專(zhuān)利名稱(chēng)：一種半靜磁磁懸浮臥式軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸承，尤其涉及一種半靜磁磁懸浮臥式軸承。
背景技術(shù)：
目前中國(guó)公開(kāi)號(hào)為CN 101734170A，發(fā)明創(chuàng)造的名稱(chēng)為移動(dòng)物體靜磁磁懸浮和推進(jìn)系統(tǒng)，該申請(qǐng)公開(kāi)了一種在磁鐵和鐵件間產(chǎn)生的類(lèi)似彈簧力的靜磁力懸浮MSS技術(shù)。磁懸浮軸承是利用磁性懸浮來(lái)支撐負(fù)載從而進(jìn)行無(wú)物理接觸的運(yùn)動(dòng)。磁懸浮軸承具有摩擦小，不需要油潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)。目前磁懸浮軸承有二大類(lèi)一類(lèi)是主動(dòng)型磁浮軸承(AMB)，它的磁浮完全是由電磁鐵加控制單元實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是比較大的體積和復(fù)雜的控制電路系統(tǒng)。笫二類(lèi)是被動(dòng)型(PMB)永磁磁懸浮。由于Earnshaw定律的限制使得建造全永磁磁懸浮軸承相當(dāng)困難，所以兼并永磁懸浮和電磁懸浮或傳統(tǒng)軸承成為二個(gè)實(shí)際的選擇。兼并永磁懸浮和電磁懸浮結(jié)合二者的優(yōu)勢(shì)但仍需要持續(xù)的電能輸入和一個(gè)主動(dòng)的控制單元才能維持負(fù)載的穩(wěn)定。由于目前技術(shù)的復(fù)雜性，主動(dòng)磁懸浮軸承往往還需要配備一套備用的軸承以備在供電或控制發(fā)生事故之需。綜上所述，有兩種典型的不穩(wěn)定性存在于目前的磁懸浮軸承技術(shù)中首先磁體間的作用是隨著之間距離增加而迅速減少的不穩(wěn)定力。其次是由于磁力是保守力，所能提供的力緩沖非常有限，一旦存在外界驅(qū)動(dòng)力引起的振蕩極有可能導(dǎo)致懸浮失穩(wěn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種半靜磁磁懸浮臥式軸承，在該軸承中全永磁徑向磁懸浮是發(fā)生在一組或多組永磁鐵與軸上鐵環(huán)之間的類(lèi)似彈簧力的靜磁力，轉(zhuǎn)軸部件軸向是由永磁組件加上傳統(tǒng)軸承或平衡電磁鐵無(wú)受力定位，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要復(fù)雜的電磁平衡、控制系統(tǒng)和懸浮不穩(wěn)定的問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種半靜磁磁懸浮臥式軸承，包括轉(zhuǎn)軸、定位轉(zhuǎn)軸組件、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸之外的至少兩組徑向磁力平衡組以及設(shè)置于徑向磁力平衡組之間的至少一組軸向磁懸浮力組，其中，所述定位轉(zhuǎn)軸組件安裝于轉(zhuǎn)軸之上，所述徑向磁力平衡組和軸向磁懸浮力組均包括設(shè)置于轉(zhuǎn)軸之上的非磁性支撐框架，所述非磁性支撐框架上設(shè)置有受力鐵環(huán)，配合受力鐵環(huán)設(shè)置有靜磁磁懸浮供力組件，所述靜磁磁懸浮供力組件包括鐵性磁軛以及設(shè)置于鐵性磁軛的內(nèi)表面上的磁鐵組件，所述受力鐵環(huán)置于磁鐵組件圍成的磁力空間內(nèi)，所述磁鐵組件包括磁化方向反向放置的第一、二兩組磁環(huán)。特別地，所述定位轉(zhuǎn)軸組件至少由一組軸承或一對(duì)電磁鐵平衡裝置構(gòu)成。特別地，所述磁鐵組件至少包括一個(gè)永磁體，或一恒流或交流電磁鐵，或一超導(dǎo)磁體，或者一種包含前述兩者或三者的混合磁體。本實(shí)用新型的有益效果是為，所述半靜磁磁懸浮臥式軸承設(shè)置有磁鐵組件加上定位軸承或平衡電磁鐵無(wú)受力定位，不僅減少了軸承的磨損和轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，降低了維修
3成本，而且節(jié)能減耗，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。

下面據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型半靜磁磁懸浮臥式軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型半靜磁磁懸浮臥式軸承的徑向磁懸浮力組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型半靜磁磁懸浮臥式軸承的軸向磁力平衡組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、轉(zhuǎn)軸；2、徑向磁懸浮力組；3、軸向磁力平衡組；4、定位軸承；5、非磁性支撐框架；6、受力鐵環(huán)；7、鐵性磁軛；8、第一磁環(huán)組；9、第二磁環(huán)組。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1是本實(shí)用新型半靜磁磁懸浮臥式軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；于本實(shí)施例中，所述半靜磁磁懸浮臥式軸承轉(zhuǎn)軸1，所述轉(zhuǎn)軸1外間隔設(shè)置有兩組徑向磁力平衡組 2，所述兩組徑向磁力平衡組2之間設(shè)置有一組軸向磁懸浮力組3，且所述轉(zhuǎn)軸1上設(shè)置有貼靠于兩組徑向磁力平衡組2的外側(cè)的兩個(gè)定位軸承4。請(qǐng)參閱圖2所示，圖2是本實(shí)用新型半靜磁磁懸浮臥式軸承的徑向磁懸浮力組的結(jié)構(gòu)示意圖；徑向磁力平衡組2包括設(shè)置于轉(zhuǎn)軸1之上的非磁性支撐框架5，所述非磁性支撐框架5上設(shè)置有受力鐵環(huán)6，配合受力鐵環(huán)6設(shè)置有靜磁磁懸浮供力組件，所述靜磁磁懸浮供力組件包括鐵性磁軛7以及設(shè)置于鐵性磁軛7的內(nèi)表面上的磁鐵組件，所述受力鐵環(huán)6 置于磁鐵組件圍成的磁力空間內(nèi)，所述磁鐵組件包括在垂直方向布置的第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9，所述第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9磁化方向反向放置。請(qǐng)參閱圖3所示，圖3是本實(shí)用新型半靜磁磁懸浮臥式軸承的軸向磁力平衡組的結(jié)構(gòu)示意圖。軸向磁力平衡組3包括設(shè)置于轉(zhuǎn)軸1之上的非磁性支撐框架5，所述非磁性支撐框架5上設(shè)置有受力鐵環(huán)6，配合受力鐵環(huán)6設(shè)置有靜磁磁懸浮供力組件，所述靜磁磁懸浮供力組件包括鐵性磁軛7以及設(shè)置于鐵性磁軛7的內(nèi)表面上的磁鐵組件，所述受力鐵環(huán)6 置于磁鐵組件圍成的磁力空間內(nèi)，所述磁鐵組件包括在水平方向布置的第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9，所述第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9磁化方向反向放置。請(qǐng)參閱圖1至圖3所示，所述受力鐵環(huán)6安裝在非鐵磁性支撐框架5上并有兩組受力鐵環(huán)6組合而成，減少了側(cè)偏力的幅度以及定位軸承4在沒(méi)有精確控制到零側(cè)偏力情況下所承受的側(cè)壓力，定位軸承4設(shè)置在轉(zhuǎn)軸1上并在轉(zhuǎn)軸1的垂直方向可以自由調(diào)整位置，避免了定位軸承4承載部分垂直方向的負(fù)載，所述定位軸承4的精密的制造和調(diào)節(jié)可以使得轉(zhuǎn)軸1在水平方向受到很小甚至為零的偏側(cè)力，從而使得定位軸承4幾乎是不受力的承載，大大地減少對(duì)定位軸承4的摩損和轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。本實(shí)用新型的工作原理如下第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9排列成圖2及圖3箭頭所示的布局，鐵性磁軛7設(shè)置在第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9的外表面，受力鐵環(huán)6都置于第一磁環(huán)組8和第二磁環(huán)組9圍成的空間內(nèi)，該空間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一梯度磁場(chǎng)，這一梯度磁場(chǎng)將置于其中的受力鐵環(huán)6將會(huì)磁化，并對(duì)受力鐵環(huán)6產(chǎn)生一個(gè)沿著縱向(圖幻或橫向(圖 3)的磁彈簧力，圖1中所述受力鐵環(huán)6受到的磁彈力會(huì)隨著其沿垂直轉(zhuǎn)軸1方向位移的增加而增加，并總是指向轉(zhuǎn)軸1的平衡位置，可以平衡任何縱向的負(fù)載和波動(dòng)，圖2中所述受力鐵環(huán)6受到的磁彈力也會(huì)隨著其沿垂直轉(zhuǎn)軸1方向位移的增加而增加，并總是指向轉(zhuǎn)軸1 的平衡位置，可以平衡任何橫向的負(fù)載和波動(dòng)，由于磁彈力同時(shí)具有磁力和彈簧力的屬性， 所以產(chǎn)生的磁懸浮在縱向和橫向也是分別穩(wěn)定的。 本實(shí)用新型通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，而非意在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)；此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的指導(dǎo)思想還可以做出更多的變型和修改，這些變型和修改均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍以?xún)?nèi)；本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍界定。
權(quán)利要求1.一種半靜磁磁懸浮臥式軸承，包括轉(zhuǎn)軸、定位轉(zhuǎn)軸組件、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸之外的至少兩組徑向磁力平衡組以及設(shè)置于徑向磁力平衡組之間的至少一組軸向磁懸浮力組，其特征在于所述定位轉(zhuǎn)軸組件安裝于轉(zhuǎn)軸之上，所述徑向磁力平衡組和軸向磁懸浮力組均包括設(shè)置于轉(zhuǎn)軸之上的非磁性支撐框架，所述非磁性支撐框架上設(shè)置有受力鐵環(huán)，配合受力鐵環(huán)設(shè)置有靜磁磁懸浮供力組件，所述靜磁磁懸浮供力組件包括鐵性磁軛以及設(shè)置于鐵性磁軛的內(nèi)表面上的磁鐵組件，所述受力鐵環(huán)置于磁鐵組件圍成的磁力空間內(nèi)，所述磁鐵組件包括磁化方向反向放置的第一、二兩組磁環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半靜磁磁懸浮臥式軸承，其特征在于所述定位轉(zhuǎn)軸組件至少由一組軸承或一對(duì)電磁鐵平衡裝置構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半靜磁磁懸浮臥式軸承，其特征在于所述磁鐵組件至少包括一個(gè)永磁體，或一恒流或交流電磁鐵，或一超導(dǎo)磁體，或者一種包含前述兩者或三者的混合磁體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種半靜磁磁懸浮臥式軸承，包括轉(zhuǎn)軸、定位轉(zhuǎn)軸組件、至少兩組徑向磁力平衡組以及設(shè)置于徑向磁力平衡組之間的至少一組軸向磁懸浮力組，所述定位轉(zhuǎn)軸組件安裝于轉(zhuǎn)軸之上，所述徑向磁力平衡組和軸向磁懸浮力組均包括設(shè)置于轉(zhuǎn)軸之上的非磁性支撐框架，所述非磁性支撐框架上設(shè)置有受力鐵環(huán)，配合受力鐵環(huán)設(shè)置有靜磁磁懸浮供力組件，所述靜磁磁懸浮供力組件包括鐵性磁軛以及設(shè)置于鐵性磁軛的內(nèi)表面上的磁鐵組件，所述受力鐵環(huán)置于磁鐵組件圍成的磁力空間內(nèi)，所述磁鐵組件包括磁化方向反向放置的第一、二兩組磁環(huán)，所述半靜磁磁懸浮臥式軸承不僅減少了軸承的磨損和轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，降低了維修成本，而且節(jié)能減耗，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。
文檔編號(hào)F16C32/04GK202220798SQ20112034314
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
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