[發明專利]一種永磁懸浮軸承及其安裝結構

有效

• 申請號: 201110005115.6
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102588434A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張平
• 申請（專利權）人: 張平;關家樹;張思維
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;F16C35/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 桑傳標;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種永磁懸浮軸承及其安裝結構。

背景技術

磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉子懸浮于空中，使轉子與定子之間沒有機械接觸，轉子可以運行到很高的轉速，具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中。

本申請的發明人在中國專利CN?201531526U中公開了一種永磁懸浮軸承，這種永磁懸浮軸承主要包括內圈和外圈，其中內圈為永磁體，外圈由導磁材料或非導磁材料制成。在該永磁懸浮軸承外圈的兩端分別固定有軸向永磁體，且外圈上固定設置有徑向永磁體，該徑向永磁體與內圈相吸。內圈套裝在外圈內部，在非承載狀態下，內圈與外圈處于貼合狀態。工作時，將軸頸安裝在內圈中，軸對內圈的壓力能克服徑向永磁體對內圈的吸力，從而使內圈處于懸浮狀態。這種永磁懸浮軸承結構簡單，實用性強，這種永磁懸浮軸承適用于內圈為轉子、外圈為定子的工作場合。但對于一些外圈為轉子、內圈為定子的工作場合，如各種車輛的從動輪中，上述永磁懸浮軸承并不適用。

因此，需要提供一種適用于外圈為轉子、內圈為定子的工作場合的永磁懸浮軸承。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單的永磁懸浮軸承及該永磁懸浮軸承的安裝結構，所述永磁懸浮軸承及其安裝結構適用于外圈為轉子、內圈為定子的工作場合。

作為本發明的一個方面，本發明提供一種永磁懸浮軸承，該永磁懸浮軸承包括：內圈；外圈，該外圈為永磁體，所述內圈套在所述外圈中，所述外圈沿軸向方向的厚度小于所述內圈沿軸向方向的厚度；第一徑向永磁體，該第一徑向永磁體固定在所述內圈上且沿徑向方向上與所述外圈磁力相吸；多個軸向永磁體，該多個軸向永磁體固定在所述內圈上并分別位于所述外圈沿軸向方向的兩側，從而使所述外圈在沿軸向方向上處于力平衡狀態。

優選地，在所述外圈處于非承載狀態下，所述第一徑向永磁體與所述外圈之間沿徑向方向的磁性吸引力能夠使所述外圈與所述內圈或所述第一徑向永磁體接觸；在所述外圈處于承載狀態下，所述外圈能夠在所述內圈外懸浮起來，以進行自由轉動。

優選地，所述第一徑向永磁體沿軸向方向的厚度不小于所述外圈沿所述內圈軸向方向的厚度，且所述第一徑向永磁體沿所述內圈軸向方向的厚度為所述內圈沿軸向方向的厚度的1/3至2/3。

優選地，所述內圈具有槽，所述第一徑向永磁體固定安裝在所述槽內。

優選地，所述槽形成在所述內圈的沿軸向方向的中心位置。

優選地，所述第一徑向永磁體為扇環體，該扇環體的中心軸線與所述內圈的中心軸線相同，且所述第一徑向永磁體的外圓周面與所述內圈的外圓周面對齊。

優選地，所述軸向永磁體為與所述內圈同軸的扇環體，所述軸向永磁體的外半徑小于所述外圈的外半徑并大于所述內圈的外半徑。

優選地，所述軸向永磁體沿徑向方向的寬度為所述外圈沿徑向方向的寬度的1.5-2.5倍。

優選地，在所述永磁懸浮軸承軸向方向的正投影視圖中，所述第一徑向永磁體的內圓周面的投影為第一弧形，所述軸向永磁體的內圓周面的投影為第二弧形，該第一弧形和第二弧形均相對于所述第一弧形的中點與第二弧形的中點之間的連線對稱，且所述第一弧形和第二弧形的開口彼此相對。

優選地，所述第一弧形的中心角α為60度至100度，所述第二弧形的中心角β為120度至200度。

優選地，該永磁懸浮軸承還包括第二徑向永磁體，該第二徑向永磁體與所述第一徑向永磁體相對于所述內圈的中心軸線對稱設置，且所述第二徑永磁體的磁極方向與所述第一徑向永磁體的磁極方向相反。

優選地，所述外圈、所述第一徑向永磁體和所述多個軸向永磁體的磁極方向均為沿軸向方向。

作為本發明的另外一個方面，提供一種永磁懸浮軸承的安裝結構，該安裝結構包括：永磁懸浮軸承，該永磁懸浮軸承為本發明所提供的永磁懸浮軸承；輔助軸承，該輔助軸承與所述永磁懸浮軸承的內圈共軸；固定軸，所述永磁懸浮軸承的所述內圈和所述輔助軸承的內圈固定安裝在所述固定軸的外圓周面上；和中空的旋轉軸，所述永磁懸浮軸承的所述外圈和所述輔助軸承的外圈固定安裝在該旋轉軸的內圓周面上。

優選地，安裝完成后，所述永磁懸浮軸承的所述第一徑向永磁體與所述永磁懸浮軸承的所述外圈之間的磁性吸引力與作用在所述旋轉軸上的載荷方向相反。

按照本發明所提供的永磁懸浮軸承，利用作為永磁體的外圈與軸向永磁體和徑向永磁體的磁力作用，實現對外圈的軸向位置控制和徑向位置控制，更適用于外圈為轉子、內圈為定子的工作環境。

附圖說明