[發明專利]有異性相斥懸浮和干擾波徑向懸浮結構的磁懸浮軸承

無效

• 申請號: 201010228573.1
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN102338159A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 卓向東
• 申請（專利權）人: 卓向東
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種有異性相斥懸浮和干擾波徑向懸浮結構的磁懸浮軸承，是異性相斥軸向懸浮結構和干擾波徑向懸浮結構結合起來，實現完全懸浮的磁懸浮軸承。屬于磁懸浮技術領域。

背景技術

異性相斥軸向磁懸浮結合是我們過去試驗成功的一種大功率軸向磁懸浮軸承結構；永磁干擾波結構是我們試驗成功的一種徑向磁懸浮結構。但是過去這兩種結構始終沒有有機的結合起來，所以大功率的磁懸浮軸承一直沒有試驗成功。

發明內容

本發明的原理是，在軸向懸浮中，利用異性相斥基礎架構，實現軸承的軸向懸浮；利用永磁干擾波徑向懸浮結構中的中間磁環不小，降低中間磁環的高度和與兩側磁環的接觸面積，使整體在產生永磁干擾波的同時，不影響異性相斥結構發揮作用，這樣就實現軸承的完全懸浮。

在去除中間小磁環的情況下，使兩個大磁環之間保持空隙，同樣能夠實現徑向懸浮，但是此時的徑向懸浮力比較弱。

如果把外側磁環和內側懸浮環都當作整體磁環，就能夠把這種整體磁環做成錐形環，這種錐形結構不會影響異性相斥和徑向懸浮效果。磁環及導磁體本身的錐形、凸凹形及梯形等機械結構變化，不會影響異性相斥懸浮和徑向懸浮效果。

附圖說明

圖1是本發明的異性相斥結構的徑向剖面構造圖。

圖2是本發明的縮小中間環高度和截面積，產生徑向環形永磁干擾波的徑向剖面構造圖。

圖3是本發明的多級磁懸浮結構的徑向剖面構造圖。

下面結合附圖對本發明做進一步說明

圖1中，小磁環(1)、小磁環外側的軸向磁場(2)、大磁環(3)及大磁環內側的軸向磁場(4)等；小磁環(1)與大磁環(3)反極相對，同心排列，小磁環外側的軸向磁場(2)與小磁環(1)的充磁方向相反，與大磁環(3)的端面磁場相對；大磁環內側的軸向磁場(4)與大磁環(3)的充磁方向相反，與小磁環(1)的端面磁場相對。

這樣就實現兩個側向磁場與兩個端面磁場極性相同，相互擠壓的狀況，實現兩個磁環的軸向懸浮。磁環本身出現的穿孔、倒角、凸凹或錐形等機械結構不會，不會影響軸向懸浮效果。

圖2中，兩側大磁環(1)充磁方向相同，平行排列；輔助產生干擾波的小環形磁塊(2)與兩個大磁環(1)充磁方向相反，外徑小于大磁環(1)的外徑，安裝在兩個大磁環(1)端面之間，此時環形永磁干擾波(3)從兩側大磁環(1)的側面發出，同時小磁環(2)側面的側向磁場凹陷入兩個大磁環(1)的端面內。

兩個磁環(1)在形狀相同時和形狀不相同時都不影響永磁干擾波(3)的產生。如果去掉中間小磁環(2)，大磁環(1)外側同樣有永磁波產生，但是由于兩個磁環端面沒有阻礙，所以磁場內部消耗非常多，徑向懸浮載荷就低。此時需要增加體積才能達到徑向載荷要求。上述結構可以首位相接，串聯排列成多級結構。

圖3中，兩個大環形磁塊(1)充磁方向相同，干擾波磁環(3)的充磁方向與兩個大環形磁塊(1)的充磁方向相反，內徑大于磁環(1)的內徑；安裝在兩個磁環(1)端面之間；干擾波磁環(3)的兩側有導磁環(5)；兩個懸浮磁環(2)與兩個大環形磁塊(1)的磁場方向相同，套在兩個大環形磁塊(1)內側；錐形干擾波磁環(4)與干擾波磁環(3)的充磁方向，外徑小于磁環(2)的外徑，安裝在兩個懸浮磁環(2)端面之間；干擾波磁環(4)的兩側有導磁環(6)。

當干擾波磁環(3)的外徑大于兩個大環形磁塊(1)的外徑時，有利于提高磁環(3)的磁穩定性，防止過快退磁。同樣錐形磁環(4)的內徑小于磁環(2)的內徑時，也能夠提高磁穩定性。

當干擾波磁環(3)的兩側與兩個大環形磁塊(1)端面之間有間隙時，可以在間隙中安裝導磁環(5)或不導磁環，間隙中也可以是空的，這樣同樣能夠延長磁環(3)的衰退時間。

當上述磁環是由磁塊拼接而成時，與整體環形結構的功效相同，都能夠產生徑向懸浮磁場和反極相斥磁場。

當磁環(3)用多塊充磁方向向內的組合磁環替代時，磁環(1)的內側同樣能夠產生徑向懸浮磁場；當把干擾波磁環(3)替換成導磁體時，整體結構的懸浮性能不會改變。

在上述排列組合結構中，外磁環組和內磁環組中，磁環的數量可以不同。

除以上實施例外，本發明還有其他實施方式。凡采用等同替換、等效變形形成的用于電機的永磁干擾波，其技術方案均落在本發明的保護范圍內。