[發(fā)明專利]適用于無接觸磁力軸向軸承的軸承結構和包含該軸承的X射線管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080023622.6
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102449335A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 斯文·弗里茨萊;揚·馬楚拉;彼得-克勞斯·布迪格;尼爾斯·許布納;馬庫斯·帕迪切
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;F16C39/06;H01J35/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術領域

本發(fā)明涉及一種適用于一無接觸磁力軸向軸承的軸承結構，該軸承結構包括一個可在一共同軸線上相對旋轉的轉子-定子對，其中，轉子側和定子側均設有復數(shù)個磁體，所述復數(shù)個磁體產生沿軸向作用的磁力支承作用，在所述轉子和所述定子之間形成一確定的間隙，因而工作時相互間不會發(fā)生接觸。

本發(fā)明還涉及一種X射線管，其包括一真空殼體和一布置在所述真空殼體內的旋轉陽極，所述X射線管具有至少一個用于所述旋轉陽極的磁力軸向軸承。

背景技術

從原理上看，這類軸承屬于公知技術，可應用于基于真空環(huán)境的應用領域，例如用于支承渦輪分子泵的轉子或高劑量率X射線管中的旋轉陽極靶。相關實例請參閱德國公開案DE?26?01?529?C2、公開案US?6,327,340或公開案US?6,198,803。

這類軸承的缺點是，這些已知實施方式都需要較大的軸向長度，這會減小這些較長旋轉部件的自振頻率，相應地，共振轉數(shù)會因機械變形而變小，從而可能接近用磁力軸承安裝的轉子的工作頻率。如果這些部件在一亞臨界頻率范圍內工作，就會在所述軸向軸承的可實施性方面遇到很大困難。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種結構長度盡可能短的軸向軸承。本發(fā)明相應還提供一種能使帶有軸承的旋轉陽極的結構變得緊湊的X射線管。

本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案是各項獨立權利要求的特征。從屬權利要求為本發(fā)明的有利改進方案。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以實現(xiàn)一種用于一個轉子-定子對的磁力軸向軸承的軸承結構，其在轉子側僅具有永磁體，轉子側上的這些永磁體相對布置且對著定向，以便在轉子和定子之間形成持久的斥力。同時可在定子側布置能對抗該斥力的電磁體，這些電磁體將轉子的一部分作為磁軛并可控地對轉子施加引力，從而通過公知的控制調節(jié)機制對轉子進行相對于定子的精確定位。

根據(jù)這一基本思路，本發(fā)明提出一種適用于一無接觸磁力軸向軸承的軸承結構的改進方案，該軸承包括一個可在一共同軸線上相對旋轉的轉子-定子對，其中，轉子側和定子側均設有復數(shù)個磁體，所述磁體產生沿軸向作用的磁力支承作用，在所述轉子和所述定子之間形成一確定的間隙，從而避免轉子與定子接觸。本發(fā)明的改進方案為：所述轉子側和所述定子側均設有復數(shù)個相對布置的永磁體，定子側永磁體的極性與轉子側永磁體的極性對著定向，此外，所述定子側進一步設有至少一個可控電磁體和/或可調電磁體，所述電磁體與所述轉子側的一個起磁軛作用的金屬區(qū)相對布置。

亦即，在轉子側和定子側使用能夠在轉子和定子之間產生斥力的對著定向的永磁體，該斥力沿軸向分布。在定子側使用能產生反作用力的電磁體，這些電磁體以其磁通作用于一個轉子側金屬區(qū)，并根據(jù)電磁場強度以可控或可調方式將轉子引向定子，以此對抗永磁體的斥力。

這種結構可以實施得非常緊湊，因此本發(fā)明的軸承結構只需要極短的結構長度，從而避免轉子側產生低自振頻率。

所述永磁體優(yōu)選可由同軸環(huán)對或者復數(shù)個同軸布置的磁環(huán)構成。

根據(jù)本發(fā)明，所述至少一個電磁體由至少一個同軸環(huán)形線圈構成，其中，所述至少一個同軸環(huán)形線圈優(yōu)選具有一個用于基本勵磁的子線圈和一個用于控制勵磁的子線圈。其中，所述用于基本勵磁的子線圈和/或所述用于控制勵磁的子線圈可各與一個換流器電性連接。

根據(jù)本發(fā)明，所述永磁體優(yōu)選位于徑向內側，所述電磁體從徑向看位于所述永磁體的外側。

除本發(fā)明的軸承結構外，本發(fā)明還提出一種X射線管，其包括一個真空殼體和一個布置在所述真空殼體內的旋轉陽極，其中，設有至少一個用于所述旋轉陽極的磁力軸向軸承，所述至少一個軸向軸承按本發(fā)明進行設計。

根據(jù)本發(fā)明，所述轉子布置在所述X射線管的真空殼體內，在所述轉子和所述定子之間的間隙中設有一個對磁通影響不大的氣密的間隔壁。根據(jù)本發(fā)明，所述間隔壁至少部分由下列材料的一種構成：陶瓷、優(yōu)質鋼、塑料、纖維增強塑料、玻璃。

附圖說明

下文將借助優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明，其中僅涉及有助于理解本發(fā)明的特征，其中：

圖1為本發(fā)明的無接觸磁力軸向軸承的縱向剖面圖；

圖2為圖1所示的磁力軸向軸承帶磁通線的示意圖；以及

圖3為按本發(fā)明實施的X射線管的實施例示意圖。

具體實施方式