[发明专利]一种具有拼装永磁环结构的重型永磁吸力轴承

摘要

本发明属于磁悬浮轴承技术领域，涉及一种具有拼装永磁环结构的重型永磁吸力轴承，由永磁静环组件和导磁动环组成。磁静环组件中拼装永磁环为扇形永磁体拼装成的圆形磁环，拼装永磁环吸附在稳定薄钢盘上置于隔离环套内，永磁拼装环组件吸附在导磁静环中并用固定螺钉锁紧。导磁动环通过螺纹连接安装在转子上部的轴上，永磁静环组件在导磁动环之上，磁静环组件与导磁动环之间有轴向间隙，在拼装永磁环产生的强磁场作用下，形成永磁静环组件与导磁动环的永磁吸力承载转子的90～95%重量。本发明采用扇形永磁体组合成大尺寸永磁环，突破充磁机尺寸限制，实现重型永磁轴承的永磁环制作，适用于高速离心机、分子泵和飞轮轴系等重型高速旋转轴系。

主权项

一种具有拼装永磁环结构的重型永磁吸力轴承，由永磁静环组件（1）和导磁动环（2）组成，导磁动环（2）与竖直设置的转子（4）上部的轴同轴固接，转子（4）的轴的上下两端分别通过均为滚动轴承的上轴承（3）和下轴承（5）与机器壳体构成转动连接，永磁静环组件（1）在导磁动环（2）之上固定在机器壳体上，永磁静环组件（1）与导磁动环（2）同轴并套在转子（4）上部的轴上，永磁静环组件（1）的内孔与转子（4）上部的轴之间有径向间隙，永磁静环组件（1）与导磁动环（2）有轴向间隙，从而实现非接触承载，其特征在于，所述永磁静环组件（1）由导磁静环（101）、固定螺钉（102）和永磁拼装环组件（103）组成，所述永磁拼装环组件（103）由隔离环套（1031）、拼装永磁环（1032）和稳定薄钢盘（1033）组成，隔离环套（1031）为由侧壁和底环构成的一体圆环状结构，底环的宽度为5～10mm，底环的厚度为1～2mm，在侧壁的外侧等间隔水平固接12个磁环组件锁紧环（1034），磁环组件锁紧环（1034）的内圆为螺纹结构，拼装永磁环（1032）为由4～8块相同的扇形永磁体（1035）拼装成的圆形磁环，圆环形的稳定薄钢盘（1033）的内径和外径分别与拼装永磁环（1032）的内径和外径相同，拼装永磁环（1032）同轴吸附在稳定薄钢盘（1033）的下表面上，拼装永磁环（1032）和稳定薄钢盘（1033）的外径与隔离环套（1031）的侧壁的内径松配合，拼装永磁环（1032）和稳定薄钢盘（1033）镶嵌在隔离环套（1031）内，稳定薄钢盘（1033）的上表面和隔离环套（1031）的上沿在同一平面内；所述导磁静环（101）为圆环结构，导磁静环（101）的轴向截面为L型，中心孔为穿过转子（4）上部的轴的轴孔，导磁静环（101）下部为导磁环突缘， 导磁环突缘内的圆形区域为永磁拼装环组件安装处，在与隔离环套（1031）上12个磁环组件锁紧环（1034）的中心所在圆周相同半径的圆周上等间隔分布12个磁环固定孔（1011），在磁环固定孔（1011）与轴孔之间的圆周上等间隔分布6个磁环安装螺纹孔（1012），所述磁环固定孔（1011）和磁环安装螺纹孔（1012）均透孔；稳定薄钢盘（1033）向上，永磁拼装环组件（103）与导磁静环（101）同轴，永磁拼装环组件（103）吸附在导磁静环（101）的永磁拼装环组件安装处内，稳定薄钢盘（1033）与导磁静环（101）接触，永磁拼装环组件（103）中的拼装永磁环（1032）的下表面与导磁静环（101）的导磁环突缘下表面在同一平面内，永磁拼装环组件（103）中的隔离环套（1031）的外径比导磁静环（101）的导磁环突缘的内径小5～10mm，12只固定螺钉（102）分别穿过相应的磁环固定孔（1011）与磁环组件锁紧环（1034）螺纹连接将永磁拼装环组件（103）与导磁静环（101）锁紧；所述导磁动环（2）上部为圆盘结构，中心圆孔为与转子（4）上部的轴同轴固接的螺纹轴孔，螺纹轴孔内壁上有内缘螺纹（202），螺纹轴孔之下为转子（4）的安装处，导磁动环（2）的外侧面上等间隔分布4～6个工艺孔（203），导磁动环（2）下部为圆环形的动环锁定凸缘，在动环锁定凸缘的侧壁上等间隔分布4～6个动环锁定螺孔（201），动环锁定螺孔（201）为透孔，导磁动环（2）通过螺纹连接安装在转子（4）上部的轴上，用顶丝在动环锁定螺孔（201）中将导磁动环（2）与转子（4）锁定；所述永磁静环组件（1）与导磁动环（2）之间的轴向间隙为导磁动环（2）上表面与永磁静环组件（1）中的导磁静环（101）的导磁环突缘下表面之间的 间隔，由上轴承（3）和下轴承（5）在机器壳体上的位置控制，永磁静环组件（1）与导磁动环（2）之间的轴向间隙为2～5mm，在拼装永磁环（1032）产生的强磁场作用下，形成永磁静环组件（1）与导磁动环（2）的吸力；所述永磁静环组件（1）的内孔与转子（4）上部的轴之间的径向间隙为2～5mm，转子（4）上部的轴在永磁静环组件（1）的内孔中高速旋转。