專利名稱：一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于磁懸浮軸承技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承。
背景技術(shù)：
工業(yè)中存在許多立式軸系的旋轉(zhuǎn)機械，比如離心機、分子泵、飛輪儲能電源機組等。為實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)支承、減少軸承損耗和提高軸承壽命，廣泛采用磁懸浮軸承。磁懸浮軸承主要包括永磁懸浮軸承、電磁懸浮軸承和混合磁懸浮軸承等。永磁懸浮軸承一般采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，由靜環(huán)和動環(huán)組成，兩環(huán)的中心軸線重合并與旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子軸線重合，兩環(huán)之間存在一定軸向間隙，靜環(huán)通過結(jié)構(gòu)件固定安裝在機器殼體上，動環(huán)與轉(zhuǎn)子同軸固接連接，永磁懸浮軸承工作時，動環(huán)隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，動環(huán)、靜環(huán)之間的磁吸力或排斥力實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的軸向懸浮，永磁懸浮軸承的吸力或排斥力不穩(wěn)定，永磁懸浮軸承一般配合機械定位軸承和電磁主動控制軸承使用。永磁懸浮軸承分為永磁吸力軸承和永磁斥力軸承，永磁吸力軸承與滾動軸承構(gòu)成混合支承軸系，轉(zhuǎn)子的軸的兩端分別通過均為滾動軸承的機械定位軸承與機器殼體構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，機械軸承的軸向和徑向限位功能保證靜環(huán)與包括動環(huán)、轉(zhuǎn)子和軸等旋轉(zhuǎn)部件的軸向與徑向間隙。永磁機械混合支承一般要求永磁靜環(huán)組件和動環(huán)之間的永磁吸力為轉(zhuǎn)子重量的90 95%。永磁吸力軸承是一種被動磁軸承，不消耗能量，在高速離心機、分子泵、飛輪軸系懸浮中承擔(dān)大部分軸系的重量，實現(xiàn)軸系的微損耗、長壽命支承。通常環(huán)形永磁吸力軸承的承載力有限，不超過1000N。永磁吸力軸承承載力受限于永磁環(huán)的尺寸，永磁吸力軸承的旋轉(zhuǎn)速度受限于導(dǎo)磁動環(huán)的強度破壞。目前國內(nèi)受充磁機規(guī)格限制，磁環(huán)外徑很難大于120mm,因此現(xiàn)有技術(shù)的永磁吸力軸承不能用于重型機械。為了將永磁吸力軸承用于重型機械，尤其轉(zhuǎn)子軸的直徑為60mm或60mm以上的重型高速旋轉(zhuǎn)軸系,必須改進永磁吸力軸承的永磁靜環(huán)組件。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決背景技術(shù)所述的將永磁吸力軸承用于重型機械，尤其轉(zhuǎn)子軸的直徑為60_或60_以上的重型高速旋轉(zhuǎn)軸系的問題,提供一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承。本實用新型的技術(shù)方案如下具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承由永磁靜環(huán)組件I和導(dǎo)磁動環(huán)2組成，導(dǎo)磁動環(huán)2與豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)子4上部的軸同軸固接，轉(zhuǎn)子4的軸的上下兩端分別通過均為滾動軸承的上軸承3和下軸承5與機器殼體構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，永磁靜環(huán)組件I在導(dǎo)磁動環(huán)2之上固定在機器殼體上，永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2同軸并套在轉(zhuǎn)子4上部的軸上，永磁靜環(huán)組件I的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子4上部的軸之間有徑向間隙，永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2有軸向間隙，其特征在于，所述永磁靜環(huán)組件I由導(dǎo)磁靜環(huán)101、固定螺釘102和永磁拼裝環(huán)組件103組成，所述永磁拼裝環(huán)組件103由隔離環(huán)套1031、拼裝永磁環(huán)1032和穩(wěn)定薄鋼盤1033組成，隔離環(huán)套1031為由側(cè)壁和底環(huán)構(gòu)成的一體圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，底環(huán)的寬度為5 10mm，底環(huán)的厚度為I 2mm，在側(cè)壁的外側(cè)等間隔水平固接12個磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034，磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034的內(nèi)圓為螺紋結(jié)構(gòu),拼裝永磁環(huán)1032為由4 8塊相同的扇形永磁體1035拼裝成的圓形磁環(huán)，圓環(huán)形的穩(wěn)定薄鋼盤1033的內(nèi)徑和外徑分別與拼裝永磁環(huán)1032的內(nèi)徑和外徑相同，拼裝永磁環(huán)1032同軸吸附在穩(wěn)定薄鋼盤1033的下表面上，拼裝永磁環(huán)1032和穩(wěn)定薄鋼盤1033的外徑與隔離環(huán)套1031的側(cè)壁的內(nèi)徑松配合，拼裝永磁環(huán)1032和穩(wěn)定薄鋼盤1033鑲嵌在隔離環(huán)套1031內(nèi)，穩(wěn)定薄鋼盤1033的上表面和隔離環(huán)套1031的上沿在同一平面內(nèi)；所述導(dǎo)磁靜環(huán)101為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)磁靜環(huán)101的軸向截面為L型，中心孔為穿過轉(zhuǎn)子4上部的軸的軸孔，其直徑比軸大2 10毫米，導(dǎo)磁靜環(huán)101下部為導(dǎo)磁環(huán)突緣，導(dǎo)磁環(huán)突緣內(nèi)的圓形區(qū)域為永磁拼裝環(huán)組件安裝處，在與隔離環(huán)套1031上12個磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034的中心所在圓周相同半徑的圓周上等間隔分布12個磁環(huán)固定孔1011,在磁環(huán)固定孔1011與軸孔之間的圓周上等間隔分布6個磁環(huán)安裝螺紋孔1012，所述磁環(huán)固定孔1011和 磁環(huán)安裝螺紋孔1012均透孔；穩(wěn)定薄鋼盤1033向上，永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101同軸，永磁拼裝環(huán)組件103吸附在導(dǎo)磁靜環(huán)101的永磁拼裝環(huán)組件安裝處內(nèi)，穩(wěn)定薄鋼盤1033與導(dǎo)磁靜環(huán)101接觸,永磁拼裝環(huán)組件103中的拼裝永磁環(huán)1032的下表面與導(dǎo)磁靜環(huán)101的導(dǎo)磁環(huán)突緣下表面在同一平面內(nèi)，永磁拼裝環(huán)組件103中的隔離環(huán)套1031的外徑比導(dǎo)磁靜環(huán)101的導(dǎo)磁環(huán)突緣的內(nèi)徑小5 10mm，12只固定螺釘102分別穿過相應(yīng)的磁環(huán)固定孔1011與磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034螺紋連接將永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101鎖緊；所述導(dǎo)磁動環(huán)2上部為圓盤結(jié)構(gòu)，中心圓孔為與轉(zhuǎn)子4上部的軸同軸固接的螺紋軸孔，螺紋軸孔內(nèi)壁上有內(nèi)緣螺紋202，螺紋軸孔之下為轉(zhuǎn)子4的安裝處，導(dǎo)磁動環(huán)2的外側(cè)面上等間隔分布4 6個工藝孔203，導(dǎo)磁動環(huán)2下部為圓環(huán)形的動環(huán)鎖定凸緣，在動環(huán)鎖定凸緣的側(cè)壁上等間隔分布4 6個動環(huán)鎖定螺孔201，動環(huán)鎖定螺孔201為透孔，導(dǎo)磁動環(huán)2通過螺紋連接安裝在轉(zhuǎn)子4上部的軸上，用頂絲在動環(huán)鎖定螺孔201中將導(dǎo)磁動環(huán)2與轉(zhuǎn)子4鎖定；所述永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2之間的軸向間隙為導(dǎo)磁動環(huán)2上表面與永磁靜環(huán)組件I中的導(dǎo)磁靜環(huán)101的導(dǎo)磁環(huán)突緣下表面之間的間隙，由上軸承3和下軸承5在機器殼體上的位置控制，永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2之間的軸向間隙為2 5_，在拼裝永磁環(huán)1032產(chǎn)生的強磁場作用下，形成永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2的吸力；所述永磁靜環(huán)組件I的內(nèi)孔圓與轉(zhuǎn)子4上部的軸之間的徑向間隙為2 5mm，轉(zhuǎn)子4上部的軸在永磁靜環(huán)組件I的內(nèi)孔中高速旋轉(zhuǎn)。所述拼裝永磁環(huán)1032的內(nèi)徑為60 120mm，外徑為內(nèi)徑的2 2. 5倍，厚度為10 20mm ;所述扇形永磁體1035的材料為強磁材料NuFeB ；所述導(dǎo)磁靜環(huán)101的材料為碳鋼25 ；所述穩(wěn)定薄鋼盤1033的材料為碳鋼25 ；所述隔離環(huán)套1031的材料為不銹鋼lCrl8Ni9Ti ；[0018]所述導(dǎo)磁動環(huán)2的材料為合金鋼40Cr ；所述永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2的吸力為10000N 50000N。本實用新型的有益效果為，本實用新型為一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，采用扇形永磁體組合成大尺寸永磁環(huán)，突破充磁機尺寸限制，實現(xiàn)重型永磁軸承的永磁環(huán)制作；采用L形截面導(dǎo)磁靜環(huán)、永磁環(huán)和導(dǎo)磁動環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)閉合磁路，充分利用永磁特性，實現(xiàn)了超過10000N的吸力，永磁靜環(huán)組件I和導(dǎo)磁動環(huán)2之間的永磁吸力達(dá)到轉(zhuǎn)子重量的90 95% ;采用不導(dǎo)磁材料的隔離環(huán)套裝多塊扇形永磁體，實現(xiàn)拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的安裝與固定；導(dǎo)磁動環(huán)為高強度導(dǎo)磁合金鋼，可以實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)。本實用新型適用于轉(zhuǎn)子軸的直徑為60mm或60_以上的高速離心機、分子泵、飛輪軸系等重型高速旋轉(zhuǎn)軸系。

圖I為永磁吸力軸承一滾動軸承混合支承軸系示意圖； 圖2為重型永磁吸力軸承結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為拼裝永磁環(huán)組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為永磁拼裝環(huán)主視圖；圖5為永磁拼裝環(huán)組件與導(dǎo)磁靜環(huán)貼合安裝過程示意圖。圖中，I-永磁靜環(huán)組件，2-導(dǎo)磁動環(huán)，3-上軸承，4-轉(zhuǎn)子，5-下軸承，6—螺桿，7—導(dǎo)向安裝芯軸，101—導(dǎo)磁靜環(huán)，102—固定螺釘，103—永磁拼裝環(huán)組件，1011—磁環(huán)固定孔，1012—磁環(huán)安裝螺紋孔，1031—隔尚環(huán)套，1032—拼裝永磁環(huán)，1033—穩(wěn)定薄鋼盤，1034-磁環(huán)組件鎖緊環(huán)，1035-扇形永磁體，201-動環(huán)鎖定螺孔，202-內(nèi)緣螺紋，203—工藝孔。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。圖I為永磁吸力軸承一滾動軸承混合支承軸系示意圖，具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，由永磁靜環(huán)組件I和導(dǎo)磁動環(huán)2組成，導(dǎo)磁動環(huán)2與豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)子4上部的軸同軸固接，轉(zhuǎn)子4的軸的上下兩端分別通過均為滾動軸承的上軸承3和下軸承5與機器殼體構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，永磁靜環(huán)組件I在導(dǎo)磁動環(huán)2之上固定在機器殼體上，永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2同軸并套在轉(zhuǎn)子4上部的軸上，永磁靜環(huán)組件I的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子4上部的軸之間的徑向間隙為2 5_，轉(zhuǎn)子4上部的軸在永磁靜環(huán)組件I的內(nèi)孔中高速旋轉(zhuǎn)，永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2有2 5mm軸向間隙，永磁吸力軸承和滾動軸承構(gòu)成混合支承軸系,永磁吸力軸承的永磁靜環(huán)組件I和導(dǎo)磁動環(huán)2之間的永磁吸力承載轉(zhuǎn)子的90 95%重量。實施例重型永磁吸力軸承的結(jié)構(gòu)如圖2所示，永磁靜環(huán)組件I由導(dǎo)磁靜環(huán)101、固定螺釘102和永磁拼裝環(huán)組件103組成。永磁拼裝環(huán)組件103由隔離環(huán)套1031、拼裝永磁環(huán)1032和穩(wěn)定薄鋼盤1033組成，圖3為拼裝永磁環(huán)組件結(jié)構(gòu)示意圖，隔離環(huán)套1031為由側(cè)壁和底環(huán)構(gòu)成的一體圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，底環(huán)的寬度為8mm，底環(huán)的厚度為1mm，在側(cè)壁的外側(cè)等間隔水平固接12個磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034，磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034的內(nèi)圓為螺紋結(jié)構(gòu)，如圖4所示，拼裝永磁環(huán)1032為由4塊相同的扇形永磁體1035拼裝成的圓形磁環(huán)，拼裝永磁環(huán)1032的內(nèi)徑為60mm,外徑為150mm,厚度為15mm。圓環(huán)形的穩(wěn)定薄鋼盤1033的內(nèi)徑和外徑分別與拼裝永磁環(huán)1032的內(nèi)徑和外徑相同，拼裝永磁環(huán)1032同軸吸附在穩(wěn)定薄鋼盤1033的下表面上，拼裝永磁環(huán)1032和穩(wěn)定薄鋼盤1033的外徑與隔離環(huán)套1031的側(cè)壁的內(nèi)徑松配合，拼裝永磁環(huán)1032和穩(wěn)定薄鋼盤1033鑲嵌在隔離環(huán)套1031內(nèi)，穩(wěn)定薄鋼盤1033的上表面和隔離環(huán)套1031的上沿在同一平面內(nèi)。導(dǎo)磁靜環(huán)101為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)磁靜環(huán)101的軸向截面為L型，中心孔為穿過轉(zhuǎn)子4上部的軸的軸孔，導(dǎo)磁靜環(huán)101下部為導(dǎo)磁環(huán)突緣，導(dǎo)磁環(huán)突緣內(nèi)的圓形區(qū)域為永磁拼裝環(huán)組件安裝處，在與隔離環(huán)套1031上12個磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034的中心所在圓周相同半徑的圓周上等間隔分布12個磁環(huán)固定孔1011，在磁環(huán)固定孔1011與軸孔之間的圓周上等間隔分布6個磁環(huán)安裝螺紋孔1012，所述磁環(huán)固定孔1011和磁環(huán)安裝螺紋孔1012均透孔。穩(wěn)定薄鋼盤1033向上，永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101同軸，永磁拼裝環(huán)組件103吸附在導(dǎo)磁靜環(huán)101的永磁拼裝環(huán)組件安裝處內(nèi)，穩(wěn)定薄鋼盤1033與導(dǎo)磁靜環(huán)101 接觸,永磁拼裝環(huán)組件103中的拼裝永磁環(huán)1032的下表面與導(dǎo)磁靜環(huán)101的導(dǎo)磁環(huán)突緣下表面在同一平面內(nèi)，永磁拼裝環(huán)組件103中的隔離環(huán)套1031的外徑比導(dǎo)磁靜環(huán)101的導(dǎo)磁環(huán)突緣的內(nèi)徑小8mm，12只固定螺釘102分別穿過相應(yīng)的磁環(huán)固定孔1011與磁環(huán)組件鎖緊環(huán)1034螺紋連接將永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101鎖緊。導(dǎo)磁動環(huán)2上部為圓盤結(jié)構(gòu)，中心圓孔為與轉(zhuǎn)子4上部的軸同軸固接的螺紋軸孔，螺紋軸孔內(nèi)壁上有內(nèi)緣螺紋202，螺紋軸孔之下為轉(zhuǎn)子4的安裝處，導(dǎo)磁動環(huán)2的外側(cè)面上等間隔分布4個工藝孔203，導(dǎo)磁動環(huán)2下部為圓環(huán)形的動環(huán)鎖定凸緣，在動環(huán)鎖定凸緣的側(cè)壁上等間隔分布4個動環(huán)鎖定螺孔201，動環(huán)鎖定螺孔201為透孔，導(dǎo)磁動環(huán)2通過螺紋連接安裝在轉(zhuǎn)子4上部的軸上，用頂絲在動環(huán)鎖定螺孔201中將導(dǎo)磁動環(huán)2與轉(zhuǎn)子4鎖定。永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2之間的軸向間隙為導(dǎo)磁動環(huán)2上表面與永磁靜環(huán)組件I中導(dǎo)磁靜環(huán)101的導(dǎo)磁環(huán)突緣下表面之間的間隙，由上軸承3和下軸承5在機器殼體上的位置控制，永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2之間的軸向間隙為2. 5mm，在拼裝永磁環(huán)1032產(chǎn)生的強磁場作用下，形成永磁靜環(huán)組件I與導(dǎo)磁動環(huán)2之間10000N以上的吸力。扇形永磁體1035的材料為強磁材料NuFeB,導(dǎo)磁靜環(huán)101的材料為碳鋼25,穩(wěn)定薄鋼盤1033的材料為碳鋼25，隔離環(huán)套1031的材料為不銹鋼lCrl8Ni9Ti，導(dǎo)磁動環(huán)2的材料為合金鋼40Cr。為了安全準(zhǔn)確將永磁拼裝環(huán)組件103置于導(dǎo)磁靜環(huán)101的永磁拼裝環(huán)組件安裝處內(nèi)，采用圖5所示的永磁拼裝環(huán)組件與導(dǎo)磁靜環(huán)貼合安裝過程，導(dǎo)磁靜環(huán)101和永磁拼裝環(huán)組件103通過導(dǎo)向安裝芯軸7在徑向定位，軸向移動，用6只螺桿6分別通過導(dǎo)磁靜環(huán)101上的6個磁環(huán)安裝螺紋孔1012將永磁拼裝環(huán)組件103頂住，同時調(diào)節(jié)6只螺桿6，使永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101之間的軸向距離慢慢減小，直至永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101緊密貼合，撤掉6個螺桿，再用固定螺釘102將永磁拼裝環(huán)組件103與導(dǎo)磁靜環(huán)101鎖緊。本實施例的永磁軸承磁吸力可達(dá)到10000N以上，導(dǎo)磁動環(huán)為高強度導(dǎo)磁合金鋼，可以實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)，能夠用于轉(zhuǎn)速度大于3600r/min重型機械。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi) 。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，由永磁靜環(huán)組件(I)和導(dǎo)磁動環(huán)(2)組成，導(dǎo)磁動環(huán)(2)與豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)子(4)上部的軸同軸固接，轉(zhuǎn)子(4)的軸的上下兩端分別通過均為滾動軸承的上軸承(3)和下軸承(5)與機器殼體構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，永磁靜環(huán)組件(I)在導(dǎo)磁動環(huán)(2)之上固定在機器殼體上，永磁靜環(huán)組件(I)與導(dǎo)磁動環(huán)(2)同軸并套在轉(zhuǎn)子(4)上部的軸上，永磁靜環(huán)組件(I)的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子(4)上部的軸之間有徑向間隙，永磁靜環(huán)組件(I)與導(dǎo)磁動環(huán)(2)有軸向間隙，從而實現(xiàn)非接觸承載，其特征在于，所述永磁靜環(huán)組件(I)由導(dǎo)磁靜環(huán)(101 )、固定螺釘(102 )和永磁拼裝環(huán)組件(103 )組成，所述永磁拼裝環(huán)組件(103)由隔離環(huán)套(1031)、拼裝永磁環(huán)(1032)和穩(wěn)定薄鋼盤(1033)組成，隔離環(huán)套(1031)為由側(cè)壁和底環(huán)構(gòu)成的一體圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，底環(huán)的寬度為5 10mm，底環(huán)的厚度為I 2mm，在側(cè)壁的外側(cè)等間隔水平固接12個磁環(huán)組件鎖緊環(huán)(1034)，磁環(huán)組件鎖緊環(huán)(1034)的內(nèi)圓為螺紋結(jié)構(gòu)，拼裝永磁環(huán)(1032)為由4 8塊相同的扇形永磁體(1035)拼裝成的圓形磁環(huán)，圓環(huán)形的穩(wěn)定薄鋼盤(1033)的內(nèi)徑和外徑分別與拼裝永磁環(huán)(1032)的內(nèi)徑和外徑相同，拼裝永磁環(huán)(1032)同軸吸附在穩(wěn)定薄鋼盤(1033)的下表面上，拼裝永磁環(huán)(1032)和穩(wěn)定薄鋼盤(1033)的外徑與隔離環(huán)套(1031)的側(cè)壁的內(nèi)徑松配合，拼裝永磁環(huán)(1032)和穩(wěn)定薄鋼盤(1033)鑲嵌在隔離環(huán)套(1031)內(nèi)，穩(wěn)定薄鋼盤(1033)的上表面和隔離環(huán)套(1031)的上沿在同一平面內(nèi)； 所述導(dǎo)磁靜環(huán)(101)為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)磁靜環(huán)(101)的軸向截面為L型，中心孔為穿過轉(zhuǎn)子(4)上部的軸的軸孔，導(dǎo)磁靜環(huán)(101)下部為導(dǎo)磁環(huán)突緣，導(dǎo)磁環(huán)突緣內(nèi)的圓形區(qū)域為永磁拼裝環(huán)組件安裝處，在與隔離環(huán)套(1031)上12個磁環(huán)組件鎖緊環(huán)(1034)的中心所在圓周相同半徑的圓周上等間隔分布12個磁環(huán)固定孔(1011),在磁環(huán)固定孔(1011)與軸孔之間的圓周上等間隔分布6個磁環(huán)安裝螺紋孔(1012)，所述磁環(huán)固定孔(1011)和磁環(huán)安裝螺紋孔(1012)均透孔； 穩(wěn)定薄鋼盤(1033)向上，永磁拼裝環(huán)組件(103)與導(dǎo)磁靜環(huán)(101)同軸，永磁拼裝環(huán)組件(103)吸附在導(dǎo)磁靜環(huán)(101)的永磁拼裝環(huán)組件安裝處內(nèi)，穩(wěn)定薄鋼盤(1033)與導(dǎo)磁靜環(huán)(101)接觸，永磁拼裝環(huán)組件(103)中的拼裝永磁環(huán)(1032)的下表面與導(dǎo)磁靜環(huán)(101)的導(dǎo)磁環(huán)突緣下表面在同一平面內(nèi)，永磁拼裝環(huán)組件(103)中的隔離環(huán)套(1031)的外徑比導(dǎo)磁靜環(huán)(101)的導(dǎo)磁環(huán)突緣的內(nèi)徑小5 10mm，12只固定螺釘(102)分別穿過相應(yīng)的磁環(huán)固定孔(1011)與磁環(huán)組件鎖緊環(huán)(1034)螺紋連接將永磁拼裝環(huán)組件(103)與導(dǎo)磁靜環(huán)(101)鎖緊； 所述導(dǎo)磁動環(huán)(2)上部為圓盤結(jié)構(gòu)，中心圓孔為與轉(zhuǎn)子(4)上部的軸同軸固接的螺紋軸孔，螺紋軸孔內(nèi)壁上有內(nèi)緣螺紋(202)，螺紋軸孔之下為轉(zhuǎn)子(4)的安裝處，導(dǎo)磁動環(huán)(2)的外側(cè)面上等間隔分布4 6個工藝孔(203)，導(dǎo)磁動環(huán)(2)下部為圓環(huán)形的動環(huán)鎖定凸緣，在動環(huán)鎖定凸緣的側(cè)壁上等間隔分布4 6個動環(huán)鎖定螺孔(201)，動環(huán)鎖定螺孔(201)為透孔，導(dǎo)磁動環(huán)(2)通過螺紋連接安裝在轉(zhuǎn)子(4)上部的軸上，用頂絲在動環(huán)鎖定螺孔(201)中將導(dǎo)磁動環(huán)(2)與轉(zhuǎn)子(4)鎖定； 所述永磁靜環(huán)組件(I)與導(dǎo)磁動環(huán)(2)之間的軸向間隙為導(dǎo)磁動環(huán)(2)上表面與永磁靜環(huán)組件(I)中的導(dǎo)磁靜環(huán)(101)的導(dǎo)磁環(huán)突緣下表面之間的間隔，由上軸承(3)和下軸承(5 )在機器殼體上的位置控制，永磁靜環(huán)組件(I)與導(dǎo)磁動環(huán)(2 )之間的軸向間隙為2 5mm，在拼裝永磁環(huán)(1032)產(chǎn)生的強磁場作用下，形成永磁靜環(huán)組件(I)與導(dǎo)磁動環(huán)(2)的吸力； 所述永磁靜環(huán)組件(I)的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子(4)上部的軸之間的徑向間隙為2 5mm，轉(zhuǎn)子 (4)上部的軸在永磁靜環(huán)組件(I)的內(nèi)孔中高速旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述拼裝永磁環(huán)(1032)的內(nèi)徑為60 120mm，外徑為內(nèi)徑的2 2. 5倍，厚度為10 20mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述扇形永磁體(1035)的材料為強磁材料NuFeB。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述導(dǎo)磁靜環(huán)(101)的材料為碳鋼25。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述穩(wěn)定薄鋼盤(1033)的材料為碳鋼25。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述隔離環(huán)套(1031)的材料為不銹鋼lCrl8Ni9Ti。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述導(dǎo)磁動環(huán)(2)的材料為合金鋼40Cr。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，其特征在于，所述永磁靜環(huán)組件(I)與導(dǎo)磁動環(huán)(2)的吸力為10000N 50000N。
專利摘要本實用新型屬于磁懸浮軸承技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承，由永磁靜環(huán)組件和導(dǎo)磁動環(huán)組成。磁靜環(huán)組件中拼裝永磁環(huán)為扇形永磁體拼裝成的圓形磁環(huán)，拼裝永磁環(huán)吸附在穩(wěn)定薄鋼盤上置于隔離環(huán)套內(nèi)，永磁拼裝環(huán)組件吸附在導(dǎo)磁靜環(huán)中并用固定螺釘鎖緊。導(dǎo)磁動環(huán)螺紋連接安裝在轉(zhuǎn)子上部的軸上，永磁靜環(huán)組件在導(dǎo)磁動環(huán)之上，磁靜環(huán)組件與導(dǎo)磁動環(huán)之間有軸向間隙，在拼裝永磁環(huán)產(chǎn)生的強磁場作用下，形成永磁靜環(huán)組件與導(dǎo)磁動環(huán)的永磁吸力承載轉(zhuǎn)子的90～95%重量。本實用新型采用扇形永磁體組合成大尺寸永磁環(huán)，突破充磁機尺寸限制，實現(xiàn)重型永磁軸承的永磁環(huán)制作，適用于高速離心機、分子泵和飛輪軸系等重型高速旋轉(zhuǎn)軸系。
文檔編號F16C32/04GK202628815SQ20122025216
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者戴興建, 李勝忠, 秦曉峰, 張玉甫, 雷小紅, 范軍, 田中, 張東濤, 陳剛, 李志明 申請人:清華大學(xué), 中國石化集團中原石油勘探局鉆井三公司