專利名稱：組合式磁懸浮軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種軸承，確切的說是涉及ー種磁懸浮軸承。
背景技術(shù)：
磁懸浮軸承是利用同性相斥、異性相吸的磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于定子中，其與傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承以及關(guān)節(jié)軸承等機(jī)械式軸承相比，磁懸浮軸承不存在機(jī)械接觸，因而具有機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無需潤(rùn)滑、無油污染等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環(huán)境中?，F(xiàn)有的磁懸浮軸承主要有主動(dòng)磁懸浮軸承、被動(dòng)磁懸浮軸承及混合式磁懸浮軸承，主動(dòng)磁懸浮軸承和混合式磁懸浮軸承中磁場(chǎng)主要由電磁鐵產(chǎn)生，其需要配套安裝傳感器、控制器及執(zhí)行器等一整套監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，因而整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且成本較高。而被動(dòng)磁懸浮軸承采用永磁體，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低。中國(guó)專利公開文件公開了ー種磁懸浮軸承的徑向懸浮結(jié)構(gòu)，其包括大磁環(huán)和小磁環(huán)，大磁環(huán)套在小磁環(huán)的外側(cè)，大磁環(huán)與小磁環(huán)之間同極性相對(duì)設(shè)置，在受到徑向外力作用時(shí)可以利用磁力的同性相斥原理使大磁環(huán)與小磁環(huán)保持懸浮狀態(tài)。但這種磁懸浮軸承在受到軸向外力作用是，由于缺乏軸向限位結(jié)構(gòu)，使得大、小磁環(huán)之間會(huì)產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，因而這種磁懸浮軸承在使用時(shí)穩(wěn)定性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供ー種使用時(shí)穩(wěn)定性高的組合式磁懸浮軸承。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種組合式磁懸浮軸承，包括同軸插套設(shè)置并轉(zhuǎn)動(dòng)配合的內(nèi)圈和外圈，在內(nèi)圈的外周面上固定有徑向內(nèi)磁環(huán)，在外圈的內(nèi)壁面上相對(duì)固定有徑向外磁環(huán)，徑向內(nèi)磁環(huán)與徑向外磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，所述的內(nèi)圈具有在軸向上朝向相反的兩個(gè)止推端面，在外圈的兩端分別固定有與所述內(nèi)圈兩止推端面相對(duì)間隔設(shè)置的環(huán)形端蓋，在所述內(nèi)圈的兩止推端面上分別固定有第一軸向內(nèi)磁環(huán)和第二軸向內(nèi)磁環(huán)，并在兩環(huán)形端蓋朝向?qū)?yīng)止推端面的內(nèi)端面上分別固定有與第一軸向內(nèi)磁環(huán)相對(duì)設(shè)置的第一軸向外磁環(huán)及與第二軸向內(nèi)磁環(huán)相對(duì)設(shè)置的第二軸向外磁環(huán)，相對(duì)設(shè)置的第一軸向內(nèi)磁環(huán)與第ー軸向外磁環(huán)之間、第二軸向內(nèi)磁環(huán)與第二軸向外磁環(huán)之間分別留設(shè)有氣隙并且均為同性相斥設(shè)置或均為異性相吸設(shè)置。所述的徑向內(nèi)磁環(huán)和徑向外磁環(huán)通過分別軸向限位結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)限位套裝在內(nèi)圈和外圈上，所述的徑向軸向限位結(jié)構(gòu)為分設(shè)在所述內(nèi)、外圈上的臺(tái)階面，所述的徑向內(nèi)磁環(huán)及徑向外磁環(huán)的一端分別與對(duì)應(yīng)的臺(tái)階面軸向限位擋止配合，徑向內(nèi)磁環(huán)及徑向外磁環(huán)的另一端分別被對(duì)應(yīng)旋裝的鎖緊螺母軸向限位固定。所述的第一軸向內(nèi)磁環(huán)與第二軸向內(nèi)磁環(huán)分別嵌裝在內(nèi)圈對(duì)應(yīng)止推端面上同軸開設(shè)的環(huán)槽中，所述第一軸向外磁環(huán)與第二軸向外磁環(huán)分別嵌裝在對(duì)應(yīng)端環(huán)形蓋上同軸開設(shè)的環(huán)槽中。至少于所述內(nèi)圈的一個(gè)止推端面上軸向凸設(shè)有穿過對(duì)應(yīng)環(huán)形端蓋內(nèi)孔的凸臺(tái)。[0009]所述的各磁環(huán)與其在內(nèi)圈或外圈上的相對(duì)安裝位置處之間分別墊設(shè)有由隔磁材料制成的隔磁圈。所述的外圈與其中的ー個(gè)環(huán)形端蓋一體設(shè)置，另ー個(gè)環(huán)形端蓋通過螺釘固定在外圈的端面上，從而使外圈在平行于其軸線的截面上呈L形結(jié)構(gòu)。在所述另ー個(gè)環(huán)形端蓋與外圈的對(duì)應(yīng)端面之間墊設(shè)有調(diào)整墊片。本實(shí)用新型的組合式磁懸浮軸承采用兩套由對(duì)應(yīng)設(shè)置的軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)組成的推力磁懸浮軸承和一個(gè)由徑向內(nèi)磁環(huán)與徑向外磁環(huán)組成的向心磁懸浮軸承集成而成，兩個(gè)推力磁懸浮軸承之間均為同性相斥設(shè)置或均為異性相吸設(shè)置，使得該磁懸浮軸承在使用時(shí)可以通過兩推力磁懸浮軸承形成軸向限位，使其具有較高的旋轉(zhuǎn)精度，提高了磁懸浮軸承的穩(wěn)定性，該磁懸浮軸承具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低的特點(diǎn)，便于安裝和調(diào)整，而且互換性好，可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于高速數(shù)控機(jī)床、磨床、離心壓縮機(jī)、分子渦流泵、汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)等精密機(jī)械或大型設(shè)備領(lǐng)域。

圖I為本實(shí)用新型組合式磁懸浮軸承具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的組合式磁懸浮軸承主要由兩個(gè)推力磁懸浮軸承和一個(gè)向心磁懸浮軸承組合而成。其具體實(shí)施例如圖I所示，該磁懸浮軸承含有同軸插套設(shè)置并轉(zhuǎn)動(dòng)配合的內(nèi)圈6和外圈I,在內(nèi)圈6的外周面上軸向設(shè)有限位臺(tái)階面,在內(nèi)圈6上通過該限位臺(tái)階面軸向限位套裝有徑向內(nèi)磁環(huán)8，該徑向內(nèi)磁環(huán)8的一端與該限位臺(tái)階面擋止限位配合，另ー端被旋裝在內(nèi)圈6外周面上的鎖緊螺母3壓緊固定；在外圏I的內(nèi)壁上通過對(duì)應(yīng)設(shè)置的限位臺(tái)階面軸向限位固定有與內(nèi)圈6是的徑向內(nèi)磁環(huán)8相對(duì)配合的徑向外磁環(huán)2,該徑向外磁環(huán)2的一端與對(duì)應(yīng)的臺(tái)階面限位擋止配合，另一端被對(duì)應(yīng)旋裝在外圈2內(nèi)壁上的鎖緊螺母15鎖緊固定，在徑向內(nèi)磁環(huán)7與徑向外磁環(huán)2之間設(shè)有氣隙組成向心磁懸浮軸承。在徑向內(nèi)磁環(huán)8與其在內(nèi)圈6上的安裝位置之間設(shè)有第一徑向隔磁圈7，在徑向外磁環(huán)2與其在外圈I的安裝位置之間設(shè)有第二徑向隔磁圈17，利用隔磁圈可以降低徑向內(nèi)磁環(huán)8和徑向外磁環(huán)2的擴(kuò)散，使徑向內(nèi)磁環(huán)8和徑向外磁環(huán)2之間磁力線更加集中，從而提高徑向內(nèi)磁環(huán)8與徑向外磁環(huán)2之間的作用力。內(nèi)圈6的兩端還具有在軸向上朝向相反的兩個(gè)止推端面，在兩止推端面上通過對(duì)應(yīng)同軸開設(shè)的環(huán)槽分別嵌裝有第一軸向內(nèi)磁環(huán)18和第二軸向內(nèi)磁環(huán)19，在外圈I軸向的兩端分別固定有與內(nèi)圈6兩端止推端面相對(duì)間隔設(shè)置的環(huán)形端蓋，在兩環(huán)形端蓋朝向內(nèi)圈6對(duì)應(yīng)止推端面的內(nèi)端面上分別固定有與第一軸向內(nèi)磁環(huán)18相對(duì)設(shè)置的第一軸向外磁環(huán)
5、第二軸向內(nèi)磁環(huán)19相對(duì)設(shè)置的第二軸向外磁環(huán)13，第一軸向內(nèi)磁環(huán)18與第一軸向外磁環(huán)5組成第一推力磁懸浮軸承，第二軸向內(nèi)磁環(huán)19與第二軸向外磁環(huán)13組成第二推力磁懸浮軸承。為提高兩推力磁懸浮軸承之間的作用力，第一軸向內(nèi)磁環(huán)18和第二軸向內(nèi)磁環(huán)19與其在內(nèi)圈6對(duì)應(yīng)止推端面上的環(huán)槽之間分別墊設(shè)有由第一軸向內(nèi)隔磁圈9和第二軸向內(nèi)隔磁圈16，在第一軸向外磁環(huán)5及第ニ軸向外磁環(huán)13與對(duì)應(yīng)環(huán)形端蓋上的環(huán)槽之間分別墊設(shè)有第一軸向外隔磁圈4和第二軸向外隔磁圈12。[0016]本實(shí)施例中，各隔磁圈均采用隔磁材料制成呈環(huán)槽結(jié)構(gòu)，各磁環(huán)均嵌裝在對(duì)應(yīng)的隔磁圈的環(huán)槽中，相對(duì)設(shè)置的第一軸向內(nèi)磁環(huán)18與第一軸向外磁環(huán)5之間、第二軸向內(nèi)磁環(huán)19與第二軸向外磁環(huán)13之間分別留設(shè)有氣隙并且均為同性相斥設(shè)置，在具體應(yīng)用中其也可以均為異性相吸設(shè)置，從而在軸向上將內(nèi)圈限位在外圈中；另外，本實(shí)施例中，內(nèi)圈6、外圈I及各端蓋均采用無磁或弱磁材料制造，如7Mnl5Cr2A13V2WMo、25Crl8Nil0WN、70Mnl8Cr4V2WMoV或陶瓷等，以降低其對(duì)各磁環(huán)的影響；并且，其中的ー個(gè)環(huán)形端蓋與外圈
I一體設(shè)置，從而使外圈I在平行于軸承軸線的截面上呈L形結(jié)構(gòu)，并在內(nèi)圈6與該環(huán)形端蓋相對(duì)的止推端面上軸向凸設(shè)有伸入該環(huán)形端蓋內(nèi)孔的環(huán)形凸臺(tái)60，另ー個(gè)環(huán)形端蓋14通過螺釘10與外圈I固定連接，并在該環(huán)形端蓋14與外圈I的對(duì)應(yīng)端面之間設(shè)有調(diào)整墊片11，通過調(diào)整該調(diào)整墊片的數(shù)量或厚度可以調(diào)整兩推力磁懸浮軸承中各對(duì)應(yīng)的軸向內(nèi)外磁環(huán)之間的間隙，從而調(diào)整兩推力磁懸浮軸承之間的軸向作用力。本實(shí)用新型將兩個(gè)推力磁懸浮軸承和一個(gè)向心磁懸浮軸承組合成ー個(gè)整體，其體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)圈與外圈在徑向和軸向上均被同性相斥設(shè)置的磁環(huán)限位從而使內(nèi)圈懸浮在外圈中，使該組合式磁懸浮軸承具有了較高的旋轉(zhuǎn)精度。權(quán)利要求1.ー種組合式磁懸浮軸承，包括同軸插套設(shè)置并轉(zhuǎn)動(dòng)配合的內(nèi)圈和外圈，在內(nèi)圈的外周面上固定有徑向內(nèi)磁環(huán)，在外圈的內(nèi)壁面上相對(duì)固定有徑向外磁環(huán)，徑向內(nèi)磁環(huán)與徑向外磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，其特征在干，所述的內(nèi)圈具有在軸向上朝向相反的兩個(gè)止推端面，在外圈的兩端分別固定有與所述內(nèi)圈兩止推端面相對(duì)間隔設(shè)置的環(huán)形端蓋，在所述內(nèi)圈的兩止推端面上分別固定有第一軸向內(nèi)磁環(huán)和第二軸向內(nèi)磁環(huán)，并在兩環(huán)形端蓋朝向?qū)?yīng)止推端面的內(nèi)端面上分別固定有與第一軸向內(nèi)磁環(huán)相對(duì)設(shè)置的第一軸向外磁環(huán)及與第二軸向內(nèi)磁環(huán)相對(duì)設(shè)置的第二軸向外磁環(huán)，相對(duì)設(shè)置的第一軸向內(nèi)磁環(huán)與第一軸向外磁環(huán)之間、第二軸向內(nèi)磁環(huán)與第二軸向外磁環(huán)之間分別留設(shè)有氣隙并且均為同性相斥設(shè)置或均為異性相吸設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式磁懸浮軸承，其特征在于，所述的徑向內(nèi)磁環(huán)和徑向外磁環(huán)通過分別軸向限位結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)限位套裝在內(nèi)圈和外圈上，所述的徑向軸向限位結(jié)構(gòu)為分設(shè)在所述內(nèi)、外圈上的臺(tái)階面，所述的徑向內(nèi)磁環(huán)及徑向外磁環(huán)的一端分別與對(duì)應(yīng)的臺(tái)階面軸向限位擋止配合，徑向內(nèi)磁環(huán)及徑向外磁環(huán)的另一端分別被對(duì)應(yīng)旋裝的鎖緊螺母軸向限位固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式磁懸浮軸承，其特征在于，所述的第一軸向內(nèi)磁環(huán)與第二軸向內(nèi)磁環(huán)分別嵌裝在內(nèi)圈對(duì)應(yīng)止推端面上同軸開設(shè)的環(huán)槽中，所述第一軸向外磁環(huán)與第二軸向外磁環(huán)分別嵌裝在對(duì)應(yīng)端環(huán)形蓋上同軸開設(shè)的環(huán)槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式磁懸浮軸承，其特征在于，至少于所述內(nèi)圈的ー個(gè)止推端面上軸向凸設(shè)有穿過對(duì)應(yīng)環(huán)形端蓋內(nèi)孔的凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的組合式磁懸浮軸承，其特征在于，所述的各磁環(huán)與其在內(nèi)圈或外圈上的相對(duì)安裝位置處之間分別墊設(shè)有由隔磁材料制成的隔磁圏。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式磁懸浮軸承，其特征在于，所述的外圈與其中的ー個(gè)環(huán)形端蓋一體設(shè)置，另ー個(gè)環(huán)形端蓋通過螺釘固定在外圈的端面上，從而使外圈在平行于其軸線的截面上呈L形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式磁懸浮軸承，其特征在于，在所述另ー個(gè)環(huán)形端蓋與外圈的對(duì)應(yīng)端面之間墊設(shè)有調(diào)整墊片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種組合式磁懸浮軸承，其包括同軸插套設(shè)置并轉(zhuǎn)動(dòng)配合的內(nèi)圈和外圈，在內(nèi)圈的外周面上固定有徑向內(nèi)磁環(huán)，在外圈的內(nèi)壁面上相對(duì)固定有徑向外磁環(huán)，徑向內(nèi)磁環(huán)與徑向外磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，內(nèi)圈在軸向上設(shè)有兩止推端面，在外圈的兩端分別相對(duì)固定有環(huán)形端蓋，在內(nèi)圈的兩止推端面上分別固定有兩軸向內(nèi)磁環(huán)，在兩環(huán)形端蓋上對(duì)應(yīng)固定有兩軸向外磁環(huán)，相對(duì)的軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)之間留設(shè)有氣隙并且均為同性相斥設(shè)置或均為異性相吸設(shè)置。本實(shí)用新型的組合式磁懸浮軸承具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低的特點(diǎn)，便于安裝和調(diào)整，而且互換性好，可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于高速數(shù)控機(jī)床、分子渦流泵、汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)等精密機(jī)械或大型設(shè)備領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16C32/04GK202451603SQ20122006283
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者常希軍, 張偉, 李獻(xiàn)會(huì), 范雨晴, 馬瑩 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司