用于高速转子的被动径向永磁轴承.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103591139103591139A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310592396.9(22)申请日2013.11.22(71)申请人江苏理工学院地址213001江苏省常州市钟楼区中吴大道1801号(72)发明人王洪昌陈修祥周金宇(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.F16C32/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称用于高速转子的被动径向永磁轴承(57)摘要本发明公开了一种用于高速转子的被动径向永磁轴承，它包括壳体和安装在壳体内的至少一组轴承单元，轴承单元包括绝磁环和两个均轴向充磁并且之间留有安装腔的磁环，磁环同轴布置，并且充磁后的两个磁环的相对的一面为异性磁极，绝磁环套装在转子上，并且绝磁环位于两个磁环之间的安装腔内并与磁环同轴布置，绝磁环的外壁上还套装有至少一个导体和线圈，磁环均具有内通孔，内通孔的直径和绝磁环套装导体后的外径相等。它无需主动控制，并且无摩擦损耗，能够有效并快捷提供转子转动时的径向支承力以及阻尼，确保转子在高速工况下高效、稳定地工作。CN103591139ACN10359ACN103591139A权利要求书1/1页1.一种用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：它包括壳体（3）和安装在壳体（3）内的至少一组轴承单元，轴承单元包括绝磁环（7）和两个均轴向充磁并且之间留有安装腔（11）的磁环（1），磁环（1）同轴布置，并且充磁后的两个磁环（1）的相对的一面为异性磁极，绝磁环（7）套装在转子（6）上，并且绝磁环（7）位于两个磁环（1）之间的安装腔（11）内并与磁环（1）同轴布置，绝磁环（7）的外壁上还套装有至少一个导体（8），磁环（1）均具有内通孔（1-1），内通孔（1-1）的直径和绝磁环（7）套装导体（8）后的外径相等。2.根据权利要求1所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的绝磁环（7）的外壁上还套装有线圈（9），所述的绝磁环（7）并排套装导体（8）和线圈（9）后的外径与磁环的内通孔的直径相等。3.根据权利要求2所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的线圈（9）上还连接有负载。4.根据权利要求2所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的每个绝磁环（7）上的导体（8）有两个，所述的线圈（9）位于两个导体（8）之间。5.根据权利要求2或3或4所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的线圈（9）为表面涂有绝缘漆的铜线圈绕制而成。6.根据权利要求1所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的每组轴承单元的两个磁环（1）之间设置有绝磁垫环（2），并且绝磁垫环（2）位于绝磁环（7）的外围。7.根据权利要求1所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的壳体（3）上在与转子（6）相对的部位上安装有过载保护套（5），并且过载保护套（5）设置在转子（6）的外围。8.根据权利要求1所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的壳体（3）由不锈钢或铝合金材料制成。9.根据权利要求1所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的磁环（1）由Nd-Fe-B材料制成。10.根据权利要求1所述的用于高速转子的被动径向永磁轴承，其特征在于：所述的绝磁环（7）由玻璃纤维或碳纤维或环氧树脂材料制成。2CN103591139A说明书1/3页用于高速转子的被动径向永磁轴承技术领域[0001]本发明涉及一种用于高速转子的被动径向永磁轴承，属于设备制造技术领域。背景技术[0002]目前，为了确保轴系能稳定、高效地运转，在离心机、涡轮机、储能飞轮等各种高速旋转机械中，转子的支承常采用各种低功耗的轴承，另一方面，为了确保转子-轴承系统的稳定运行，还需要在轴系中引入阻尼装置。[0003]常用的轴承有——超导磁悬浮、电磁悬浮、永磁悬浮和机械轴承。电磁悬浮轴承虽然可以实现主动控制，但是制作成本较高、控制系统复杂，且其自身也需要供电；超导磁悬浮轴承不需要主动控制，但需要一套低温的液态氮冷却系统，增加了系统的成本与体积；机械轴承的摩擦功耗较大；永磁轴承不需要主动控制，价格低廉，但永磁轴承不可能获得全部6个自由度的稳定悬浮。[0004]阻尼装置方面，常见的悬吊式阻尼器能够提供的径向刚度与阻尼过小且体积较大，加工精度要求也较高；摆锤式挤压油膜阻尼器虽能提供较大的径向支承刚度及阻尼，但机构中需要用到机械轴承，故摩擦损耗大，另外，由于润滑油的存在，工作环境较差。[0005]因此，一种采用永磁环制作而成，具有阻尼能力、无