[發(fā)明專利]一種具有拼裝永磁環(huán)結(jié)構(gòu)的重型永磁吸力軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210175341.3
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102705367A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 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（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);中國石化集團中原石油勘探局鉆井三公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱印康

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（1）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（1）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（1）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（1）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（1）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（1）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1～2mm，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（1）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（1）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（1）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（1）與導(dǎo)磁動環(huán)（2）的吸力；

所述永磁靜環(huán)組件（1）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（1）的內(nèi)孔中高速旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1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10～20mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1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。