[发明专利]相吸式磁悬浮轴承径向悬浮结构

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种相吸式磁悬浮轴承径向悬浮结构，该径向悬浮结构是利用轴向充磁磁瓦内侧的磁场，与轴向充磁磁环外侧的磁场极性相反，实现磁瓦与磁环相互吸引，以抵消旋转轴的重量。属于磁悬浮技术领域。

背景技术

目前，永磁学理论中主要重视磁路的研究，按照永磁学磁路理论，不能完全解释磁瓦吸引磁环能够实现径向悬浮的物理现象。经过我们长期研究，发现轴向充磁磁瓦内侧和外侧都存在与其端面极性相同的磁场，磁环的内侧和外侧也存在这种现象。这些侧面永磁波都垂直于充磁方向，利用轴向充磁永磁材料的存在的侧面磁场波形结构，让磁瓦的永磁波与磁环的永磁波相互吸引，能够实现磁瓦对磁环的径向悬浮。磁瓦与能够安装在磁环内侧。

发明内容

本发明的原理是利用轴向充磁磁瓦内侧面垂直于轴心的弧形表面磁场，吸引轴向充磁小磁环外侧面垂直于轴心环表面磁场，当小磁环带动主轴旋转时，其产生的向上悬浮力就能够抵消主轴载荷的重量。这样就能够降低旋转设备的摩擦损耗，提高旋转设备的工作效率。

根据大量试验我们发现，在磁环的内侧、外侧出现变形时，磁环内侧、外侧永磁波的波形不会改变；在磁环端面进行变形之后，磁环内侧、外侧永磁波的波形也不会改变，只有强度会略有所变化。

永磁径向悬浮结构只与永磁环产生的侧面波形结构有关，与永磁环本身的形状变化无关。上述永磁波的波形能够通过霍尔线圈测量得到。

永磁悬浮轴承是依靠一个永磁材料产生的永磁波与另外一个永磁材料产生的永磁波相互干扰、同性相斥才能够使悬浮轴处于悬浮状态。由于永磁环产生的永磁波与磁环的充磁方向密切相关，与磁环本身形状的变化无关。所以相吸式磁悬浮轴承的径向悬浮结构主要是由磁环和磁瓦的侧面永磁波的波形结构所决定。磁瓦也能够在磁环的内侧。

附图说明

图1是本发明的磁瓦吸引磁环悬浮结构的轴向视图。

图2是本发明的磁瓦吸引磁环悬浮结构的径向剖面构造图。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1中，固定的磁瓦(1)，旋转的磁环(2)。

图2中，固定的磁瓦(1)，旋转的磁环(2)，磁瓦产生的弧形永磁波(3)和磁环产生的环形永磁波(4)等。固定的磁瓦(1)侧面的弧形永磁波(3)与旋转的磁环(2)侧面的环形永磁波(4)极性相反，就能够使固定的磁瓦(1)与旋转的磁环(2)产生相互吸引力。这样在磁环(2)旋转时，其产生的径向载荷就能够被固定的磁瓦(1)悬浮吸引力抵消。其中磁瓦也能够在磁环的内侧。