磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承的制作方法
【專利摘要】本發明是磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承，本磁懸浮軸承由永磁環套、環形磁靴和磁流體組成，環形磁靴對應旋轉部件的一側設有定齒圈，定齒圈由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈對應的導磁的轉軸或固定于轉軸的圓盤表面設有與定齒圈對應的動齒圈，動齒圈由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈和動齒圈的環形凸齒對稱，定齒圈與動齒圈之間設有間隔，定齒圈和動齒圈的各環形凸齒之間分別填充有磁流體，導磁的轉軸兩端分別設有高速軸承，所述高速軸承其外圓與軸承座的配合間隙為0.4至0.5mm。本磁流體懸浮軸承可以組成徑向和軸向懸浮軸承，應用范圍較廣。
【專利說明】
磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承
技術領域
[0001]本發明屬于磁懸浮軸承，特別是涉及一種磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承。
【背景技術】
[0002]公告號CN 201487054U的實用新型公開了一種主軸由磁性液體懸浮和定心的滑動軸承，該軸承包括永久磁體、磁極、磁性液體、鋁質主軸、軸承套和毛氈，其特征在于:所述軸承的上端，環形永久磁體(3)與兩個環形磁極(2)組合與軸承套(7)同軸心固定在軸承套內；在環形磁極與鋁質主軸(6)的間隙處充滿上部磁性液體(5);在所述軸承的下端，一圓筒形磁極(11)與軸承套同軸心且固定于軸承套內底部，一環形永久磁體(10)與圓筒形磁極同軸心固定在圓筒形磁極內底部，圓筒形磁極與鋁質主軸下端間隙處充滿下部磁性液體(9)。
[0003]上述由磁性液體懸浮和定心的滑動軸承，其磁性液體填充于環形磁極與鋁質主軸
(6)的間隙處，不利于磁性液體在滑動軸承中的均勻分布。
【發明內容】
[0004]本發明是為了解決上述由磁性液體懸浮和定心的滑動軸承存在的技術問題而提出一種磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承。
[0005]本發明為實現上述目的采取以下技術方案:一種磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承，包括永磁環套、環形磁靴和磁流體，特征是，軸承座設有環旋轉部件中心固定的永磁環套，所述旋轉部件是導磁的轉軸或固定于轉軸的圓盤，至少在永磁環套的一側設有與永磁環套相接合的環形磁靴，環形磁靴對應旋轉部件的一側設有定齒圈，定齒圈由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈對應的導磁的轉軸或固定于轉軸的圓盤表面設有與定齒圈對應的動齒圈，動齒圈由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈和動齒圈的環形凸齒對稱，定齒圈與動齒圈之間設有間隔，定齒圈和動齒圈的各環形凸齒之間分別填充有磁流體，所述導磁的轉軸兩端分別設有高速軸承，所述高速軸承其外圓與軸承座的配合間隙為0.4至
0.5mm ο
[0006]本發明還可以采取以下技術措施:
[0007]所述永磁環套兩側均設有與永磁環套相接合的環形磁靴，各環形磁靴對應旋轉部件的一側設有定齒圈，各定齒圈對應的導磁的轉軸或固定于轉軸的導磁的圓盤表面分別設有與相應定齒圈對應的動齒圈。
[0008]所述永磁環套兩側均設有與永磁環套相接合的環形磁靴，兩環形磁靴分別與導磁的轉軸表面及固定于該轉軸的圓盤表面相對應，并分別設有定齒圈，各定齒圈對應的導磁的轉軸及固定于該轉軸的圓盤表面分別設有與相應定齒圈對應的動齒圈。
[0009]所述定齒圈和動齒圈的環形凸齒寬0.4-0.5mm，齒深2-2.2mm，環形凸齒間隔2.3-2.6mmο
[0010]所述永磁環套的內側設有環形閉合感應線圈。
[0011]本發明的有益效果和優點在于:本磁流體分布均勻的磁流體電磁懸浮軸承的磁流體填充在定齒圈和動齒圈的環形凸齒之間，不僅可以保持磁流體均勻分布，還可以在強磁的永磁環套作用下，使定齒圈和動齒圈磁流體之間產生強拉力，阻尼轉軸或固定于該轉軸的圓盤左右和上下移動，達到磁懸浮功能。本磁流體電磁懸浮軸承可以組成徑向和軸向懸浮軸承，應用范圍較廣。
【附圖說明】
[0012]附圖1是作用于轉軸的磁流體懸浮軸承結構示意圖。
[0013]附圖2是圖1中A向視圖。
[0014]附圖3是作用于旋轉圓盤的磁流體懸浮軸承結構示意圖。
[0015]附圖4是分別作用于轉軸和旋轉圓盤的磁流體懸浮軸承結構示意圖。
[0016]附圖5是分別作用于轉軸和旋轉圓盤的磁流體電磁懸浮軸承結構示意圖。
[0017]圖中標記:I轉軸，2動齒圈，3永磁環套，4環形磁靴，5定齒圈，6軸承座，7圓盤，8環形閉合感應線圈。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例及其附圖進一步說明本發明。
[0019]圖1、2是作用于轉軸的磁流體懸浮軸承。
[0020]如圖1、2所示，軸承座7設有環旋轉部件中心固定的永磁環套3，所述旋轉部件是導磁的轉軸I，在圖示永磁環套3的上下兩側設有與永磁環套相接合的環形磁靴4，環形磁靴對應轉軸I的一側設有定齒圈5。
[0021 ] 定齒圈5由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈5對應的導磁的轉軸I表面設有與定齒圈對應的動齒圈2，動齒圈也由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈5和動齒圈2的環形凸齒對稱，定齒圈與動齒圈之間設有間隔。圖1所示定齒圈和動齒圈的環形凸齒寬0.4-
0.5mm，齒深2-2.2mm，環形凸齒間隔2.3-2.6mm，定齒圈和動齒圈的各環形凸齒之間分別填充有膠態的磁流體(圖1中未示出)。
[0022]圖1所示的定齒圈5的命名是根據該圈與永磁環套3—樣不動作，而動齒圈2的命名是根據該圈與轉軸I同步旋轉。
[0023]圖1所示的作用于轉軸的磁流體懸浮軸承，其導磁的轉軸I兩端分別設有高速軸承(圖1中未示出)，高速軸承其外圓與軸承座的配合間隙為0.4至0.5mm。
[0024]高速軸承可以避免電磁懸浮軸承發生機械掃膛，具有瞬間扶正作用，同時，轉軸I超高速旋轉時，在懸浮軸承的作用下高速軸承的外圓與軸承座可以完全脫離而更有利于轉軸I的超高速旋轉。
[0025]圖3是作用于旋轉圓盤的磁流體懸浮軸承。
[0026]如圖3所示，軸承座6設有環旋轉部件中心固定的永磁環套3，所述旋轉部件是固定于轉軸I的導磁的圓盤7，在圖示永磁環套3的下側設有與永磁環套3相接合的環形磁靴4，環形磁靴對應圓盤7的一側設有定齒圈5。
[0027]定齒圈5由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈5對應的圓盤7表面設有與定齒圈5對應的動齒圈2，動齒圈2也由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈5和動齒圈2的環形凸齒對稱，定齒圈與動齒圈之間設有間隔。
[0028]圖3所示定齒圈和動齒圈的凸齒寬度、齒深和凸齒間隔與前述內容相同，定齒圈和動齒圈的各環形凸齒之間分別填充有膠態的磁流體(圖3中未示出)。
[0029]圖3所示的作用于圓盤的磁流體電磁懸浮軸承，其導磁的轉軸I兩端也分別設有高速軸承(圖3中未示出)，高速軸承其外圓與軸承座的配合間隙為0.4至0.5mm。高速軸承的作用與前述內容相同。
[0030]圖4是分別作用于轉軸和旋轉圓盤的磁流體懸浮軸承。
[0031]如圖4所示，軸承座6設有環旋轉部件中心固定的永磁環套3，所述旋轉部件是導磁的轉軸I和固定于該轉軸I的圓盤7，在圖示永磁環套3的上下兩側均設有與永磁環套3相接合的環形磁靴4，兩環形磁靴分別與導磁的轉軸I表面及固定于該轉軸的圓盤7表面相對應，并分別設有定齒圈5。
[0032]定齒圈5由等間隔排列的各環形凸齒構成，兩定齒圈5分別對應的轉軸I和圓盤7表面均設有與其對應的動齒圈2，動齒圈2也由等間隔排列的各環形凸齒構成，對應轉軸I的動齒圈2與永磁環套3上側的環形磁靴4的定齒圈5的環形凸齒對稱，對應圓盤7的動齒圈2與永磁環套3下側的環形磁靴4的定齒圈5的環形凸齒對稱，定齒圈與動齒圈之間設有間隔。
[0033]圖4所示定齒圈和動齒圈的凸齒寬度、齒深和凸齒間隔與前述內容相同，定齒圈和動齒圈的各環形凸齒之間分別填充有膠態的磁流體(圖4中未示出)。
[0034]如圖5所示的分別作用于轉軸和旋轉圓盤的磁流體懸浮軸承，在永磁環套3的內側設有環形閉合感應線圈8，其匝數為I，由厚度2m m、高度與永磁環套3等高的紫銅板構成。
[0035]環形閉合感應線圈具有以下作用:當導磁的轉軸I或固定于該轉軸的圓盤7發生偏離中心的移動時，定齒圈5和動齒圈2的環形凸齒相互錯開，通過轉軸I或固定于該轉軸的圓盤7的磁力線數量減少，而閉合感應線圈感應電壓、產生電流，電流的磁化力方向要維持原有磁力線數量不變，也就是阻止所述轉軸I或固定于該轉軸的圓盤7移動，具有明顯的輔助磁懸浮的作用。
[0036]圖5所示的分別作用于轉軸和旋轉圓盤的磁流體懸浮軸承實質上已經成為磁流體電磁懸浮軸承。
[0037]圖1、3所示的磁流體懸浮軸承均可以增加環形閉合感應線圈，不再贅述。
【主權項】
1.磁流體分布均勻的磁流體懸浮軸承，包括永磁環套、環形磁靴和磁流體，其特征在于軸承座設有環旋轉部件中心固定的永磁環套，所述旋轉部件是導磁的轉軸或固定于轉軸的圓盤，至少在永磁環套的一側設有與永磁環套相接合的環形磁靴，環形磁靴對應旋轉部件的一側設有定齒圈，定齒圈由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈對應的導磁的轉軸或固定于轉軸的圓盤表面設有與定齒圈對應的動齒圈，動齒圈由等間隔排列的各環形凸齒構成，定齒圈和動齒圈的環形凸齒對稱，定齒圈與動齒圈之間設有間隔，定齒圈和動齒圈的各環形凸齒之間分別填充有磁流體，所述導磁的轉軸兩端分別設有高速軸承，所述高速軸承其外圓與軸承座的配合間隙為0.4至0.5mm。2.根據權利要求1所述的磁流體懸浮軸承，其特征在于:所述永磁環套兩側均設有與永磁環套相接合的環形磁靴，各環形磁靴對應旋轉部件的一側設有定齒圈，各定齒圈對應的導磁的轉軸或固定于轉軸的導磁的圓盤表面分別設有與相應定齒圈對應的動齒圈。3.根據權利要求1所述的磁流體懸浮軸承，其特征在于:所述永磁環套兩側均設有與永磁環套相接合的環形磁靴，兩環形磁靴分別與導磁的轉軸表面及固定于該轉軸的圓盤表面相對應，并分別設有定齒圈，各定齒圈對應的導磁的轉軸及固定于該轉軸的圓盤表面分別設有與相應定齒圈對應的動齒圈。4.根據權利要求1所述的磁流體懸浮軸承，其特征在于:所述定齒圈和動齒圈的環形凸齒寬0.4-0.5mm，齒深2-2.2mm，環形凸齒間隔2.3-2.6mm。5.根據權利要求1所述的磁流體懸浮軸承，其特征在于:所述永磁環套的內側設有環形閉合感應線圈。
【文檔編號】F16C32/04GK105952796SQ201610513373
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】莊朝榮, 周伯飛, 董樹東, 關景軒, 於紅榴, 王寶森, 趙功
【申請人】天津榮亨集團股份有限公司