SU981729A1 - Магнитный подшипник - Google Patents

Description

(54) МАГНИТНЫЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к средствам бесконтактного подвеса вращающихс  тел.

Известны магнитные подшипники, содержёицие цилиндрические опорные элементы из кольцевьпс посто нных магнитов , намагниченшлх радиально и расположенных в р д с чередованием направлени  намагниченности

Недостатками такой конструкции  вл ютс  мала  устойчивость вибрации при вращении и мала  грузоподъемность,

Известны также магнитные подшипники , содержащие цилиндрические наружный и внутренний опорные элементы, выполненные в виде кольцевых посто нных магнитов, намагниченных аксиально , расположенных в р д по оси подшипника с чередованием направлени  намагниченности в обоих опорных элементах и прилеганицих одноименными полюсами к ферромагнитным кольцам, размещенным между магнитами 2J.

Недостатком этой конструкции  вл етс  ее мала  аксиальна  устойчивость , так как она обеспечивает устойчивость только в рсщиальном направлении , а в аксиальном направлении не обеспечивает. Дл  того, чтобы подвес с таким подшипником был работоспособен , необходимы еще устройства , обеспечивающие аксиальную устойчивость . К таким обычно относ тс  механические опор л или специальные электромагнитные системы, устанавлиBaeNue на оси подфоипника.

Цель изобретени  - повышение аксиальной устойчивости подшипника.

Указанна  цель достигаетс  тем,

10 что в магнитном подшипнике, содержащем цилиндрические наружный и внутренний опорные элементы, выполненные в виде кольцевых посто нных магнитов, намагниченных аксиально, расположен15 ных в р д по оси подшипника с чередованием направлени  намагниченности в обоих опорных элементах и прилегающих одноименными полюсами к ферромагнитным кольцам, размещенным

20 между магнитами, ферромагнитные кольца выполнены в виде катушек, концы KOToj Jx подключены к регулируемому электрическому источнику.

На фиг. 1 представлен подшипник, 25 продольный разрез; на фиг.2иЗ-конструкции ферромагнитного аитого кольца; на фиг, 4 - схема вклЖени  витых колец-катушек в цепь источника.

Магнитный подшипник содержит наружный опорный элемент 1 и внутренНИИ опорный, элемент 2. Опорные элементы 1 и 2 .выполнены из кольцевых посто нных магнитов 3 и 4, намагниченных в аксиальном направлении и расположенных в р д по оси подшипника с чередованием направлени  намагниченности в обоих опорных элементах 1 и 2, т.е. одноименные полюса магнитов противолежат друг другу в обоих опорных элементах. Между посто нными магнитами 3 и 4 размещены кольца 5 и 6 из ферромагнитного материала. Кольцевые посто нные, магниты 3 и ферромагнитные кольца 5 наружного опорного элемента 1 укреплены в немагнитном корпусе 7, а кольцевые магниты 4 и ферромагнитные кольца б внутреннего опорного элемента 2 укреплены на немагнитной оси 8. Посто нные магниты 3 и 4 прилегают к кольцам 5 и б одноименными полюсами. Ферромагнитные кольца 5 и б выполнены в виде катушек витыми из ленты или проволоки, изолированных друг от друга. В р де случаев достаточно выполнить виилми кольца 5 в наружном неподвижном опорном элементе, поскольку это обеспечивает бесконтактность всего устройства . Кольца-катушки 5 соединены между собой и с источником 9, который управл етс  через усилитель iO от датчика 11 положени . Кольца-катушки 5 могут быть соединены между собой параллельно или последовательно , но так, чтобы направление намотки и тока в витках было одинаковым дл  создани  потока одного направлени .

Работа подпшпиика осуществл етс  следующим образом.

Радиальна  нагрузк на подшипник уравновешиваетс  силой отталкивани  возникаиицей в результате взаимодействи  одноименно намагниченных магнитов 3 и 4 и ферромагнитных колец 5 и б при смещении опорных элементбв 1 и 2 радиально относительно друг друга. В радиальном направлении такой подшипник устойчив. В аксиальном же направлении такой подшипник устойчивостью не обладает и дл  ее обеспечени  Обычно примен ют различные вспомогательные устройства , включающие датчик 11 положени , силовую катушку, усилитель. В предложенном подшипнике при смещении одного из опорных элементов в аксиальном направлении по вл етс  сигнал датчика 11 положени , который усиливаетс  и включает источник 9 на кольца-катушки 5 и 6. При протекании тока по катушкам 5 и б создаетс  осевой магнитный поток как в соленоиде, стрем щийс  вт нуть сердечник, в качестве которого выступает в данном случае внутренний

0 опорный элемент 2, и устранить смещение его. В зависимости от направлени  смещени  в катушки 5 и 6 должен поступать ток соответствующего направлени . Система управлени  может вырабатывать непрерывное управл ющее воздействие или дискретное, в виде импульсов. Это зависит от конкретных условий применени . При необходимости создавать большие усиЛИЯ подобным образом могут быть выполнены кольца внутреннего опорного элемента 2}

Изобретение позвол ет повысить аксиальную устойчивость магнитного подшипника, который ранее выполн л

только функцию радиальной опоры, а теперь выполн ет функцию как радиальной , так и аксиальной опоры без дополнительных катушек.

Claims (2)

1.Метлин В.Б. Магнитные и магнитногидродинс1мические опоры. Обзор. М., Энерги , 1968 с. 27.

2.Патент США № 3958842, кл.308-10, .опублик. 1976 (прототип).

1

г#

X

//V

/

Х

J

If/

ш

fe

к

Ф1а.5