專利名稱：非平衡磁滑動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種磁力軸承，特別是一種非平衡磁滑動(dòng)軸承。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有設(shè)備中的轉(zhuǎn)軸通常都用經(jīng)典的機(jī)械軸承支承，很少單純用完全磁懸浮軸承的。因?yàn)橛来艖腋≥S承不能保證轉(zhuǎn)軸的定心要求，不能承受沖擊載荷
或振動(dòng)載荷；電磁式或電磁永磁組合式懸浮軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要配置一套復(fù)雜的控制系統(tǒng)才能使轉(zhuǎn)軸運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到滿意的精度和穩(wěn)定性，除非特殊要求，一般不用。若機(jī)器或機(jī)構(gòu)中有水平轉(zhuǎn)軸，且此轉(zhuǎn)軸伸出支承它的機(jī)械軸承一側(cè)較長(zhǎng)的端部安裝著轉(zhuǎn)動(dòng)輪(如風(fēng)扇葉輪、傳動(dòng)輪、飛輪等)，則這一側(cè)機(jī)械
軸承承受伸出該機(jī)械軸承的一段軸和轉(zhuǎn)動(dòng)輪重力的下壓力，而水平轉(zhuǎn)軸n另一端的機(jī)械軸承承受次重力產(chǎn)生的上頂力。如圖1示，機(jī)器I的轉(zhuǎn)軸II由機(jī)械軸承in和iv支承，轉(zhuǎn)軸n向右伸出機(jī)械軸承m，在其右端部安裝著轉(zhuǎn)動(dòng)輪v,設(shè)轉(zhuǎn)軸n向右伸出的一段和轉(zhuǎn)動(dòng)輪v的合重力為a，機(jī)械軸承ni承受下壓力b,機(jī)械軸承iv承受上頂力c。壓力b、上頂力c分別使機(jī)械軸承m和iv磨損嚴(yán)重，壓力b、上頂力c還使轉(zhuǎn)軸n承受彎矩進(jìn)而加劇機(jī)械軸承in和iv的磨損，使壽命大大減短；更為不滿的是，在這種情況下，加大了水平轉(zhuǎn)軸n的摩擦轉(zhuǎn)矩，能量損耗大。所有的水平轉(zhuǎn)軸由于自身及其上的附件的重量，對(duì)支撐它的軸承產(chǎn)生下壓力，使軸承受力集中，不但水平轉(zhuǎn)軸遭受摩擦轉(zhuǎn)矩而損耗能量，而且軸承磨損厲害。發(fā)明內(nèi)容
水平轉(zhuǎn)軸n伸出支承該轉(zhuǎn)軸的機(jī)械軸承in和iv的外側(cè)安裝非平衡磁滑動(dòng)軸承，抵消或削弱所述水平轉(zhuǎn)軸n外伸一段和這一端的端部的轉(zhuǎn)動(dòng)輪v的重力a對(duì)支承該轉(zhuǎn)軸的機(jī)械軸承m和iv產(chǎn)生的作用力，設(shè)計(jì)一種非平衡磁滑動(dòng)軸承。當(dāng)然，所述非平衡磁滑動(dòng)軸承也能取代所述機(jī)械軸承ni和iv,也能用于支撐所有的水平轉(zhuǎn)軸。
本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本實(shí)用新型由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成在轉(zhuǎn)軸套上固套兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)永磁圈，.內(nèi)永磁圏由一整圏或小塊形磁體拼成，在內(nèi)永磁圏外壁固套外導(dǎo)磁圈，轉(zhuǎn)軸套、內(nèi)永磁圏、外導(dǎo)磁圏組成轉(zhuǎn)子；設(shè)置外永磁圈，外永磁圏的一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圏的相同，外永磁團(tuán)的另 一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圏的相反，外永磁圏由一整圏或小塊形形磁體拼成，在外永磁圏的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)，在外永磁圏和導(dǎo)磁環(huán)的兩端面分別固結(jié)一個(gè)圓圈，圓圏的中孔套在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸套外，在外永磁團(tuán)的內(nèi)壁固結(jié)內(nèi)導(dǎo)磁圏，內(nèi)導(dǎo)磁圏既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，所述外永磁圈、導(dǎo)磁環(huán)、圓圏、內(nèi)導(dǎo)磁圏組成非平衡磁滑動(dòng)軸承的定子；所述內(nèi)永磁圏、外永磁圏同為徑向充磁或同為軸向充磁；所述定子套在所述轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子外導(dǎo)磁圈與定子內(nèi)導(dǎo)磁圈配成滑動(dòng)配合。
所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸套套在要被它支承的水平轉(zhuǎn)軸上，使定子的外永磁圈的極性分界直徑沿水平方向且垂直于轉(zhuǎn)軸的軸線后固定于機(jī)座或機(jī)架，這樣，定子對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生向上或向下的磁合力不為零且很大，此》茲合力稱為非平衡i茲力，而定子對(duì)轉(zhuǎn)子其它方向的磁合力為零。所述定子、轉(zhuǎn)子的功能可互換，即定子作轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)子作靜止體。當(dāng)定子作轉(zhuǎn)動(dòng)體，轉(zhuǎn)子作靜止體支撐水平靜軸時(shí)，應(yīng)使靜止體的上半部對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體的上半部產(chǎn)生向上的磁斥力，靜止體的下半部對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體的下半部產(chǎn)生向上的磁引力，即把所述非平衡磁滑動(dòng)軸承以軸心旋轉(zhuǎn)180°安裝。
將所述非平衡磁滑動(dòng)軸承的內(nèi)導(dǎo)磁圈和外導(dǎo)磁圈同時(shí)取掉，即在轉(zhuǎn)軸套上固套兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)永磁圏，內(nèi)永磁圏由一整圈或小塊形磁體拼成，轉(zhuǎn)軸套、內(nèi)永磁圖組成轉(zhuǎn)子；設(shè)置外7lc磁圈，外永磁圈的一半的充磁方向與所述 內(nèi)永磁圏的相同，外永磁圈的另一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圈的相反，夕卜 永磁圏由一整圈或小塊形形磁體拼成，在外永磁圏的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)，在外 永磁圏和導(dǎo)磁環(huán)的兩端面分別固結(jié)一個(gè)圓圏，圓圈的中孔套在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn) 軸套外，所述外永磁圏、導(dǎo)磁環(huán)、圓圈組成非平衡磁滑動(dòng)軸承的定子；所述 內(nèi)永磁團(tuán)、外7Jc磁圈同為徑向充^茲或同為軸向充f茲；所述定子隔間隙套在所 述轉(zhuǎn)子外。這樣就能作為非平衡磁懸浮軸承使用。 本實(shí)用新型有益的效果是
1. 因?yàn)榉瞧胶獯呕瑒?dòng)軸承的定子對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生向上或向下的磁合力很大， 用于支承機(jī)器的水平轉(zhuǎn)軸，能減弱或抵制水平轉(zhuǎn)軸的一端的下撬力，而減弱 或壓制水平轉(zhuǎn)軸另一端的上撬力，所以能減緩或消除^L器水平軸懸臂梁式外 伸一段和這段軸軸端部上的轉(zhuǎn)動(dòng)輪的合重力對(duì)水平軸上機(jī)械軸承產(chǎn)生的損 害，延長(zhǎng)機(jī)械軸承壽命，大大減小水平轉(zhuǎn)軸摩擦轉(zhuǎn)矩，減少能量損耗。使用 所述非平衡磁滑動(dòng)軸承能大大減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平轉(zhuǎn)軸摩擦轉(zhuǎn)矩，也就能大 大減小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)微風(fēng)發(fā)電，充分利用風(fēng)力資源，提高發(fā)電效率。將所 述非平衡磁滑動(dòng)軸承用于輔助磁懸浮支承風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平轉(zhuǎn)軸，效益很高、 意義重大。
對(duì)于水平轉(zhuǎn)軸，用所述平衡磁性滑動(dòng)軸承支撐，能抵消水平轉(zhuǎn)軸及其上 的附件的重力對(duì)軸承的下壓力，延長(zhǎng)軸承壽命，大大減小水平轉(zhuǎn)軸摩擦轉(zhuǎn)矩， 減少能量損耗。
總之所述平衡磁性滑動(dòng)軸承大有取代支撐水平轉(zhuǎn)軸的現(xiàn)有的機(jī)械滑動(dòng)軸 承或滾動(dòng)軸承的趨勢(shì)。
2. 所述非平衡磁滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性佳、少維護(hù)、壽命長(zhǎng)。
3. 所述非平衡磁滑動(dòng)軸承節(jié)能、環(huán)保。

圖1為所述非平衡磁滑動(dòng)軸承的一種應(yīng)用安裝示意圖2為所述非平衡磁滑動(dòng)軸承的另一種應(yīng)用安裝示意圖3為所述非平衡磁滑動(dòng)軸承的一種結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3所示非平衡磁滑動(dòng)軸承的另一種充磁方向示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書附圖詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例l:如圖3示，所述非平衡磁滑動(dòng)軸承由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成在導(dǎo)磁 轉(zhuǎn)軸套6環(huán)槽內(nèi)固套徑向充磁的且相并接的外錐形內(nèi)71<^圈1和3,外錐形內(nèi) 7JC磁圈1和3分別由一整團(tuán)或小塊形磁體拼成，外錐形內(nèi)永磁圏1的充磁方 向與外錐形內(nèi)7lc^圏3的相反(如箭頭所示)，在外錐形內(nèi)7lc^圈l和3的外 壁固套外導(dǎo)磁圏10,導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸套6、外錐形內(nèi)7，圏l和3、外導(dǎo)磁圏10組 成所述非平衡磁滑動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)子；設(shè)置徑向充磁的內(nèi)錐形外7lut圈2和4，內(nèi) 錐形外永磁圈2和4各自的一半的充磁方向與其另一半的相反(如箭頭所示)， 內(nèi)錐形外7Jo^圈2和4均由一整圈或小塊形磁體拼成；內(nèi)錐形外7Jc^圏2下 半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)7Jcm團(tuán)1的外圓的極性相同，內(nèi)錐形外4c^圏2
上半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)7樹(shù)圏1的外圓的極性相反，內(nèi)錐形外7樹(shù)圈4
下半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)7Jc^圈3的外圓的極性相同，內(nèi)錐形外7Jc^圈4 上半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)7lcm圈3的外圓的極性相反；在內(nèi)錐形外7JUt 圈2和4的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)7,在內(nèi)錐形外永磁圈2和4及導(dǎo)磁環(huán)7的兩端面 分別固結(jié)圓圈5、圓圏8,圓圏5和8的中孔套在所述轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸套6外， 在內(nèi)錐形外永磁圈2和4的內(nèi)壁固結(jié)內(nèi)導(dǎo)磁圏9，內(nèi)導(dǎo)磁團(tuán)9既具有導(dǎo)磁性能， 又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能；所述內(nèi)錐形外永》茲圈2和4、 導(dǎo)磁環(huán)7、圓圏5和8、內(nèi)導(dǎo)磁圏9組成所述非平衡磁滑動(dòng)軸承的定子；所述定子套在所述轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子外導(dǎo)磁圏10與定子內(nèi)導(dǎo)磁圏9配成滑動(dòng)配合。
實(shí)施例2:如圖4示，結(jié)構(gòu)同實(shí)施例l，但外錐形內(nèi)7^圃1和3、內(nèi)錐 形外永磁圈2和4的充磁方向沿軸向(如箭頭所示)，內(nèi)錐形外永磁圏2和4 的下半部充磁方向與外錐形內(nèi)4c^圈1和3充磁方向相同，內(nèi)錐形外7JC^圏2 和4的上半部充磁方向與外錐形內(nèi)永磁圏1和3充磁方向相反。
下面介紹一下所述非平衡磁滑動(dòng)軸承使用例子。
如圖1示，所述非平衡磁滑動(dòng)軸承在機(jī)器水平轉(zhuǎn)軸II伸出支承該轉(zhuǎn)軸的 機(jī)械軸承ffl的一側(cè)安裝所述非平衡磁滑動(dòng)軸承VI，其對(duì)平轉(zhuǎn)軸II的磁力e和d 抵消或削弱所述水平轉(zhuǎn)軸II外伸一段和這一端的端部的轉(zhuǎn)動(dòng)輪V的重力a對(duì) 支承該轉(zhuǎn)軸的機(jī)械軸承III和IV產(chǎn)生的作用力b和c。
如圖2示，所述非平衡磁滑動(dòng)軸承在機(jī)器水平轉(zhuǎn)軸II伸出支承該轉(zhuǎn)軸的 機(jī)械軸承III和IV的外側(cè)各安裝一個(gè)所述非平衡磁滑動(dòng)軸承VI,其對(duì)平轉(zhuǎn)軸II 的磁力e、 d、 f、 g抵消或削弱所述水平轉(zhuǎn)軸II外伸一段和這一端的端部的轉(zhuǎn) 動(dòng)輪V的重力a對(duì)支承該轉(zhuǎn)軸的機(jī)械軸承III和IV產(chǎn)生的作用力b和c。
權(quán)利要求1.一種非平衡磁滑動(dòng)軸承，其特征是由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成在轉(zhuǎn)軸套上固套兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)永磁圈，內(nèi)永磁圈由一整圈或小塊形磁體拼成，在內(nèi)永磁圈外壁固套外導(dǎo)磁圈，轉(zhuǎn)軸套、內(nèi)永磁圈、外導(dǎo)磁圈組成轉(zhuǎn)子；設(shè)置外永磁圈，外永磁圈的一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圈的相同，外永磁圈的另一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圈的相反，外永磁圈由一整圈或小塊形磁體拼成，在外永磁圈的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)，在外永磁圈和導(dǎo)磁環(huán)的兩端面分別固結(jié)一個(gè)圓圈，圓圈的中孔套在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸套外，在外永磁圈的內(nèi)壁固結(jié)內(nèi)導(dǎo)磁圈，內(nèi)導(dǎo)磁圈既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，所述外永磁圈、導(dǎo)磁環(huán)、圓圈、內(nèi)導(dǎo)磁圈組成非平衡磁滑動(dòng)軸承的定子；所述內(nèi)永磁圈、外永磁圈同為徑向充磁或同為軸向充磁；所述定子套在所述轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子外導(dǎo)磁圈與定子內(nèi)導(dǎo)磁圈配成滑動(dòng)配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非平衡磁力軸承，其特征是所述非平衡磁滑 動(dòng)軸承由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成在導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸套(6 )環(huán)槽內(nèi)固套徑向充磁的且相并 接的外錐形內(nèi)^c^圏(1)和(3),外錐形內(nèi)7Jcm圏(1)和(3)分別由一整 圈或小塊形磁體拼成，外錐形內(nèi)永磁圈(1 )的充磁方向與外錐形內(nèi)7JC^圏(3 ) 的相反，在外錐形內(nèi)永磁圈(1)和(3 )的外壁固套外導(dǎo)磁圏(10 )，導(dǎo)磁轉(zhuǎn) 軸套(6)、外錐形內(nèi)永磁圏(1)和(3)、外導(dǎo)磁圈(10)組成所述非平衡磁 滑動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)子；設(shè)置徑向充磁的內(nèi)錐形外7lc^圈(2 )和(4 )，內(nèi)錐形外永 磁圈(2)和(4)各自的一半的充磁方向與其另一半的相反，內(nèi)錐形外7lUt 圈(2 )和(4 )均由一整圈或小塊形磁體拼成；內(nèi)錐形外永磁圈(2 )下半部 的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)7lc^圈(1)的外圓的極性相同，內(nèi)錐形外7 圏(2)上半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)永磁圈(1)的外圓的極性相反，內(nèi)錐形外7JC^圈(4)下半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)7lcm圏(3)的外圓的極性相同，內(nèi)錐 形外 1c^圏(4)上半部的內(nèi)圓極性與外錐形內(nèi)4U^圏(3)的外圓的極性相 反；在內(nèi)錐形外7JC^圏(2)和(4)的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)(7),在內(nèi)錐形外永 磁圏(2)和(4)及導(dǎo)磁環(huán)(7)的兩端面分別固結(jié)圓圈(5)、圓圈(8)，圓 圈(5 )和(8 )的中孔套在所述轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁轉(zhuǎn)軸套(6 )外，在內(nèi)錐形外永磁 圏(2)和(4)的內(nèi)壁固結(jié)內(nèi)導(dǎo)磁圏(9)，內(nèi)導(dǎo)磁圏(9)既具有導(dǎo)磁性能， 又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能；所述內(nèi)錐形外永磁圏(2)和(4 )、導(dǎo)磁環(huán)(7 )、圓圈(5 )和(8 )、內(nèi)導(dǎo)磁圏(9 )組成所述非平衡磁滑 動(dòng)軸承的定子；或者外錐形內(nèi)^1c^圈(1)和(3)、內(nèi)錐形外7JUt圏(2)和(4)的充磁方向沿軸向，內(nèi)錐形外永磁圏(2)和(4)的下半部充磁方向與外錐形內(nèi)7JUt圈(1)和(3)充磁方向相同，內(nèi)錐形外7滅圈(2)和(4)的上半部充磁方向與外錐形內(nèi)永磁圏(1)和(3)充磁方向相反；所述定子套在所述轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子外導(dǎo)磁圈(10)與定子內(nèi)導(dǎo)磁圏(9)配成滑動(dòng)配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非平衡磁力軸承，其特征是由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu) 成在轉(zhuǎn)軸套上固套兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)7Jc^圈，內(nèi)永磁圏由一整圈或小塊形磁體 拼成，轉(zhuǎn)軸套、內(nèi)永磁圈組成轉(zhuǎn)子；設(shè)置外7Jc磁圏，外永磁圈的一半的充磁方向與所述內(nèi)7JC^圏的相同，外永磁圈的另一半的充磁方向與所述內(nèi)7JC^圈 的相反，外7lOt圏由一整圈或小塊形磁體拼成，在外7JU^圏的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)，在外永磁圈和導(dǎo)磁環(huán)的兩端面分別固結(jié)一個(gè)圓圈，圓圏的中孔套在所 述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸套外，所述外永磁圈、導(dǎo)磁環(huán)、圓圏組成非平衡磁滑動(dòng)軸承的 定子；所述內(nèi)永磁圈、外7JC磁圏同為徑向充磁或同為軸向充磁；所述定子隔間隙套在所述轉(zhuǎn)子外。
專利摘要非平衡磁滑動(dòng)軸承由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子組成在轉(zhuǎn)軸套上固套兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)永磁圈，內(nèi)永磁圈由一整圈或小塊形磁體拼成，在內(nèi)永磁圈外壁固套外導(dǎo)磁圈。定子組成設(shè)置外永磁圈，外永磁圈的一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圈的相同，外永磁圈的另一半的充磁方向與所述內(nèi)永磁圈的相反，外永磁圈由一整圈或小塊形磁體拼成，在外永磁圈的外圓固套導(dǎo)磁環(huán)，在外永磁圈和導(dǎo)磁環(huán)的兩端面分別固結(jié)一個(gè)圓圈，圓圈的中孔套在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸套外，在外永磁圈的內(nèi)壁固結(jié)內(nèi)導(dǎo)磁圈。所述定子套在所述轉(zhuǎn)子外，轉(zhuǎn)子外導(dǎo)磁圈與定子內(nèi)導(dǎo)磁圈配滑合。定子對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生向上或向下的磁合力能克服水平轉(zhuǎn)軸及其上的附件重力對(duì)原有軸承產(chǎn)生的摩擦力，延長(zhǎng)軸承壽命，降低能量損耗。
文檔編號(hào)F16C32/04GK201277263SQ200820126570
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者劉新廣, 張玉龍 申請(qǐng)人:劉新廣