[发明专利]磁斥力悬浮轴承单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种转动装置，尤其是一种轴承单元，具体涉及一种磁悬浮轴承单元。

背景技术

目前，在机械行业所使用的轴承大多都是由轴承内圈、外圈和介于其间的滚动体构成，其在传中均产生摩擦，传动件之间发生磨损，为减少磨损，需降温和润滑，此类轴承存在有传动效率低，磨损大，使用寿命短的缺点，且高速时寿命较短，仅能保证几十个小时的正常工作周期。

而现有中国专利：200520020138.4公开了一种永磁磁悬浮轴，由内外圆筒状磁体和两对磁环构成，使内圈总成处于悬浮状态，但因其三个作用力面安装在一个密闭的壳体内，该结构装配工艺要求高且不易于安装调试；再者因为磁悬浮轴承是一种柔性支撑，耐冲击力较差，转动过程中，外部因素极易造成转轴的径向和轴向的位移或摆动，而上述专利中，其轴向、径向均没有限位保护机构，转轴的位移摆动易使磁块间出现摩擦、起火甚至爆炸，尤其是在高速转轴的应用中该缺点表现更为明显；另外，市场上还可见的大多是电磁磁悬浮轴承，控制精度要求高、结构更为复杂、造价非常高，难以普及应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明公开一种磁斥力悬浮轴承单元，旨在使磁悬浮轴承结构单元化，支架与轴之间无直接接触的滚动体，依靠磁斥力悬浮的高速转动装置单元。

本发明通过以下技术方案实现：

磁斥力悬浮轴承单元，主要包括：轴、内磁环、外磁环、辅助轴承、限位块和支架；

在轴的近端部轴向安装内磁环，与内磁环对应的外磁环安装在支架上，内磁环与外磁环相邻面为同极性；与轴端头对应的限位块安装在支架上，限位块与轴端头的间隙小于内磁环与外磁环的间隙；在轴与支架间设有辅助轴承。

另外，还包括内磁筒和外磁筒，内磁筒同心安装在轴上，外磁筒套装在内磁筒外并固定安装在支架上，外磁筒内径大于内磁筒外径，内磁筒与外磁筒相邻面为同极性；辅助轴承与支架的间隙或辅助轴承与轴的间距，即轴的径向活动偏移量，在辅助轴承的限位作用下，轴的径向活动偏移量小于内磁筒与外磁筒之间的间隙。

进一步，在限位块与轴端头间装有限位滚珠。

辅助轴承可为陶瓷轴承，限位滚珠可为陶瓷滚珠，限位块可为陶瓷块。

内磁筒或外磁筒，可由磁钢径向辐射充磁实现，或由多块径向同极磁瓦组装而成。

本发明的悬浮构造由内磁环与外磁环，以及内磁筒与外磁筒两对磁体构成，内磁环和外磁环组成磁环对、内磁筒和外磁筒组成磁筒对。内磁筒与轴固定，其外径小于外磁筒的内径，两磁筒相邻面为同极性，由于是径向辐射充磁，同极相斥安装，在磁斥力作用下自然对中，起到径向定位作用，内外磁筒间保持有很小的一定间隙，使轴呈径向悬浮状态。采用两组悬浮构造安装在一个支架上，两对轴向安装的磁环对分别产生斥力起到轴向定位作用；外磁环的内孔径稍大于轴径，内磁环固定于轴上，两磁环间保持很小的间隙，使轴呈轴向悬浮状态。磁筒对与磁环对之间还设有辅助轴承，正常安装时，辅助轴承与支架或辅助轴承与轴有一定间隙，也即轴的径向活动偏移量，但轴的径向活动偏移量小于两个径向磁筒的间隙，防止轴在受到径向冲击力时，内外两个磁筒产生相互摩擦起火，甚至爆炸；实际上，辅助轴承起到径向限位保护作用，使轴的径向活动偏移量小于内磁筒与外磁筒之间的间隙。由轴两端的限位瓷块和限位瓷滚珠完成轴向限位保护，使轴在受到轴向冲击时内外磁环间不发生摩擦。由于两组悬浮构造配合安装，依靠磁斥力轴呈悬浮状态，使轴与支架间无直接接触的滚动体，保证了轴及轴上物体无摩擦的平稳旋转，因而轴与支架间无磨擦、无磨损、传动效率高，无需降温和润滑，使用寿命长，在航空航天等高速领域有很高的适用价值。

附图说明

图1  实施例1的剖视结构示意图

图2  实施例2的剖视结构示意图

图3  实施例3的剖视结构示意图

图4  实施例4的剖视结构示意图

图5  实施例2及实施例4的剖视横截面示意图

图中：1—轴，2—内磁环，3—外磁环，4—内磁筒，5—外磁筒，6—辅助轴承，7—限位块，8—限位滚珠，9—支架。

具体实施方式

下面，结合图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

现举出4种实施例，但本发明的具体实施并不限于以下的形式。

实施例1轴向悬浮的磁斥力悬浮轴承单元