[發(fā)明專利]永磁式磁懸浮軸承

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710392531.3
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN106969034A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春輝
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳智慧能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)44373
• 代理人: 沈祖鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軸承，特別涉及一種永磁式磁懸浮軸承。

背景技術(shù)

目前大部分的軸承存在相對摩擦或者滾動(dòng)摩擦，無論怎么精密制造還是會(huì)存在損耗。

磁懸浮軸承是一種非接觸型軸承，所以，該種軸承中的兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的部件之間不存在磨損或者摩擦阻力很小，使得該種軸承既能支承高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，又可降低噪音和運(yùn)行成本。對于現(xiàn)有的磁懸浮軸承，大多是利用內(nèi)、外兩塊環(huán)形磁鐵相互排斥所產(chǎn)生的徑向力迫使其懸浮的。然而，由于軸承是用于支承轉(zhuǎn)動(dòng)軸的部件，并且該種軸承在軸向沒有設(shè)置過載保護(hù)的軸向排斥力，而轉(zhuǎn)動(dòng)軸在帶動(dòng)負(fù)載一起轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生軸向偏心力，所以，使用該軸承易導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向偏移，而轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向偏移會(huì)影響軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

因此，如何解決磁懸浮軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生軸向偏移是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種可對磁懸浮軸承進(jìn)行軸向限位的永磁式磁懸浮軸承。

本發(fā)明提供一種永磁式磁懸浮軸承，包括外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)，所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)其中之一與一轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接以隨所述轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外磁環(huán)與所述內(nèi)磁環(huán)之間具有間隙以允許兩者之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)構(gòu)造成使得所述外磁環(huán)與內(nèi)磁環(huán)之間同時(shí)產(chǎn)生一軸向推力和一徑向推力。

在一實(shí)施例中，所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)其中之一朝向所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)其中另一的一軸向側(cè)具有一凹陷，所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)其中另一朝向所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)其中之一延伸出一凸起，所述凸起至少部分容置于所述凹陷內(nèi)，所述凹陷與所述凸起之間形成所述間隙，所述外磁環(huán)和內(nèi)磁環(huán)在軸向上的充磁方向相反，以使得所述外磁環(huán)的凹陷的內(nèi)表面與所述內(nèi)磁環(huán)的凸起的外表面之間磁性相反進(jìn)而相互排斥。

在一實(shí)施例中，所述凹陷的內(nèi)表面與所述凸起的外表面平行設(shè)置。

在一實(shí)施例中，所述內(nèi)表面為圓錐面，所述外表面為圓錐面。

在一實(shí)施例中，所述外磁環(huán)為第一外磁環(huán)，所述內(nèi)磁環(huán)為第一內(nèi)磁環(huán)，所述永磁式磁懸浮軸承還包括第二外磁環(huán)和第二內(nèi)磁環(huán)，所述第二外磁環(huán)和第二內(nèi)磁環(huán)其中之一與所述轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接以隨所述轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二外磁環(huán)與所述第二內(nèi)磁環(huán)之間具有間隙以允許兩者之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一外磁環(huán)和第一內(nèi)磁環(huán)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的第一軸向位置，所述第二外磁環(huán)和第二內(nèi)磁環(huán)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的第二軸向位置，所述第一軸向位置和第二軸向位置間隔一距離。

在一實(shí)施例中，所述第一內(nèi)磁環(huán)位于所述第一外磁環(huán)靠近所述第二軸向位置的一側(cè)；所述第二軸向位置的磁懸浮軸承設(shè)置為，所述第二內(nèi)磁環(huán)位于所述第二外磁環(huán)靠近所述第一軸向位置的一側(cè)。

在一實(shí)施例中，所述第一外磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向靠近所述第二軸向位置的方向，所述第一內(nèi)磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向遠(yuǎn)離所述第二軸向位置的方向，或者是所述第一外磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向遠(yuǎn)離所述第二軸向位置的方向，所述第一內(nèi)磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向靠近所述第二軸向位置的方向；所述第二外磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向遠(yuǎn)離所述第一軸向位置的方向，所述第二內(nèi)磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向靠近所述第一軸向位置的方向，或者是所述第二外磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向靠近所述第一軸向位置的方向，所述第二內(nèi)磁環(huán)的充磁方向?yàn)檩S向遠(yuǎn)離所述第一軸向位置的方向。

在一實(shí)施例中，所述第一內(nèi)磁環(huán)位于所述第一外磁環(huán)遠(yuǎn)離所述第二軸向位置的一側(cè)；所述第二軸向位置的磁懸浮軸承設(shè)置為，所述第二內(nèi)磁環(huán)位于所述第二外磁環(huán)遠(yuǎn)離所述第一軸向位置的一側(cè)。

綜上所述，本發(fā)明提出一種永磁式磁懸浮軸承。采用兩個(gè)凹凸形狀的磁環(huán)，利用磁性的同性相斥的特點(diǎn)，對凹凸兩個(gè)磁環(huán)進(jìn)行充磁，使得凹磁環(huán)對凸磁環(huán)同時(shí)產(chǎn)生徑向和軸向的排斥力。轉(zhuǎn)動(dòng)體上具有一間隔距離的第一軸向位置和第二軸向位置的磁懸浮軸承的凹磁環(huán)分別對凸磁環(huán)產(chǎn)生作用力，使得凸磁環(huán)或凹磁環(huán)達(dá)到懸浮的效果同時(shí)對轉(zhuǎn)動(dòng)體進(jìn)行軸向限位。轉(zhuǎn)動(dòng)體所需的軸向力和徑向力的大小由磁環(huán)的磁場大小和磁環(huán)的凹凸面傾斜的角度的大小決定。本發(fā)明的磁懸浮軸承由各個(gè)不同充磁方向的磁環(huán)同軸安裝而使得轉(zhuǎn)動(dòng)體整體懸浮起來，無任何接觸，實(shí)現(xiàn)無損耗轉(zhuǎn)動(dòng)。具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.由于轉(zhuǎn)子和定子之間沒有機(jī)械接觸，因此不存在磨損，不需要潤滑，運(yùn)行噪音小，允許轉(zhuǎn)子高速、超高速旋轉(zhuǎn)；

2.磁懸浮軸承對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)只有很小阻力，利于節(jié)能；

3.無需供電供油系統(tǒng)，直接就運(yùn)行，方便快捷；

4.適用于潔凈要求很高的應(yīng)用場合，實(shí)現(xiàn)所謂綠色運(yùn)行；

5.可在惡劣的環(huán)境中使用。

附圖說明