專利名稱：磁懸浮軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁懸浮軸承。
背景技術(shù)：
磁懸浮軸承是一種非接觸型軸承，所以，該種軸承中的兩個(gè)相 對運(yùn)動的部件之間不存在磨損和摩擦阻力小等方面問題，使該種軸承 既能支承高速轉(zhuǎn)動的軸，又可降低噪音和運(yùn)行成本。對于磁懸浮軸承 的結(jié)構(gòu)，中國專利1177066A號公開的名稱為"磁懸浮軸承"給提出 一種方案。該軸承由內(nèi)、外環(huán)形磁鐵組成，兩塊環(huán)形f茲鐵是利用多級 充》茲使其具有排拆力而形成懸浮。.由于該石茲懸浮軸承是利用內(nèi)、外環(huán) 形磁鐵相互排斥所產(chǎn)生的徑向力迫使其懸浮的，然而，由于軸承是用 于支承轉(zhuǎn)動軸的部件，并且該種軸承在軸向沒有設(shè)置過載保護(hù)的軸向 排斥力，而轉(zhuǎn)動軸在帶動負(fù)載一起轉(zhuǎn)動的過程中同時(shí)也會產(chǎn)生軸向偏 心力，所以，使用該軸承易導(dǎo)致轉(zhuǎn)動軸軸向偏移，而轉(zhuǎn)動軸軸向偏移 可影響軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)；另外，由于磁鐵在150。C的環(huán)境下就會產(chǎn)生退 磁，而該種軸承雖然內(nèi)、外環(huán)形磁鐵處于非接觸狀態(tài)，但當(dāng)其高速旋 轉(zhuǎn)時(shí)，會導(dǎo)致兩者之間的空氣受到內(nèi)、外環(huán)形i茲鐵的摩擦而升溫，所 以，該種軸承即便能夠正常使用，也會因退磁而造成其使用壽命縮短。
中國專利101242128公告的名稱為"永磁體自感磁懸浮發(fā)電裝 置"提出在真空狀態(tài)下使磁懸浮軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的^t支術(shù)啟示。該發(fā)電裝置包 括一個(gè)真空容器，在真空容器內(nèi)電動機(jī)和發(fā)電機(jī)，以及由軸帶動的飛 輪，且該軸的兩端由磁懸浮軸承限定，其意是想利用真空來減少各部 件在運(yùn)行過程中的摩擦阻力。該發(fā)電裝置中的磁懸浮軸承雖然是在真 空狀態(tài)下工作，可以解決其與空氣摩擦而產(chǎn)生高溫退磁，但，由于該
發(fā)電裝置將所有部件均放置在真空容器中，致使真空容器的體積較 大，且需要具有耐壓和隔絕空氣等性能的特殊材料制成，從而造成制 作成本的提高；另夕卜，該發(fā)電裝置中的磁懸浮軸承是依靠安裝在軸兩 端的永J茲鐵通過吸引或排斥力迫使軸懸浮，而這種使軸懸浮的方式一 方面需要永磁鐵克服軸和安裝在軸上的飛輪等部件的重力，所以，需 要7la茲鐵能為軸提供較大的吸引或排斥力，而7la茲鐵吸引或排斥力的 增加會造成該軸承制作成本的提高，另一方面，因該種結(jié)構(gòu)的;茲懸浮 軸承是由安裝在軸兩端的永磁體構(gòu)成的，致使該軸不能在軸向的方向輸出轉(zhuǎn)動力，所以，該軸岸"吏用范圍具有一定的局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用真空或氣體降溫的方式解決永石茲 體退磁問題的磁懸浮軸承。
本發(fā)明的另 一個(gè)任務(wù)是提供一種利用內(nèi)i茲體和外i茲體之間能夠 產(chǎn)生徑向和軸向排斥力的方式解決因轉(zhuǎn)動軸偏移而使軸承不能正常 運(yùn)轉(zhuǎn)問題的磁懸浮軸承。
本發(fā)明所提出的磁懸浮軸承包括內(nèi)磁體和依靠磁力以非接觸方 式包覆在該內(nèi)；茲體外表面的外磁體，以及安裝在外》茲體和內(nèi)磁體周邊 的隔磁板，所述外磁體和內(nèi)磁體之間是真空部，且在真空部的兩個(gè)端 部設(shè)置有密封件或者所述外磁體和內(nèi)磁體被安裝在密封殼體內(nèi)，且在 該殼體上設(shè)置有惰性氣體入口和出口 。由于外》茲體與內(nèi)磁體之間是在 非接觸狀態(tài)相對運(yùn)動，且兩者處在真空狀態(tài)，所以，即使在長時(shí)間高
速旋轉(zhuǎn)時(shí)也不會改變周邊的溫度；而外;茲體和內(nèi)；茲體處在循環(huán)的冷卻 氣體所包覆的氛圍內(nèi)，與真空狀態(tài)一樣也不會改變其周邊的溫度。
所述外磁體與內(nèi)磁體相對的面設(shè)置有向內(nèi)凹陷的外磁凹部或向 外凸起的外磁凸部，在內(nèi)磁體上設(shè)置有與外》茲體上的外磁凹部或外磁 凸部的位置和形狀相對的內(nèi)》茲凸部或內(nèi)磁凹部。外i茲體和內(nèi)^茲體之間 采用該種結(jié)構(gòu)可使兩者均能受到徑向和軸向兩個(gè)方向的排斥力，使該 軸承可以有效地克力l轉(zhuǎn)動軸對其施加的軸向和徑向偏心力。
所述外磁體是由橫截面為矩形的第一外環(huán)磁體和橫截面為L形 的第二外環(huán)i茲體構(gòu)成，且使第一外環(huán)石茲體和第二外環(huán)石茲體對接后的中 部區(qū)域能形成橫截面為矩形的外磁凹部。
所述內(nèi)磁體是由橫截面為矩形的第一內(nèi)環(huán)磁體和橫截面為L形 的第二內(nèi)環(huán)磁體構(gòu)成，且使第一 內(nèi)環(huán)磁體和第二內(nèi)環(huán)磁體對接后的中 部區(qū)域能形成橫截面為矩形的內(nèi)磁凹部。
所述第二外環(huán)磁體與內(nèi)磁體相對的面上還設(shè)置有矩形或梯形的 外磁凹部或外磁凸部，第二內(nèi)環(huán)磁體上設(shè)置有能延伸至外磁凹部內(nèi)且 形狀與其相近似的內(nèi)磁凸部或者在第二內(nèi)環(huán)磁體上設(shè)置有能允許外 磁凸部插入內(nèi)且形狀與其相近似的內(nèi)磁凹部。
所述外石茲體與隔磁板之間設(shè)置有連接件。
所述外磁體或內(nèi)磁體上設(shè)置有自外表面向內(nèi)延伸至真空部的通 道，且在該通道的外端安裝有閥門。所述密封件由安裝在外-茲體和內(nèi)^茲體兩端之間的密封環(huán)和/或中 部套在轉(zhuǎn)動軸兩端的環(huán)形板件構(gòu)成，且使環(huán)形板件外邊沿向密封環(huán)方 向彎曲并伸入到外》茲體和內(nèi)磁體之間與密封環(huán)接觸或延伸過密封環(huán)。
本發(fā)明所提出的磁懸浮軸承因采用了真空或氣體降溫的方式來 解決軸承在長時(shí)間高速旋轉(zhuǎn)使外磁體和內(nèi)磁體溫度因升高而退磁的
問題，而抽真空或氣體降溫并不會提高多少制作和運(yùn)行成本；另外， 外磁體和內(nèi)磁體之間采用的凹凸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠保證兩者之間軸向 和徑向穩(wěn)定，即便其所支撐的轉(zhuǎn)動軸在受到軸向或徑向的偏心力時(shí)， 因磁排斥力的作用也不會影響該磁懸浮軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)。


附圖1是磁懸浮軸承第一個(gè)實(shí)施例的外觀部分結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是;茲懸浮軸承第二個(gè)實(shí)施例的外觀部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，該圖給出本發(fā)明所提出的磁懸浮軸承一個(gè)實(shí)施例的外 觀整體結(jié)構(gòu)。該i茲懸浮軸承包括內(nèi)-茲體1、外》茲體2、隔i茲板3和密 封件4。其中，內(nèi)磁體l是一個(gè)中部軸向設(shè)置有通孔的圓柱形體，轉(zhuǎn) 動軸5可伸入到通孔內(nèi)，在內(nèi)i茲體1外表面的中部區(qū)域設(shè)置有一個(gè)環(huán) 形的內(nèi)-茲凸部11,內(nèi)-磁體1軸向兩端和與轉(zhuǎn)動軸5相連接的一側(cè)均 安裝有隔磁板3。外磁體2是由橫截面為矩形的第一外環(huán)磁體21和 橫截面為L形的第二外環(huán)石茲體22構(gòu)成，第一外環(huán)i茲體21和第二外環(huán) 磁體22對接后的中部區(qū)域能形成橫截面為矩形的外磁凹部23,且該 外磁凹部23能允許內(nèi)磁凸部11插入并間隔一定距離，在外磁體2上 設(shè)置有自外表面向內(nèi)延伸的通道24，且在該通道24的外端安裝有閥 門(圖中沒有給出)，而在外磁體2的軸向兩端和外表面均設(shè)置有隔磁 板3,且在隔磁板3與外磁體2之間安裝有連接件6，外磁體2采用 第一外環(huán)磁體21和橫截面為L形的第二外環(huán)磁體22的結(jié)構(gòu)方便安 裝。內(nèi)磁體1和外》茲體2相對的面極性設(shè)置為同極磁體，^f吏兩者之間 相互排斥并具有一定的間隔距離。
密封件4是用于封閉外磁體2和內(nèi)磁體1對接面之間所形成間隔 的兩端的部件，其包括安裝在外磁體2和內(nèi)磁體1兩端之間的密封環(huán) 41和環(huán)形板件42,其中，密封環(huán)41可由鑲嵌在隔i茲板3內(nèi)的由橡膠 或石墨或石棉等密封材料制成的環(huán)形件構(gòu)成；環(huán)形板件42的中部設(shè) 置有能套在轉(zhuǎn)動軸5上的通孔，其外邊沿設(shè)置有向密封環(huán)41方向彎曲的彎曲部43，且使該彎曲部43伸入到外磁體2和內(nèi)磁體1之間并 延伸過密封環(huán)41。密封件4也可單純采和密封環(huán)41的結(jié)構(gòu)。
在使用該》茲懸浮軸承時(shí)，首先用抽吸氣體的設(shè)備伸入到通道24 口部或通道24內(nèi)抽吸外磁體2和內(nèi)磁體1對接面之間的空氣，讓其 形成真空部，關(guān)閉閥門后再正常使用該軸承。
在本實(shí)施例給出的》茲懸浮軸承中，外磁體2和內(nèi)磁體1的結(jié)構(gòu)也 可采用互換的方式，即在外磁體2的中部區(qū)域設(shè)置有向外凸起的外磁 凸部，而在內(nèi)磁體1上設(shè)置有與外磁體2上的外磁凸部的位置和形狀 相對的內(nèi)-茲凹部，且內(nèi)i茲體1是由橫截面為矩形的第一內(nèi)環(huán)i茲體和才黃 截面為L形的第二內(nèi)環(huán)磁體構(gòu)成，且使第一內(nèi)環(huán)磁體和第二內(nèi)環(huán)磁體 對接后的中部區(qū)域能形成橫截面為矩形的內(nèi)磁凹部(該結(jié)構(gòu)圖中沒有 給出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)圖1完全可以實(shí)施)。
參見圖2，該圖給出本發(fā)明所提出的磁懸浮軸承另一個(gè)實(shí)施例的 外觀結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例中的外磁體2和內(nèi)磁體1的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同， 所不同的是外磁體2和內(nèi)磁體1被安裝在密封殼體7內(nèi)，該密封殼體 7是矩形體，在其上設(shè)置有惰性氣體入口 (圖中沒有顯示出)-和出口 71。密封殼體7還可以采用圓柱形殼體或其它形狀的幾何形體。
在本實(shí)施例中所給出的磁懸浮軸承中，采用流動的惰性氣體來冷 卻外,茲體2和內(nèi)磁體1,故可省略上述的密封件4 。
權(quán)利要求
1、一種磁懸浮軸承，該軸承包括內(nèi)磁體和依靠磁力以非接觸方式包覆在該內(nèi)磁體外表面的外磁體，以及安裝在外磁體和內(nèi)磁體周邊的隔磁板，其特征在于所述外磁體和內(nèi)磁體之間是真空部，且在真空部的兩個(gè)端部設(shè)置有密封件或者所述外磁體和內(nèi)磁體被安裝在密封殼體內(nèi)，且在該殼體上設(shè)置有惰性氣體入口和出口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述外磁 體與內(nèi)磁體相對的面設(shè)置有向內(nèi)凹陷的外磁凹部或向外凸起的外磁 凸部，在內(nèi)i茲體上i殳置有與外i茲體上的外i茲凹部或外磁凸部的位置和 形狀相對的內(nèi)》茲凸部或內(nèi)^茲凹部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述外磁 體是由橫截面為矩形的第一外環(huán)磁體和橫截面為L形的第二外環(huán)i茲 體構(gòu)成，且使第一外環(huán)i茲體和第二外環(huán)〃磁體對接后的中部區(qū)域能形成 -晴截面為矩形的外;茲凹部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述內(nèi)磁 體是由橫截面為矩形的第一內(nèi)環(huán)石茲體和橫截面為L形的第二內(nèi)環(huán)石茲 體構(gòu)成，且使第 一 內(nèi)環(huán)石茲體和第二內(nèi)環(huán)》茲體對接后的中部區(qū)域能形成 才黃截面為矩形的內(nèi)》茲凹部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述 第二外環(huán)f茲體與內(nèi)i茲體相對的面上還設(shè)置有矩形或梯形的外,茲凹部或外磁凸部，第二內(nèi)環(huán)-茲體上設(shè)置有能延伸至外;茲凹部內(nèi)且形狀與其 相近似的內(nèi)磁凸部或者在第二內(nèi)環(huán)磁體上設(shè)置有能允許外磁凸部插 入內(nèi)且形狀與其相近似的內(nèi)》茲凹部。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述外磁 體與隔磁板之間設(shè)置有連接件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述外磁 體或內(nèi)磁體上設(shè)置有自外表面向內(nèi)延伸至真空部的通道，且在該通道 的外端安裝有閥門。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承，其特征在于所述密封 件由安裝在外》茲體和內(nèi)i茲體兩端之間的密封環(huán)和/或中部套在轉(zhuǎn)動軸 兩端的環(huán)形板件構(gòu)成，且使環(huán)形板件外邊沿向密封環(huán)方向彎曲并伸入 到外f茲體和內(nèi)^茲體之間與密封環(huán)接觸或延伸過密封環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁懸浮軸承，該軸承的外磁體和內(nèi)磁體之間是真空部，且在真空部的兩個(gè)端部設(shè)置有密封件或者所述外磁體和內(nèi)磁體被安裝在密封殼體內(nèi)，且在該殼體上設(shè)置有惰性氣體入口和出口。該軸承利用真空或氣體降溫的方式來解決軸承在長時(shí)間高速旋轉(zhuǎn)使外磁體和內(nèi)磁體溫度因升高而退磁的問題；另外，外磁體和內(nèi)磁體之間采用的凹凸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠保證兩者之間軸向和徑向穩(wěn)定。
文檔編號F16C32/04GK101539166SQ20091001116
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者錚 王, 王鐵仁, 趙大慶 申請人:王 錚;趙大慶;王鐵仁