[发明专利]磁悬浮支撑系统与磁悬浮轴承、复式磁悬浮轴承、磁力定心轴承及转子偏磁减重力装置

说明书

技术领域：

本发明涉及磁悬浮支撑系统，尤其是涉及到：由相斥型磁悬浮轴承、吸引型磁悬浮轴承、驱动电机及转子偏磁减重力装置或动转子空间位置保持器所构成的磁悬浮支撑系统；本发明还涉及构成磁悬浮支撑系统的磁悬浮轴承单元；本发明还涉及由多个磁悬浮轴承集成的复式磁悬浮轴承独立产品与方法；本发明还涉及对相斥型磁悬浮轴承当中各环形永磁体外形与结构设定的约束条件；本发明还涉及到相斥型直线磁悬浮轴承；本发明还涉及到端面用相斥型轴向磁悬浮轴承；本发明还涉及到吸引型磁力定心轴承。所述磁悬浮支撑系统包含：单自由度旋转型磁悬浮支撑系统和两自由度直线往复型磁悬浮支撑系统。所述单自由度旋转型磁悬浮支撑系统，又分为：平轴式单自由度旋转型磁悬浮支撑系统和立轴式单自由度旋转型磁悬浮支撑系统。所述相斥型磁悬浮轴承包含：全永磁相斥型磁悬浮轴承和主被动混合相斥型磁悬浮轴承。所述全永磁相斥型磁悬浮轴承包含：全永磁相斥型径向磁悬浮轴承和全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承。所述主被动混合相斥型磁悬浮轴承包含：主被动混合相斥型径向磁悬浮轴承和主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。所述吸引型磁悬浮轴承包含现有技术之外的梯形极永磁吸引型径向磁悬浮轴承与梯形极永磁吸引型轴向磁悬浮轴承。所述相斥型直线磁悬浮轴承包含：全永磁相斥型直线磁悬浮轴承和主被动混合相斥型直线磁悬浮轴承。所述复式磁悬浮轴承的独立产品包含：相斥型径轴向磁悬浮轴承、复式径向磁悬浮轴承、复式轴向磁悬浮轴承和轴向力可控型复式轴向磁悬浮轴承与径向力可控型复式轴向磁悬浮轴承。所述端面用相斥型轴向磁悬浮轴承包含：端面用全永磁相斥型轴向磁悬浮轴承和端面用主被动混合相斥型轴向磁悬浮轴承。所述吸引型磁力定心轴承还包含现有技术之外的梯形极永磁吸吸引型磁力定心轴承。所述转子偏磁减重力装置也包含现有技术之外，具有双边型磁拉力的转子偏磁减重力装置。

背景技术：

磁悬浮支撑系统是由多个磁力元件共同构建的定、转子空间平衡力系，是实现回旋体转子或直线移动平台进行悬浮运行的先进技术，在磁悬浮电主轴、磁悬浮机床导轨、飞轮电池，真空分子泵、超高速电机、电脑硬盘马达、磁悬浮风扇，斯特林制冷机、斯特林热泵、机器人以及航空航天、卫生、交通等领域具有广阔的应用前景。

一种可供回旋体转子使用的单自由度磁悬浮支撑系统，可以通过吸引型径向磁力轴承和吸引型轴向磁力轴承以及驱动电机和减少转子重力危害的偏磁装置协同作用，使转子体获得悬浮运行。该技术方案记载于中国发明专利(申请号200810189906.7，20091013020.4，200910160187.0)当中。其中，用来减少转子重力危害的偏磁减重装置，适用于各种磁悬浮轴承的使用。

2010年1月1日中国发明专利(申请号2010100037116)提供了由凸凹形定转子磁极通过气隙构成互补型交叉设置的相斥型轴向磁悬浮轴承、相斥型径向磁悬浮轴承、端面用相斥型轴向磁悬浮轴承以及由动、定子交叉磁极构成的相斥型直线磁悬浮轴承和包含相斥型直线磁悬浮轴承的直线移动平台用磁悬浮支撑系统，由于在该技术方案中的相斥型轴向磁悬浮轴承和相斥型径向磁悬浮轴承，分别显示具有径向力迹象和轴向力迹象，而被认为是一种可以开发成独立支撑转子体悬浮运行的磁力元件，但通过进一步的检验发现：这种相斥型轴向磁悬浮轴承或径向磁悬浮轴承所具有的径向力或轴向力均不具有稳定性，它们只能起到一个减少定、转子凸凹磁极间形成侧向粘滞力的作用。所以，在工程应用当中，单独利用相斥型轴向磁悬浮轴承或是相斥型径向磁悬浮轴承都无法使转子体获得有效悬浮运行，同时，对以往具有异型截面环形永磁体列入禁止范围。

发明内容：