[实用新型]一种主轴由磁性液体悬浮和定心的滑动轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴承，尤其涉及一种主轴由磁性液体悬浮和定心的滑动轴承。

背景技术

目前，电子计算机、激光器件、高速摄像机、低噪声微电机、医疗器械及仪器等领域迫切需要具有高转速、高旋转精度、高刚度、低能耗、易密封和使用寿命长等优异性能并能应用于洁净、真空环境的轴承。随着激光打印机、计算机硬盘驱动器(HDD)等机械工作速度的成倍提高，电动机原来采用的球轴承或空气轴承已不能适应，它们不仅不能满足使用寿命长和高速化的要求，而且还存在油污染的缺点。现在已有一些发明创造试图解决上述问题，如中国专利公开号为1602393，公开日为2005年3月30日，名称为“磁性轴承装置”的发明，该轴承装置的特征为：借助于作用于旋转轴承与固定轴承之间的磁性斥力，非接触地支撑旋转轴。

上述的这项发明虽然采用了磁力实现非接触式支撑，从而达到洁净的目的，但是所提供的磁力不稳，主轴较易发生轴向或径向的跳动，所以轴承不能高速运转。

发明内容

为解决上述不足，本实用新型旨在为本领域提供一种主轴由磁性液体悬浮和定心的滑动轴承，主轴高速旋转时，减少主轴作轴向或径向的跳动，主轴的润滑液不产生泄漏。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种主轴由磁性液体悬浮和定心的滑动轴承，该轴承包括永久磁体、磁极、磁性液体、铝质主轴、轴承套和毛毡，其要点在于：

所述主轴由磁性液体悬浮和定心的滑动轴承的上端，环形永久磁体与两个环形磁极组合与轴承套同轴心固定在轴承套内；在环形磁极与铝质主轴的间隙处充满上部磁性液体；所述主轴由磁性液体悬浮和定心的径向滑动轴承的下端，一圆筒形磁极与轴承套同轴心固定于轴承套内底部，环形永久磁体与圆筒形磁极同轴心固定在圆筒形磁极内底部，圆筒形磁极、环形永久磁体与铝质主轴下端间隙处充满下部磁性液体。

所述的上部磁性液体形成一个与环形磁极同轴心的磁性液体“O”形柔性密封圈。

所述的铝质主轴始终不与环形永久磁体、环形磁极、圆筒形磁极和轴承套相接触，稳定地悬浮在上部磁性液体和下部磁性液体中。

所述的铝质主轴的中间部分和轴承套之间有间隙并且间隙内有空气。

所述的毛毡粘于环形磁极顶部。

本实用新型中采用的磁性液体是将5～10nm的铁磁性颗粒，通过表面活性剂分散到基础液中制备成的稳定的胶体溶液。这种磁性液体选用聚α烯烃合成油为基础液，具有蒸发性极低、粘度适中、润滑性能优良的特点。将这种磁性液体注入主轴由磁性液体悬浮和定心的滑动轴承的空隙中，磁性液体与环形永久磁体和圆筒形永久磁体形成磁性密封，在间隙部位形成磁性“O”形圈，确保磁性液体达到零泄漏密封，该磁性液体由于其特殊的零泄漏密封和极低磨损微粒排放的优异性能而被广泛地应用到真空、气体和防尘的旋转密封中。

本实用新型的铝质主轴不与永久磁体、磁极、轴承套相接触而悬浮在磁性液体中作高速旋转，磁性液体起到润滑的作用减少摩擦，磁性液体由于磁力的作用实现零泄漏密封。这些优点使得本实用新型适用于一些要求轴承具有高速度、高旋转精度、低能耗、易密封和使用寿命长等特殊环境，如电子计算机、激光器件、高速摄像机、低噪声微电机、医疗器械及仪器等，市场前景看好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

以上附图的序号和名称：1、毛毡，2、环形磁极，3、环形永久磁体，4、上部磁力线，5、上部磁性液体，6、铝质主轴，7、轴承套，8、下部磁力线，9、下部磁性液体，10、环形永久磁体，11、圆筒形磁极。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型的结构和使用方法作进一步说明。如图1所示，环形永久磁体3与两个环形磁极2组合与轴承套7同轴心固定在轴承套内，在环形磁极与铝质主轴6的间隙处充满上部磁性液体5；在所述轴承的下端，一圆筒形磁极11与轴承套同轴心且固定于轴承套内底部，环形永久磁体10与圆筒形磁极同轴心固定在圆筒形磁极内底部，圆筒形磁极与铝质主轴下端间隙处充满下部磁性液体9，铝质主轴的中间部分和轴承套之间有间隙并且间隙内有空气，空气能减少铝质主轴旋转时的摩擦阻力，提高铝质主轴旋转速度。毛毡1粘结于环形磁极顶部。

所述的上部磁性液体5和下部磁性液体9是将5～10nm的铁磁性颗粒，采用Fe304、FeN或Ni，通过表面活性剂分散到基础液中制备成的稳定的胶体溶液，本实用新型的磁性液体基础液选用聚α烯烃合成油，为蒸发性极低、粘度适中、润滑性能优良的合成油。