[发明专利]一种磁悬浮轴承

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轴承，包括有内环和外环，所述外环呈环状结构，内侧设有“V”型凹槽，由外套及固定在外套两侧的端盖组合成；所述内环上设有凸极，凸极顶部置于凹槽内，与凹槽之间形成“V”型间隙；所述外环凹槽两侧设有第一永磁体，第一永磁体的磁极面与凹槽的斜面平行；凸极上设有第二永磁体，所述第二永磁体的磁极面与第一永磁体的磁极面平行相对，与第一永磁体之间产生斜向的磁斥力。本发明根据流体在U型管中静压平衡的原理提供了一种具有低摩擦系数且适合高转速的密封磁悬浮轴承。

技术领域

本发明属于机械工程轴承领域，尤其涉及一种具有低摩擦系数且适合高转速的密封磁悬浮轴承。

技术背景

为了提高旋转活动部件之间的能量传递效率，降低摩擦损耗，减低活动部件的摩擦系数一直是工程机械研究的重点，且在有些工作环境中，又需要在活动部件之间进行密封处理，旋转部件之间如何在保证密封性的同时又具有极低的摩擦系数的问题急需突破。

磁力轴承具有低级的摩擦系数而被广泛应用在高端产品中，但是磁力轴承的密封性不足，而与磁体有密切关系的磁流体作为一种特殊的功能材料，在机械密封当中发挥着巨大的作用，其原理是利用磁场来约束磁流体，使其充满密封空间形成“液体O型密封圈”，而合适的载液又能良好地浸润密封面，达到非常好的密封效果，且当载液的饱和蒸汽压足够低时，即使在高真空环境下也很难挥发，以至于可以应用于真空密封，如何结合磁力轴承与磁流体密封成为当下研究的问题，且现有磁流体动密封结构包括静止磁极及旋转磁极，磁流体受到两磁极的轴向磁拉力被约束在静止磁极与旋转磁极形成的磁路间隙当中，形成密封，在运转过程中，磁流体因为旋转而在旋转面上产生径向朝外的离心力，运转过程中的磁流体会因为离心力的作用挣脱磁力的束缚的影响而发生凹陷，导致磁流体“O型密封圈”的有效密封厚度明显减小，密封性能变差，当处在高速运转过程中，甚至会导致密封失效，如何克服磁流体密封高速失效的问题也亟需解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明结合了流体在U型管中静压平衡的原理，并利用流体旋转产生的离心力，提供了一种具有低摩擦系数且适合高转速的密封磁悬浮轴承。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种磁悬浮轴承，包括有内环和外环，所述外环呈环状结构，内侧设有“V”型凹槽，由外套及固定在外套两侧的端盖组合成；所述内环上设有凸极，凸极顶部置于凹槽内，与凹槽之间形成“V”型间隙；所述外环凹槽两侧设有第一永磁体，第一永磁体的磁极面与凹槽的斜面平行；凸极上设有第二永磁体，所述第二永磁体的磁极面与第一永磁体的磁极面平行相对，与第一永磁体之间产生斜向的磁斥力；其有益效果在于：第一永磁体与第二永磁体利用磁体的性质，在斜方向上形成对称的磁斥力，使得外环在径向和轴向上同时对内环产生力的作用，平衡内环的重力或旋转力矩，将内环悬浮在凹槽中，形成非接触型轴承，具有低摩擦系数；外套及固定在外套两侧的端盖可采用导磁材料制作，用以形成磁通道，减小磁漏，增强间隙中的磁场强度，优化磁场分布。