[發(fā)明專利]磁斥力懸浮軸承單元

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410016545.1
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103790962A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佟憲良
• 申請（專利權(quán)）人: 北京良明同創(chuàng)水處理設(shè)備開發(fā)中心
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動裝置，尤其是一種軸承單元，具體涉及一種磁懸浮軸承單元。

背景技術(shù)

目前，在機(jī)械行業(yè)所使用的軸承大多都是由軸承內(nèi)圈、外圈和介于其間的滾動體構(gòu)成，其在傳中均產(chǎn)生摩擦，傳動件之間發(fā)生磨損，為減少磨損，需降溫和潤滑，此類軸承存在有傳動效率低，磨損大，使用壽命短的缺點(diǎn)，且高速時壽命較短，僅能保證幾十個小時的正常工作周期。

而現(xiàn)有中國專利：200520020138.4公開了一種永磁磁懸浮軸，由內(nèi)外圓筒狀磁體和兩對磁環(huán)構(gòu)成，使內(nèi)圈總成處于懸浮狀態(tài)，但因其三個作用力面安裝在一個密閉的殼體內(nèi)，該結(jié)構(gòu)裝配工藝要求高且不易于安裝調(diào)試；再者因為磁懸浮軸承是一種柔性支撐，耐沖擊力較差，轉(zhuǎn)動過程中，外部因素極易造成轉(zhuǎn)軸的徑向和軸向的位移或擺動，而上述專利中，其軸向、徑向均沒有限位保護(hù)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸的位移擺動易使磁塊間出現(xiàn)摩擦、起火甚至爆炸，尤其是在高速轉(zhuǎn)軸的應(yīng)用中該缺點(diǎn)表現(xiàn)更為明顯；另外，市場上還可見的大多是電磁磁懸浮軸承，控制精度要求高、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、造價非常高，難以普及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開一種磁斥力懸浮軸承單元，旨在使磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)單元化，支架與軸之間無直接接觸的滾動體，依靠磁斥力懸浮的高速轉(zhuǎn)動裝置單元。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

磁斥力懸浮軸承單元，主要包括：軸、內(nèi)磁環(huán)、外磁環(huán)、輔助軸承、限位塊和支架；

在軸的近端部軸向安裝內(nèi)磁環(huán)，與內(nèi)磁環(huán)對應(yīng)的外磁環(huán)安裝在支架上，內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)相鄰面為同極性；與軸端頭對應(yīng)的限位塊安裝在支架上，限位塊與軸端頭的間隙小于內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)的間隙；在軸與支架間設(shè)有輔助軸承。

另外，還包括內(nèi)磁筒和外磁筒，內(nèi)磁筒同心安裝在軸上，外磁筒套裝在內(nèi)磁筒外并固定安裝在支架上，外磁筒內(nèi)徑大于內(nèi)磁筒外徑，內(nèi)磁筒與外磁筒相鄰面為同極性；輔助軸承與支架的間隙或輔助軸承與軸的間距，即軸的徑向活動偏移量，在輔助軸承的限位作用下，軸的徑向活動偏移量小于內(nèi)磁筒與外磁筒之間的間隙。

進(jìn)一步，在限位塊與軸端頭間裝有限位滾珠。

輔助軸承可為陶瓷軸承，限位滾珠可為陶瓷滾珠，限位塊可為陶瓷塊。

內(nèi)磁筒或外磁筒，可由磁鋼徑向輻射充磁實(shí)現(xiàn)，或由多塊徑向同極磁瓦組裝而成。

本發(fā)明的懸浮構(gòu)造由內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)，以及內(nèi)磁筒與外磁筒兩對磁體構(gòu)成，內(nèi)磁環(huán)和外磁環(huán)組成磁環(huán)對、內(nèi)磁筒和外磁筒組成磁筒對。內(nèi)磁筒與軸固定，其外徑小于外磁筒的內(nèi)徑，兩磁筒相鄰面為同極性，由于是徑向輻射充磁，同極相斥安裝，在磁斥力作用下自然對中，起到徑向定位作用，內(nèi)外磁筒間保持有很小的一定間隙，使軸呈徑向懸浮狀態(tài)。采用兩組懸浮構(gòu)造安裝在一個支架上，兩對軸向安裝的磁環(huán)對分別產(chǎn)生斥力起到軸向定位作用；外磁環(huán)的內(nèi)孔徑稍大于軸徑，內(nèi)磁環(huán)固定于軸上，兩磁環(huán)間保持很小的間隙，使軸呈軸向懸浮狀態(tài)。磁筒對與磁環(huán)對之間還設(shè)有輔助軸承，正常安裝時，輔助軸承與支架或輔助軸承與軸有一定間隙，也即軸的徑向活動偏移量，但軸的徑向活動偏移量小于兩個徑向磁筒的間隙，防止軸在受到徑向沖擊力時，內(nèi)外兩個磁筒產(chǎn)生相互摩擦起火，甚至爆炸；實(shí)際上，輔助軸承起到徑向限位保護(hù)作用，使軸的徑向活動偏移量小于內(nèi)磁筒與外磁筒之間的間隙。由軸兩端的限位瓷塊和限位瓷滾珠完成軸向限位保護(hù)，使軸在受到軸向沖擊時內(nèi)外磁環(huán)間不發(fā)生摩擦。由于兩組懸浮構(gòu)造配合安裝，依靠磁斥力軸呈懸浮狀態(tài)，使軸與支架間無直接接觸的滾動體，保證了軸及軸上物體無摩擦的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，因而軸與支架間無磨擦、無磨損、傳動效率高，無需降溫和潤滑，使用壽命長，在航空航天等高速領(lǐng)域有很高的適用價值。

附圖說明

圖1??實(shí)施例1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖2??實(shí)施例2的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3??實(shí)施例3的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖4??實(shí)施例4的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖5??實(shí)施例2及實(shí)施例4的剖視橫截面示意圖

圖中：1—軸，2—內(nèi)磁環(huán)，3—外磁環(huán)，4—內(nèi)磁筒，5—外磁筒，6—輔助軸承，7—限位塊，8—限位滾珠，9—支架。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。

現(xiàn)舉出4種實(shí)施例，但本發(fā)明的具體實(shí)施并不限于以下的形式。

實(shí)施例1軸向懸浮的磁斥力懸浮軸承單元