[实用新型]一种永磁悬浮轴承和永磁悬浮轴承组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁悬浮轴承和永磁悬浮轴承组件。

背景技术

现有的磁悬浮轴承通常包括两种，一种是永磁体磁力轴承，另一种是电磁磁力轴承。

由于电磁磁力轴承需要一整套检测、控制系统，因而电磁磁力轴承的结构较为复杂且成本相对较高，通常适用于大中型设备中。

而当前的永磁悬浮轴承为了获得轴向的稳定性和径向的稳定性，也通常需要设置较为复杂的磁极排列，例如通常需要宝石顶针的支撑，从而造成这种永磁悬浮轴承的结构较为复杂，且制造的难度相对较大。

因而，需要一种利用相对较为简单的结构就能够实现轴向稳定性和径向稳定性的永磁悬浮轴承。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统的永磁悬浮轴承中结构相对复杂的缺陷，而提供一种结构更为简单的永磁悬浮轴承。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种永磁悬浮轴承，其中该永磁悬浮轴承包括：内圈，该内圈为永磁体；外圈，所述内圈套在该外圈内，所述内圈的厚度小于所述外圈的厚度，所述内圈的外径小于所述外圈的内径，该外圈由非导磁性材料制成；第一径向永磁体，该第一径向永磁体嵌入所述外圈中，该第一径向永磁体与所述内圈之间磁力相吸；多个轴向永磁体，至少一个轴向永磁体固定在所述外圈沿轴向方向的第一端的端面上，至少一个轴向永磁体固定在所述外圈沿轴向方向的第二端的端面上，所述内圈受位于第一端端面上的轴向永磁体的斥力与位于第二端端面上的轴向永磁体的斥力在轴向方向上的合力为零。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种永磁悬浮轴承组件，该永磁悬浮轴承组件包括圆盘形的壳体以及一个上述永磁悬浮轴承，所述一个永磁悬浮轴承位于该壳体内，该壳体具有沿所述永磁悬浮轴承的中心轴线贯穿该壳体的壁的孔，该孔的直径不小于所述轴向永磁体的内圆周表面所在的圆柱形表面的直径。

根据本实用新型的再一方面，还提供了一种永磁悬浮轴承组件，该永磁悬浮轴承组件包括至少两个本实用新型所提供的上述永磁悬浮轴承，各个永磁悬浮轴承相同且各个永磁悬浮轴承的外圈具有相同的中心轴线，其中，任意两个相邻的永磁悬浮轴承共用该两个相邻的永磁悬浮轴承的内圈之间的轴向永磁体。

按照本实用新型所提供的永磁悬浮轴承和永磁悬浮轴承组件，永磁体的内圈受到径向永磁体的吸力作用，由于径向永磁体嵌入外圈中，因而该吸力作用的方向为沿外圈的径向方向。同时，在轴向方向上，位于第一端的端面上的轴向永磁体对内圈的斥力与位于第二端端面上的轴向永磁体对内圈的斥力合力为零，因而能够保持内圈在轴向方向上总是处于稳定状态。

因此，在非承载时，本实用新型所提供的永磁悬浮轴承中，内圈受到第一径向永磁体的吸引而处于外圈中的偏心位置，但在轴向方向上位于外圈的两个端面之间的稳定位置。当承载时，作用到内圈上的负载与第一径向永磁体和内圈之间的磁性吸力相抵消，从而使内圈处于外圈的中心位置或靠近该中心位置的位置，从而使内圈处于悬浮状态。同时，在轴向方向上，内圈仍然处于稳定状态。因而，在承载时能够实现内圈的悬浮状态，可以由内圈支撑旋转轴做几乎没有摩擦的转动。

通过以上描述可知，利用包括外圈、永磁体的内圈、第一径向永磁体和轴向永磁体的简单结构，就能够实现本实用新型的永磁悬浮轴承以及永磁悬浮轴承组件。

附图说明

图1为根据本实用新型一种实施方式的永磁悬浮轴承的分解示意图；

图2为图1中永磁悬浮轴承的轴向截面图；

图3为图1中永磁悬浮轴承的外圈的中心横截面的示意图；

图4为图1中永磁悬浮轴承中第一径向永磁体的立体图；

图5为图4中第一径向永磁体的沿外圈的轴向的投影图；

图6为永磁悬浮轴承轴向方向的正投影视图，其中，将外圈2的部分剖开以表示第一径向永磁体在外圈上与轴向永磁体在外圈上的相对位置关系；

图7为表示图1中永磁悬浮轴承的各个磁极的分布的示意图；和

图8为表示本实用新型的永磁悬浮轴承组件的一种实施方式中各个磁极的分布示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

如图1和图2所示，本实用新型所提供的永磁悬浮轴承包括：

内圈1，该内圈1为永磁体；

外圈2，所述内圈1套在所述外圈2内，所述内圈1沿所述外圈2轴向方向的厚度小于所述外圈2沿轴向方向的厚度，所述内圈1的外径小于所述外圈2的内径，该外圈2可以由非导磁材料制成；