[发明专利]一种磁悬浮轴承及提高磁悬浮轴承磁能利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮轴承，尤其是涉及永磁磁悬浮轴承，它包含：吸引型永磁轴向磁悬浮轴承和排斥型永磁径向磁悬浮轴承；本发明还涉及高效率侧向结构永磁磁悬浮轴承的设置方法。

背景技术

在日常生活当中，尤其是对经常接触永磁体的人员来说，为了使两块轴向充磁的圆柱形磁钢存放在一起，又不至于费太大的力气才可以将它们拿开，总是给予它们以侧向吸合而避免轴向吸合，而在将它们需要分开时，还会采用一种更为省力的做法，就是：将其中一个圆柱形磁钢的上下端面翻转对调一下，便使这两个圆柱形磁钢立即弹开。这种现象均符合“同性相斥、异性相吸”的磁力学定义，所以，在将大小不同的轴向磁磁环存放一起时，也总是采用内外套放的形式将它们进行侧向吸合。但是，将这一惯常技术手段引用到侧向结构的磁悬浮轴承时，便会引发出环形永磁体磁能积不能被全部有效利用和磁力线在气隙磁路当中出现弯曲的技术弊端，从而导致侧向结构永磁磁悬浮轴承的实用性严重降低，截止目前，这一技术缺陷一直没有被本领域的技术人所认知，也没有见到要解决这种磁能浪费现象的有效技术方案。

发明内容

本发明所要提供的是一种可以增强环形永磁体磁能有效利用率的磁悬浮轴承，所述磁悬浮轴承包含：径向吸引型永磁轴向磁悬浮轴承和径向排斥型永磁径向磁悬浮轴承两个基本类型。其技术方案分述如下：

1、一种径向吸引型永磁轴向磁悬浮轴承，它是将两个在上下端端面部分或全部由圆环形径向导磁磁轭所覆盖且被轴向充磁的圆环形永磁体分别固定在用非磁性材料制作的轴承内圈总承套体和轴承外圈总承套体上，并通过径向工作气隙使径向工作气隙两侧的圆环形永磁体的上下圆环形径向导磁磁轭的极面形成径向相对气隙最短从而使两者磁力线保持在直线吸引的状态。

在本发明中，所述径向工作气隙两侧的圆环形径向导磁磁轭的径向极面相互对正及轴向厚度一致；所述的圆环形径向导磁磁轭还可以采用从背离工作气隙的一边开始向工作气隙方向作轴向厚度上的依次递增。

在本发明中，所述圆环形永磁体还可以直接设置在内转子或外转子磁悬浮轴承应用装置的非导磁材料体上。

在本发明中，所述径向工作气隙两侧的圆环形永磁体的端面积可以相等也可以不相等。

2、一种径向排斥型永磁径向磁悬浮轴承，它是将两个在上下端端面上部分或全部由圆环形径向导磁磁轭所覆盖且被轴向充磁的圆环形永磁体分别固定在用非磁性材料制作的轴承内圈总承套体和轴承外圈总承套体上，并通过径向工作气隙使两个圆环形永磁体上下端的圆环形径向导磁磁轭的径向极面形成径向相对与保持两者之间的相互排斥，有效地增加了径向排斥型永磁径向磁悬浮轴承径向工作气隙的磁密。

在本发明当中，所述圆环形径向导磁磁轭的极面径向相对，所述圆环形径向导磁磁轭还可以采用在圆环形永磁体离开工作气隙一侧的端部位置上向工作气隙一侧作轴向厚度上的依次递增。

在本发明当中，所述圆环形永磁体还可以直接设置在内转子或外转子磁悬浮轴承应用装置的非导磁材料体上。

在本发明中，所述径向工作气隙两侧的圆环形永磁体也可以采用轴向长度不等的配合方式，但这时两者的腰线必须作径向重合。

综上所述，本发明的磁悬浮轴承，通过设置在圆环形永磁体上下端圆环形径向导磁磁轭的强制导引作用，将圆环形永磁体轴向极发出的磁力线给予九十度的方向转变，从而使磁力线在内外两个环形永磁体之间的弧线闭合变为从一个圆环形径向导磁磁轭的径向极面直线地穿过工作气隙后进入到另一个圆环形径向导磁磁轭磁极面形成最短磁路的磁通闭合回路，有效地提高了圆环形永磁体的磁能利用率。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的磁悬浮轴承作进一步的详细描述：

1、一种径向吸引型永磁轴向磁悬浮轴承，它是将两个在上下端端面部分由圆环形径向导磁磁轭所覆盖且被轴向充磁的圆环形永磁体分别固定在用非磁性材料制作的轴承内圈总承套体和轴承外圈总承套体上，并通过径向工作气隙使径向工作气隙两侧的圆环形永磁体的上下圆环形径向导磁磁轭形成径向相对并使两者保持在相互吸引的状态。

2、一种径向排斥型永磁径向磁悬浮轴承，它是将两个在上下端端面上部分由圆环形径向导磁磁轭所覆盖且被轴向充磁的圆环形永磁体分别固定在用非磁性材料制作的轴承内圈总承套体和轴承外圈总承套体上，并通过径向工作气隙使两个圆环形永磁体上下端的圆环形径向导磁磁轭的径向极面形成径向相对与保持两者之间的相互排斥。