一種永磁磁懸浮軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種軸承，具體地說是一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性強且能夠同時提供徑向懸浮力和可調(diào)節(jié)軸向推力的永磁磁懸浮軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮軸承利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮，使轉(zhuǎn)子與定子之間不存在機械接觸。與傳統(tǒng)滾動軸承、滑動軸承等機械式軸承相比，磁懸浮軸承具有無機械磨損、發(fā)熱少、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優(yōu)點，可支承高速轉(zhuǎn)動的軸。
[0003]磁懸浮軸承按懸浮方式可分為主動式、被動式和組合式。主動式和組合式磁懸浮軸承的磁場主要由電磁鐵提供，系統(tǒng)包含傳感器、控制電路等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行成本高、可靠性低。被動式磁懸浮軸承完全采用永磁體提供懸浮力，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、壽命長等優(yōu)點。中國專利1177066A號公開的名稱為“磁懸浮軸承”提出了一種徑向懸浮結(jié)構(gòu)磁懸浮軸承，即利用內(nèi)外環(huán)形磁鐵相互排斥所產(chǎn)生的徑向力使轉(zhuǎn)子懸浮。該種磁懸浮軸承沒有設(shè)置軸向排斥力，其作用相當(dāng)于圓柱滾子軸承。中國專利CN202451603U介紹了一種組合式磁懸浮軸承，不僅利用永磁環(huán)間的徑向斥力使轉(zhuǎn)軸保持懸浮狀態(tài)，還可以通過軸向磁環(huán)之間的作用力形成雙向的軸向限位，其作用相當(dāng)于深溝球軸承。中國專利CN102062148A公開了一種錐形磁懸浮軸承，定、轉(zhuǎn)子上的錐形永磁體間的斥力可分解為軸向力和徑向力，且可以通過調(diào)整氣隙的大小來改變定、轉(zhuǎn)子間的斥力大小。該軸承結(jié)構(gòu)簡單，但錐形永磁體的產(chǎn)生軸向和徑向分力較小，且加工非常困難，不適合工業(yè)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有磁懸浮軸承存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性強且能夠同時提供徑向懸浮力和可調(diào)節(jié)軸向推力的永磁磁懸浮軸承。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
[0006]一種永磁磁懸浮軸承，包括軸承座、內(nèi)圈和外圈，其特征在于:所述的軸承座內(nèi)嵌置有盆狀結(jié)構(gòu)的外圈，外圈內(nèi)設(shè)有插套式不接觸轉(zhuǎn)動配合的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)圈，在內(nèi)圈的外圓周面和外圈的內(nèi)圓周面上相對設(shè)置磁極極性相同的永磁體以給軸承提供徑向懸浮力，且在內(nèi)圈朝向外圈內(nèi)端面的軸向端面上和外圈的內(nèi)端面上相對設(shè)置極性相同或極性相異的永磁體以給軸承提供軸向推力或軸向引力；所述外圈的外端面與軸向穿過軸承座端面上的螺紋孔的調(diào)整螺栓的前端相接觸，調(diào)整螺栓通過旋進(jìn)或旋退以調(diào)整外圈相對于軸承座的軸向位置來增強或減弱該軸承的軸向推力或軸向引力并進(jìn)而控制固定在內(nèi)圈上的轉(zhuǎn)軸的軸向竄動量。
[0007]所述內(nèi)圈的軸向端面和外圈的內(nèi)端面之間設(shè)有軸向氣隙且內(nèi)圈的外圓周面和外圈的內(nèi)圓周面之間設(shè)有徑向氣隙。
[0008]所述的調(diào)整螺栓通過調(diào)整外圈相對于軸承座的軸向位置以擴大或減小軸向氣隙來增強或減弱該軸承的軸向推力或軸向引力并進(jìn)而控制轉(zhuǎn)軸的軸向竄動量，且在此過程中徑向氣隙的大小和徑向懸浮力的大小不會變化。
[0009]所述的調(diào)整螺栓上設(shè)有貼附在軸承座端面上的鎖緊螺母。
[0010]所述的內(nèi)圈包括內(nèi)圈磁座、徑向內(nèi)磁環(huán)和軸向內(nèi)磁環(huán)，內(nèi)圈磁座的外圓周面上設(shè)有固定設(shè)置徑向內(nèi)磁環(huán)的徑向外臺階，且內(nèi)圈磁座朝向外圈內(nèi)端面的軸向端面上設(shè)有固定設(shè)置軸向內(nèi)磁環(huán)的軸向外臺階；所述的外圈包括外圈磁座、徑向外磁環(huán)和軸向外磁環(huán)，在外圈磁座的內(nèi)圓周面上設(shè)有固定設(shè)置徑向外磁環(huán)的徑向內(nèi)臺階，且外圈磁座的內(nèi)端面上設(shè)有固定設(shè)置軸向外磁環(huán)的軸向內(nèi)臺階。
[0011 ] 所述的徑向內(nèi)磁環(huán)、徑向外磁環(huán)、軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)均為整體圓環(huán)狀永磁體。
[0012]所述的徑向內(nèi)磁環(huán)和徑向外磁環(huán)均徑向充磁，且徑向內(nèi)磁環(huán)外圓周面的磁極極性與徑向外磁環(huán)內(nèi)圓周面的磁極極性相同。
[0013]所述的軸向內(nèi)磁環(huán)和軸向外磁環(huán)軸向充磁，軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)相對的端面磁極極性相同或極性相異。
[0014]該永磁磁懸浮軸承成對使用時，兩個軸承相對設(shè)置且位于同一個轉(zhuǎn)軸的兩端，此時軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)相對的端面磁極極性相同或極性相異；所述軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)相對的端面磁極極性相同時，調(diào)整螺栓通過調(diào)整外圈相對于軸承座的軸向位置以擴大或減小軸向氣隙來增強或減弱該軸承的軸向推力并進(jìn)而限制轉(zhuǎn)軸的軸向位置；所述軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)相對的端面磁極極性相異時，調(diào)整螺栓通過調(diào)整外圈相對于軸承座的軸向位置以擴大或減小軸向氣隙來增強或減弱該軸承的軸向引力并進(jìn)而限制轉(zhuǎn)軸的軸向位置。
[0015]該永磁磁懸浮軸承單獨使用時，此時軸向內(nèi)磁環(huán)與軸向外磁環(huán)相對的端面磁極極性相同，調(diào)整螺栓通過調(diào)整外圈相對于軸承座的軸向位置以擴大或減小軸向氣隙來增強或減弱該軸承的軸向推力并進(jìn)而控制轉(zhuǎn)軸的軸向竄動量。
[0016]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點:
[0017]本實用新型所提供的永磁磁懸浮軸承利用徑向磁環(huán)產(chǎn)生徑向懸浮力、利用軸向磁環(huán)產(chǎn)生軸向推力或軸向引力，永磁磁懸浮軸承成對使用能夠進(jìn)行軸向限位；軸向磁環(huán)間的軸向氣隙能夠通過調(diào)整螺栓進(jìn)行螺紋調(diào)整，進(jìn)而調(diào)整內(nèi)圈、外圈之間的軸向推力或軸向引力，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)軸的軸向竄動量。
[0018]本實用新型的永磁磁懸浮軸承的徑向懸浮力不會因軸向氣隙的調(diào)整而改變，能夠為轉(zhuǎn)軸提供穩(wěn)定可靠的懸浮力；且具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高、便于安裝和調(diào)整的優(yōu)點，故適宜推廣使用。
【附圖說明】
[0019]附圖1為本實用新型的永磁磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]附圖2為附圖1的垂直于軸線的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:I一軸承座；2—內(nèi)圈；3—外圈；4一軸承座；5—調(diào)整螺檢；6—鎖緊螺母；7—徑向內(nèi)磁環(huán)；8—徑向外磁環(huán)；9—軸向內(nèi)磁環(huán)；10—軸向外磁環(huán)；11—內(nèi)圈磁座；12—外圈磁座；13—徑向外臺階；14一軸向外臺階；15—徑向內(nèi)臺階；16—軸向內(nèi)臺階；17—徑向氣隙；18—軸向氣隙。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1、圖2所示:一種永磁磁懸浮軸承，包括軸承座4、內(nèi)圈2和外圈3，在軸承座4內(nèi)嵌置有盆狀結(jié)構(gòu)的外圈3，外圈3內(nèi)設(shè)有插套式不接觸轉(zhuǎn)動配合的筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)圈2，在內(nèi)圈2的外圓周面和外圈3的內(nèi)圓周面上相對設(shè)置磁極極性相同的永磁體以給軸承提供徑向懸浮力，且在內(nèi)圈2朝向外圈3內(nèi)端面的軸向端面上和外圈3的內(nèi)端面上相對設(shè)置極性相同或極性相異的永磁體以給軸承提供軸向推力或軸向引力；上述結(jié)構(gòu)中內(nèi)圈2和外圈3上的永磁體具體設(shè)置方式如下:其中內(nèi)圈2包括內(nèi)圈磁座11、徑向內(nèi)磁環(huán)7和軸向內(nèi)磁環(huán)9，內(nèi)圈磁座11的外圓周面上設(shè)有固定設(shè)置徑向內(nèi)磁環(huán)7的徑向外臺階13，且內(nèi)圈磁座11朝向外圈3內(nèi)端面的軸向端面上設(shè)有固定設(shè)置軸向內(nèi)磁環(huán)9的軸向外臺階14 ;而外圈3包括外圈磁座12、徑向外磁環(huán)8和軸向外磁環(huán)10，在外圈磁座12的內(nèi)圓周面上設(shè)有固定設(shè)置徑向外磁環(huán)8的徑向內(nèi)臺階15，且外圈磁座12的內(nèi)端面上設(shè)有固定設(shè)置軸向外磁環(huán)10的軸向內(nèi)臺階16 ;徑向內(nèi)磁環(huán)7、徑向外磁環(huán)8、軸向內(nèi)磁環(huán)9與軸向外磁環(huán)10均為整體圓環(huán)狀永磁體且安裝后軸向中心線同軸設(shè)置，徑向內(nèi)磁環(huán)7和徑向外磁環(huán)8均徑向充磁，且徑向內(nèi)磁環(huán)7外圓周面的磁極極性與徑向外磁環(huán)8內(nèi)圓周面的磁極極性相同從而產(chǎn)生排斥的磁力為該永磁磁懸浮軸承提供徑向懸浮力；軸向內(nèi)磁環(huán)9和軸向外磁環(huán)10軸向充磁，軸向內(nèi)磁環(huán)9與軸向外磁環(huán)10相對的端面磁極極性相同或極性相異從而產(chǎn)生排斥或相吸的磁力為該永磁磁懸浮軸承提供軸向推力或軸向引力。
[0024]在上述結(jié)構(gòu)中，外圈3的外端面與軸向穿過軸承座4端面上的螺紋孔的調(diào)整螺栓5的前端相接觸，調(diào)整螺栓5通過旋進(jìn)或旋退以調(diào)整外圈3相對于軸承座4的軸向位置來增強或減弱該軸承的軸向推力或軸向引力并進(jìn)而控制固定在內(nèi)圈2上的轉(zhuǎn)軸I的軸向竄動量。具體來說，內(nèi)圈2的軸向端面和外圈3的內(nèi)端面之間設(shè)有軸向氣隙18且內(nèi)圈2的