[实用新型]一种永磁悬浮轴承及其安装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁悬浮轴承及其安装结构。

背景技术

磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。

本申请的发明人在中国专利CN 201531526U中公开了一种永磁悬浮轴承，这种永磁悬浮轴承主要包括内圈和外圈，其中内圈为永磁体，外圈由导磁材料或非导磁材料制成。在该永磁悬浮轴承外圈的两端分别固定有轴向永磁体，且外圈上固定设置有径向永磁体，该径向永磁体与内圈相吸。内圈套装在外圈内部，在非承载状态下，内圈与外圈处于贴合状态。工作时，将轴颈安装在内圈中，轴对内圈的压力能克服径向永磁体对内圈的吸力，从而使内圈处于悬浮状态。这种永磁悬浮轴承结构简单，实用性强，这种永磁悬浮轴承适用于内圈为转子、外圈为定子的工作场合。但对于一些外圈为转子、内圈为定子的工作场合，如各种车辆的从动轮中，上述永磁悬浮轴承并不适用。

因此，需要提供一种适用于外圈为转子、内圈为定子的工作场合的永磁悬浮轴承。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单的永磁悬浮轴承及该永磁悬浮轴承的安装结构，所述永磁悬浮轴承及其安装结构适用于外圈为转子、内圈为定子的工作场合。

作为本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种永磁悬浮轴承，该永磁悬浮轴承包括：内圈；外圈，该外圈为永磁体，所述内圈套在所述外圈中，所述外圈沿轴向方向的厚度小于所述内圈沿轴向方向的厚度；第一径向永磁体，该第一径向永磁体固定在所述内圈上且沿径向方向上与所述外圈磁力相吸；多个轴向永磁体，该多个轴向永磁体固定在所述内圈上并分别位于所述外圈沿轴向方向的两侧，从而使所述外圈在沿轴向方向上处于力平衡状态。

优选地，在所述外圈处于非承载状态下，所述第一径向永磁体与所述外圈之间沿径向方向的磁性吸引力能够使所述外圈与所述内圈或所述第一径向永磁体接触；在所述外圈处于承载状态下，所述外圈能够在所述内圈外悬浮起来，以进行自由转动。

优选地，所述第一径向永磁体沿轴向方向的厚度不小于所述外圈沿所述内圈轴向方向的厚度，且所述第一径向永磁体沿所述内圈轴向方向的厚度为所述内圈沿轴向方向的厚度的1/3至2/3。

优选地，所述内圈具有槽，所述第一径向永磁体固定安装在所述槽内。

优选地，所述槽形成在所述内圈的沿轴向方向的中心位置。

优选地，所述第一径向永磁体为扇环体，该扇环体的中心轴线与所述内圈的中心轴线相同，且所述第一径向永磁体的外圆周面与所述内圈的外圆周面对齐。

优选地，所述轴向永磁体为与所述内圈同轴的扇环体，所述轴向永磁体的外半径小于所述外圈的外半径并大于所述内圈的外半径。

优选地，所述轴向永磁体沿径向方向的宽度为所述外圈沿径向方向的宽度的1.5-2.5倍。

优选地，在所述永磁悬浮轴承轴向方向的正投影视图中，所述第一径向永磁体的内圆周面的投影为第一弧形，所述轴向永磁体的内圆周面的投影为第二弧形，该第一弧形和第二弧形均相对于所述第一弧形的中点与第二弧形的中点之间的连线对称，且所述第一弧形和第二弧形的开口彼此相对。

优选地，所述第一弧形的中心角α为60度至100度，所述第二弧形的中心角β为120度至200度。

优选地，该永磁悬浮轴承还包括第二径向永磁体，该第二径向永磁体与所述第一径向永磁体相对于所述内圈的中心轴线对称设置，且所述第二径永磁体的磁极方向与所述第一径向永磁体的磁极方向相反。

优选地，所述外圈、所述第一径向永磁体和所述多个轴向永磁体的磁极方向均为沿轴向方向。

作为本实用新型的另外一个方面，提供一种永磁悬浮轴承的安装结构，该安装结构包括：永磁悬浮轴承，该永磁悬浮轴承为本实用新型所提供的永磁悬浮轴承；辅助轴承，该辅助轴承与所述永磁悬浮轴承的内圈共轴；固定轴，所述永磁悬浮轴承的所述内圈和所述辅助轴承的内圈固定安装在所述固定轴的外圆周面上；和中空的旋转轴，所述永磁悬浮轴承的所述外圈和所述辅助轴承的外圈固定安装在该旋转轴的内圆周面上。

优选地，安装完成后，所述永磁悬浮轴承的所述第一径向永磁体与所述永磁悬浮轴承的所述外圈之间的磁性吸引力与作用在所述旋转轴上的载荷方向相反。

按照本实用新型所提供的永磁悬浮轴承，利用作为永磁体的外圈与轴向永磁体和径向永磁体的磁力作用，实现对外圈的轴向位置控制和径向位置控制，更适用于外圈为转子、内圈为定子的工作环境。

附图说明