлагаема конструкци упорного маг- HM iHoro подшипника выполнена из .магнитов на базе редкоземельно-кобальтовых материалов , а именно на основе SmCOs. Эти магниты обладают в 4-5 раз большей магнито- статической силой взаимодействи по сравнению с ферритовыми магнитами и имеют хорошую устойчивость к размагничиванию.

Эффективное использование посто нных ко; ьцевых магнитов определ етс критери ми оптимальности магнитной системы упорных магнитных подшипников, у которых несуща способность определ етс , исхо,.ц из минимального объема магнитов

2-10 VoM V

где . Vi.0 - намагниченность посто нных магнитов; цо - магнитна , посто нна .

Произведенные расчеты показали, что ири посто нном объеме магнитов V и зазоре L. из всего многообрази возможных сочет .чний радиусов R н г (R внешний

радиус, Р - внутренний радиус) дл каждого определенного внешнего радиуса R существует только одно значение внутреннего радиуса л, при которо.м сила становитс максимальной; R 1,65г.

Зависимость между этими радиусами магнита с учетом минимального объема магнита , исход из требуемой силы, выражаетс следуюц.1ей формулой

,lR--0,,

Размеры магнитов г, R и V, при которых наступает абсолютный макси.мум силы, вл ютс оптимальными.

фиг. 2.

Claims

1. МАГНИТНЫЙ УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК, содержащий вал, корпус и по меньшей мере два кольцевых постоянных, расположенных навстречу друг другу одноименными полюсами, магнита с кольцевыми магнитопроводами из магнитомягкого материала, охватывающими магниты, один из которых жестко смонтирован в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и увеличения ра диальной жесткости, он снабжен по меньшей мере двумя дополнительными, размещенными с зазором относительно кольцевых постоянных магнитов, торцовыми магнитопроводами в виде дисков, один из которых установлен с возможностью настроечного перемещения вдоль оси вала, а другой — с возможностью настроечных перемещений вдоль и поперек вала.

2. Подшипник по π. 1, отличающийся тем, что постоянные кольцевые магниты выполнены из материала на основе сплава SmSOs.

3. Подшипник по π. 1, отличающийся тем что внутренний радиус постоянного кольцевого магнита равен _f=l,lR-0,637 l/Ψ S где R — наружный радиус кольцевого магнита, см;

V' — объем магнита, см³.

SU .„,1209954

Фиг. 1