[发明专利]利用磁力的非接触轴承

说明书

本发明涉及一种利用磁力的非接触轴承。

在现有技术中，尚未提出过沿垂直方向及水平方向均为稳定的非接触轴承。美国专利US3614181（发明人C.R.Meeks）揭示了一种用于合成径向和推力负载的磁性轴承系统，它具有一轴31及多个固连于该轴31上的沿径向极化的磁铁33。这些径向极化的磁铁设置在多个相应的磁铁35之中，而诸磁铁35沿径向极化情况恰与固连于轴31上的磁铁31的相反。在轴31的两端固连有一对沿轴向极化的磁铁37、38，这两磁铁可相对于磁铁31调节位置，使当调节磁铁37和38在轴31上的位置后可施予轴承一预加负载。轴31的中点上支撑了一负载30。从上述可看出，该轴承系统是由两个磁性轴承组成，它两相对于中心负载30分别位于轴31的两端，这两个轴承必须通过上述预加载加以调节才能获得稳定的工作，而且该轴承系统需要有一较长的空间以安装在一个伺服机构上，这些是不利的。

本发明的目的是提供一种沿垂直方向及水平方向均为稳定的、由单个轴承构成的非接触轴承，而且，不作任何调节便可获得稳定的工作性能。

为达到上述目的，本发明按如下构成：

（1）一种利用磁力的非接触轴承包括：

一沿轴向磁化的第一圆筒形或杆状磁性件;

一第二圆筒形磁性件，它置于第一磁性件之外并与它相邻但彼此间隔开，它沿其轴向在与第一磁性件的磁在方向相反的方向上磁化，其长度与第一磁性件的长度略有不同;以及

支撑装置，用于支撑第一和第二磁性件中之任一个，而又不阻碍另一个绕自身轴线旋转;

其中所述的第一和第二磁性件之一用作一旋转轴。

（2）一种利用磁力的非接触轴承包括：

一沿轴向磁化的第一管状或杆状磁性件;

一第二管状磁性件，它置于第一磁性件之外并与它相邻但彼此间隔开，它沿其轴向在与第一磁性件的磁化方向相反的方向上磁化，其长度与第一磁性件的长度略有不同;以及

支撑装置，用于支撑第一和第二磁性件中之任一个而又不阻碍另一个沿自身轴线运动;

其中所述的第一和第二磁性件之一用作一导向轴。

（3）一种利用磁力的非接触轴承包括：

一第一圆筒形或棒状磁性件，其构成是使诸磁极连续排列在其横截面的圆周方向上;

一第二圆筒形或棒状磁性件，它置于第一磁性件内部或外部并与它相邻但彼此接近地间隔开，第二磁性件具有连续排列在其横截面的圆周方向的诸磁极，以及在第二磁性件中具有一第二相反极性磁极间隔，该间隔与在第一磁性件中的第一相反极性磁极间隔稍有不同;以及

支撑装置，用于支撑第一和第二磁性件之一个而不妨碍另一个绕自身轴线旋转。第二磁性件具有其间隔与第一磁性件的第一相反极性磁极间隔相同的诸消除磁极（conceling    magnetic    poles），这些消除磁极面对第一磁性件的诸磁极，它们用来消除由第一磁性件的诸磁极感应的磁力的影响。此外，在经过第一磁性件中的相反极性的诸磁极的直线与第二磁性件相交的诸位置处，第二磁性件具有诸校正磁极，用来防止由第一个磁性件的诸磁极感应的磁力的影响。在上述第一和第二磁性件之一个的中心处设有一旋转轴。

（4）一种利用磁力的非接触轴承包括：

一第一磁性件，它形成一旋转体且有诸磁极，每个磁极通过纵向磁化而连续设置于其横截面的圆周方向上;

一第二圆筒形磁性件，它置于所述第一磁性件内部或外部并与它相邻但在第一磁性件的诸磁极的设置位置处与第一磁性件之横截面的一边缘略微间隔开，以及，它沿其纵向磁化以沿着圆周方向连续设置有诸磁极，这些磁极的极性与第一磁性件的诸磁极的极性不同;以及

支撑装置，用于支撑所述第一和第二磁性件中之一个而不妨碍另一个磁性件绕自身轴线旋转;

其中第一和第二磁性件的构成应使分别置于第一磁性件和第二磁性件上的彼此极性不同的诸磁极相互靠近，以及，还应使磁性件之间有一较宽的空气隙，其中每一磁性件设置于在每个第一和第二磁性件处两磁极之间的相应的中间位置上。

由上述可知，按本发明的非接触磁性轴承是一种单个地构成的、能独立起轴承作用的磁性轴承，换言之，本发明相当于上述Meeks轴承系统中的磁铁37和38四周的两组端部件中的一组，其原理与现有技术的完全不同，不必如Meeks中的作位置调节而仍能稳定地工作，并且结构紧凑。

下面将参阅附图对本发明作一详尽说明，其中：

图1A和1B是表示一种传统的非接触轴承的结构的实例的剖视图;