[实用新型]偏心外环卧式永磁轴承

说明书

本实用新型公开一种偏心外环卧式永磁轴承，包括浮子、偏心外环、以及支座，所述浮子包含一轴固定磁体，所述轴固定磁体设置在偏心外环的内部，所述偏心外环与支座固定连接，所述偏心外环顶部外圆与内圆之间的距离小于偏心外环底部外圆与内圆之间的距离，且偏心外环为永磁体。本实用新型所述的偏心外环卧式永磁轴承中，偏心外环下半环给予轴固定磁体的推力大于上半环，使偏心外环卧式永磁轴承具备较大劲度，且偏心外环的上半环对轴固定磁体提供向下的约束力，在滚轴受到外力冲击时，滚轴振幅小，波动衰减快。

技术领域

本实用新型属于磁悬浮轴承制造技术领域，具体涉及一种偏心外环卧式永磁轴承。

背景技术

玻璃基板是液晶面板的重要组成部分，通常只有0.3-0.8毫米的厚度。之所以称为基板，是因为液晶屏的生产加工是以玻璃基板作为基体，逐步施加一系列工艺最终形成液晶面板。在玻璃基板上进行ITO薄膜沉积、涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻、剥膜等工序，这些工序之间的切换需要由专用传送装置来完成。

液晶玻璃基板是通过一组滚轮作为支撑和转动来实现传送的。在玻璃基板的幅面宽度方向上，一组滚轮承载在一根长滚轴上，一排排等间距的长滚轴托起整块玻璃基板。按照目前液晶玻璃基板的幅面，传送系统的宽度设计要求在3.3米以上，那么配套的长滚轴也需要相应的长度。长滚轴是由不锈钢管制成的，由于滚轴重量、滚轮重量、液晶玻璃基板重量的共同作用，长滚轴的中间段明显下沉弯曲，并且下沉距离超出玻璃基板形变的可接受范围，必须使用轴承来解决长滚轴的支撑问题。然而，机械轴承会产生铁屑、污染液晶屏，该方案在行业内已处于淘汰边缘；空气轴承虽然悬空无摩擦，但是压缩空气是污染源。为了解决现有技术中存在的问题，长滚轴也采用碳纤维的材料制备来降低重量提高强度，但是3.3米长的碳纤维管材生产成本相当高。基于永磁结构的磁悬浮轴承，无需外接辅助条件，就可以使长滚轴保持刚性悬浮、无摩擦、不产生粉屑污染，同时具有耐腐蚀、装配简易方便的特点。这些特点成为液晶玻璃基板传送系统轴承支撑的最佳方案。

目前，常见的磁悬浮轴承有两类：一类是立式磁悬浮轴承，一类是卧式磁悬浮轴承。专利号ZL93225573.6电度表用整体式磁推轴承，是一种立式磁悬浮轴承，用于机械式电能表。从20世纪90年代中期到现在20多年间，数以亿件计该类整体式磁性轴承在世界各国的电能表上运行。它用一根Φ0.5的钢针作为定心的轴，用有自润滑作用的石墨环作为轴承，让电能表转盘绕轴旋转，磁性轴承的2个磁环间磁推力完全托起电能表转盘全部重力。因此，磁性轴承处于没有正压力的情况下运行，为电表提供一种稳定的摩擦，长期保持电表的精度，从而实现长寿命的目的。但这种立式磁悬浮轴承显然不能用于转送长轴。

另一类是卧式磁悬浮轴承(又称径向轴承)，应用比较少。该类卧式磁悬浮轴承又分为电磁轴承和永磁轴承。在化学工业出版社发行的《机械设计手册》第四版第2卷有介绍。

永磁轴承中的“径向轴承”，属于卧式磁悬浮轴承。该种结构的磁悬浮轴承只有在内圈偏离中心时才能产生竖直的推力(磁悬浮力)。而且，只有外圈的下半圈才会对内圈产生向上的推力(磁悬浮力)，而外圈的上半圈对内圈却只会产生向下的推力，使磁悬浮力减少。另外，由于外圈的内径较大，在径向方向对内圈的约束力也小，而且刚性也小。所以，该种磁性轴承对传送系统的应用来说并不理想，也没能商品化。实用新型专利CN201110056395.3公开了一种永磁机械混合型磁力轴承，由于这种磁力轴承使用了机械轴承，还是存在机械摩擦，不能满足TFT-LCD第12代线玻璃基板的传送系统的清洁度要求。

此外，还有电磁轴承。但电磁轴承需要励磁，还要有敏感偏心变化的传感器和反馈系统或伺服控制系统。其结构复杂，价格昂贵，又难以实现小型化。在普通工业生产中过不了成本关，用不上去。所以，现有的技术中没有合适的磁悬浮轴承可用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种偏心外环卧式永磁轴承，解决了现有技术中卧式永磁轴承径向刚度差、传输过程中的滚轴震动幅度大的技术问题。