[发明专利]多环互套轴向磁悬浮轴承

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种多环互套轴向磁悬浮轴承，该轴承是把多个轴向充磁大磁环同极相对，排列在一起；把多个轴向充磁小磁环极性相对排列在一起。把大磁环组套在小磁环组的外侧，使其互套磁环之间极性相反排列；另外在小磁环的最外端再排列一个极性相对小磁环，实现大磁环组对小磁环组的轴向悬浮。属于磁悬浮技术领域。

背景技术

目前，轴向永磁悬浮的主要办法是用两个磁环同极相对相互挤压，用一个磁环的端面磁场顶推另外一个磁环同极端面磁场，实现轴向悬浮。但是由于磁环端面磁场密度比较低。所以端面相互挤压实现轴向悬浮时，其效率比较低，而且会产生径向偏力。这种偏力永远不能消除。

发明内容

本发明的原理是包括两个方面；第一，在永磁体中，轴向充磁磁环的内外侧边缘存在与端面极性相反磁场，这种磁场的方向基本垂直于磁环的端面，会对处于磁环边缘的同极磁场产生轴向挤压力。这样我们可以利用两个端面极性相反，且可以相互套在一起的磁环，相互套在一起。小磁环从接近大磁环端口处，直到套入大磁环三分之一深度时，两个磁环之间均会产生较强的轴向斥力。

第二，利用轴向充磁大磁环套一个轴向充磁小磁环，大磁环与小磁环极性相反。这样大磁环内侧的高密度轴向磁力线就能够对小磁环外侧的反向轴向磁力线产生吸力。这样小磁环就能获得较大的轴向吸力，这种轴向吸力就是轴向悬浮力。

把上述两种轴向悬浮力组合中一起，就成为多环互套轴向磁悬浮轴承。

当小磁环组在大磁环组内进行轴向移动时，轴向悬浮力会不断变化，并且径向偏力也会变化，这种设计能够实现，在轴向悬浮时，可以做到没有径向偏力。

附图说明

图1是本发明的多环互套轴向磁悬浮轴承的径向剖面构造图。

图2是本发明的互套顶推结构轴向磁悬浮轴承的径向剖面构造图。

图3是本发明的互套相吸结构轴向磁悬浮轴承的径向剖面构造图。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1中，主轴(1)，外侧小磁环(2)，小磁环(3)及外套大磁环(4)等；两个外套大磁环(4)套在两个小磁环(2)的外侧，两个大磁环分(4)别与两个小磁环(3)极性相反排列；外侧小磁环(2)与小磁环(3)极性相对，排列在其外侧，并且共同安装在主轴(1)上；小磁环组能够在大磁环组内的移动。

图2中，主轴(1)，小磁环(2)及外套大磁环(3)等；小磁环(2)与外套大磁环(3)端面的极性相反，大磁环(3)的内径大于小磁环(2)的外径。

此时当大小磁环轴向相对运动时，就能够产生巨大的轴向悬浮力。

图3中，主轴(1)，小磁环(2)及外套大磁环(3)等；大磁环(3)套在小磁环(2)的外侧，两个互套磁环极性相反。本结构只要相同直径磁环之间，同极相对排列，就能够多组串联安装。

此时当大小磁环轴向相对运动时，也能够产生巨大的轴向悬浮力。

把图2和图3的结构组合起来，就是多环互套轴向磁悬浮轴承。

在磁环排列形式不变的情况下，如果磁环本身的机械结构发生变化，不会影响轴向悬浮的实现。