[发明专利]永磁式磁悬浮轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承，特别涉及一种永磁式磁悬浮轴承。

背景技术

目前大部分的轴承存在相对摩擦或者滚动摩擦，无论怎么精密制造还是会存在损耗。

磁悬浮轴承是一种非接触型轴承，所以，该种轴承中的两个相对运动的部件之间不存在磨损或者摩擦阻力很小，使得该种轴承既能支承高速转动的轴，又可降低噪音和运行成本。对于现有的磁悬浮轴承，大多是利用内、外两块环形磁铁相互排斥所产生的径向力迫使其悬浮的。然而，由于轴承是用于支承转动轴的部件，并且该种轴承在轴向没有设置过载保护的轴向排斥力，而转动轴在带动负载一起转动的过程中同时也会产生轴向偏心力，所以，使用该轴承易导致转动轴轴向偏移，而转动轴轴向偏移会影响轴承的正常运转。

因此，如何解决磁悬浮轴承在运转时发生轴向偏移是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种可对磁悬浮轴承进行轴向限位的永磁式磁悬浮轴承。

本发明提供一种永磁式磁悬浮轴承，包括外磁环和内磁环，所述外磁环和内磁环其中之一与一转动体固定连接以随所述转动体转动，所述外磁环与所述内磁环之间具有间隙以允许两者之间的相对转动，所述外磁环和内磁环构造成使得所述外磁环与内磁环之间同时产生一轴向推力和一径向推力。

在一实施例中，所述外磁环和内磁环其中之一朝向所述外磁环和内磁环其中另一的一轴向侧具有一凹陷，所述外磁环和内磁环其中另一朝向所述外磁环和内磁环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内，所述凹陷与所述凸起之间形成所述间隙，所述外磁环和内磁环在轴向上的充磁方向相反，以使得所述外磁环的凹陷的内表面与所述内磁环的凸起的外表面之间磁性相反进而相互排斥。

在一实施例中，所述凹陷的内表面与所述凸起的外表面平行设置。

在一实施例中，所述内表面为圆锥面，所述外表面为圆锥面。

在一实施例中，所述外磁环为第一外磁环，所述内磁环为第一内磁环，所述永磁式磁悬浮轴承还包括第二外磁环和第二内磁环，所述第二外磁环和第二内磁环其中之一与所述转动体固定连接以随所述转动体转动，所述第二外磁环与所述第二内磁环之间具有间隙以允许两者之间的相对转动，所述第一外磁环和第一内磁环设置在所述转动体的第一轴向位置，所述第二外磁环和第二内磁环设置在所述转动体的第二轴向位置，所述第一轴向位置和第二轴向位置间隔一距离。

在一实施例中，所述第一内磁环位于所述第一外磁环靠近所述第二轴向位置的一侧；所述第二轴向位置的磁悬浮轴承设置为，所述第二内磁环位于所述第二外磁环靠近所述第一轴向位置的一侧。

在一实施例中，所述第一外磁环的充磁方向为轴向靠近所述第二轴向位置的方向，所述第一内磁环的充磁方向为轴向远离所述第二轴向位置的方向，或者是所述第一外磁环的充磁方向为轴向远离所述第二轴向位置的方向，所述第一内磁环的充磁方向为轴向靠近所述第二轴向位置的方向；所述第二外磁环的充磁方向为轴向远离所述第一轴向位置的方向，所述第二内磁环的充磁方向为轴向靠近所述第一轴向位置的方向，或者是所述第二外磁环的充磁方向为轴向靠近所述第一轴向位置的方向，所述第二内磁环的充磁方向为轴向远离所述第一轴向位置的方向。

在一实施例中，所述第一内磁环位于所述第一外磁环远离所述第二轴向位置的一侧；所述第二轴向位置的磁悬浮轴承设置为，所述第二内磁环位于所述第二外磁环远离所述第一轴向位置的一侧。

综上所述，本发明提出一种永磁式磁悬浮轴承。采用两个凹凸形状的磁环，利用磁性的同性相斥的特点，对凹凸两个磁环进行充磁，使得凹磁环对凸磁环同时产生径向和轴向的排斥力。转动体上具有一间隔距离的第一轴向位置和第二轴向位置的磁悬浮轴承的凹磁环分别对凸磁环产生作用力，使得凸磁环或凹磁环达到悬浮的效果同时对转动体进行轴向限位。转动体所需的轴向力和径向力的大小由磁环的磁场大小和磁环的凹凸面倾斜的角度的大小决定。本发明的磁悬浮轴承由各个不同充磁方向的磁环同轴安装而使得转动体整体悬浮起来，无任何接触，实现无损耗转动。具有以下优点：

1.由于转子和定子之间没有机械接触，因此不存在磨损，不需要润滑，运行噪音小，允许转子高速、超高速旋转；

2.磁悬浮轴承对于转子旋转只有很小阻力，利于节能；

3.无需供电供油系统，直接就运行，方便快捷；

4.适用于洁净要求很高的应用场合，实现所谓绿色运行；

5.可在恶劣的环境中使用。

附图说明