專利名稱：磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)，該徑向懸浮結(jié)構(gòu)是利用軸向充磁大磁 環(huán)內(nèi)側(cè)的磁場，擠壓位于其內(nèi)側(cè)的軸向充磁小磁環(huán)外側(cè)的磁場，實現(xiàn)對懸浮磁環(huán)360°不間 斷磁場擠壓，使懸浮磁環(huán)處于徑向懸浮狀態(tài)。屬于磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，永磁學(xué)理論中主要重視磁路的研究，按照永磁學(xué)磁路理論，還不能設(shè)計出磁 懸浮軸承的徑向懸浮結(jié)構(gòu)，也不能解釋大磁環(huán)套小磁環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)徑向懸浮的現(xiàn)象。經(jīng)過我 們長期研究，發(fā)現(xiàn)軸向充磁大磁環(huán)套小磁環(huán)，能夠?qū)崿F(xiàn)其中一個磁環(huán)徑向懸浮。這種現(xiàn)象與 磁環(huán)側(cè)面固定波形結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，利用軸向充磁永磁材料的存在的側(cè)面磁場波形結(jié)構(gòu)，讓 兩個軸向充磁磁環(huán)互套，可以實現(xiàn)磁懸浮軸承懸浮環(huán)的完全永磁徑向懸浮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的原理是利用軸向充磁大磁環(huán)內(nèi)側(cè)面垂直于軸心的表面磁場，擠壓軸向充 磁小磁環(huán)外側(cè)面垂直于軸心表面磁場，使兩個套在一起的磁環(huán)側(cè)面的環(huán)形磁場處于同極相 斥狀態(tài)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)互套磁環(huán)的徑向懸浮。根據(jù)大量試驗我們發(fā)現(xiàn)，在磁環(huán)的內(nèi)側(cè)、外側(cè)出現(xiàn)變形時，磁環(huán)內(nèi)側(cè)、外側(cè)永磁波 的波形不會改變；在磁環(huán)端面進行變形之后，磁環(huán)內(nèi)側(cè)、外側(cè)永磁波的波形也不會改變，只 有強度會略有所變化。永磁徑向懸浮結(jié)構(gòu)只與永磁環(huán)產(chǎn)生的側(cè)面波形結(jié)構(gòu)有關(guān)，與永磁環(huán)本身的形狀變 化無關(guān)。通過永磁環(huán)內(nèi)側(cè)面產(chǎn)生的垂直于軸心的永磁波，擠壓處于其內(nèi)側(cè)永磁體外側(cè)面產(chǎn) 生的垂直于軸心的永磁波，就可以實現(xiàn)磁環(huán)徑向懸浮。上述永磁波的波形可以通過霍爾線圈測量得到。永磁懸浮軸承是依靠一個永磁材料產(chǎn)生的永磁波與另外一個永磁材料產(chǎn)生的永 磁波相互干擾、同性相斥才能夠使懸浮軸處于懸浮狀態(tài)。由于永磁環(huán)產(chǎn)生的永磁波與磁環(huán) 的充磁方向密切相關(guān)，與磁環(huán)本身形狀的變化無關(guān)。所以磁懸浮軸承的徑向懸浮結(jié)構(gòu)主要 是由磁環(huán)側(cè)面永磁波的波形結(jié)構(gòu)決定的。


圖1是本發(fā)明的基礎(chǔ)徑向懸浮結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖2是本發(fā)明的錐形斜面永磁波相互擠壓徑向懸浮結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖3是本發(fā)明的變形環(huán)徑向懸浮結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖4是本發(fā)明的內(nèi)環(huán)凹陷變形結(jié)構(gòu)及外側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖5是本發(fā)明的內(nèi)環(huán)復(fù)合變形結(jié)構(gòu)及外側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖6是本發(fā)明的內(nèi)環(huán)錐形變形結(jié)構(gòu)及外側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖7是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)為錐形套環(huán)結(jié)構(gòu)及內(nèi)側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。
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圖8是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)有凹陷套環(huán)結(jié)構(gòu)及內(nèi)側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖9是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)有臺階套環(huán)結(jié)構(gòu)及內(nèi)側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)的徑向剖面構(gòu)造圖。圖10是本發(fā)明的不封閉外環(huán)徑向懸浮結(jié)構(gòu)的軸向視圖。圖11是本發(fā)明的磁瓦組合磁環(huán)替代整體磁環(huán)的軸向視圖。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。圖1中，大磁環(huán)(1)，大磁環(huán)內(nèi)側(cè)的環(huán)形永磁波(2)，小磁環(huán)外側(cè)的環(huán)形永磁波(3)， 小磁環(huán)(4)等。大磁環(huán)(1)套在小磁環(huán)(4)的外側(cè)，大磁環(huán)(1)產(chǎn)生的內(nèi)側(cè)的永磁波(2) 與小磁環(huán)(4)產(chǎn)生的外側(cè)的永磁波(3)同性相斥。使其中一個磁環(huán)徑向固定，另外一個磁 環(huán)就處于徑向懸浮狀態(tài)。圖2中，內(nèi)側(cè)面錐形大磁環(huán)(1)，大磁環(huán)內(nèi)側(cè)的環(huán)形永磁波(2)，小磁環(huán)外側(cè)的環(huán)形 永磁波(3)，外側(cè)面錐形小磁環(huán)(4)。內(nèi)側(cè)面錐形大磁環(huán)(1)的內(nèi)側(cè)的環(huán)形永磁波(2)與外 側(cè)面錐形小磁環(huán)(4)外側(cè)的環(huán)形永磁波(3)同性相斥。使其中一個磁環(huán)徑向固定，另外一 個磁環(huán)就處于徑向懸浮狀態(tài)。圖3小磁環(huán)變形的徑向懸浮結(jié)構(gòu)。其中小磁環(huán)(4)外側(cè)面存在變形，其余結(jié)構(gòu)與 圖1完全相同。這里我們看到，磁環(huán)結(jié)構(gòu)的變形，不會導(dǎo)致環(huán)形永磁波結(jié)構(gòu)的改變。環(huán)形永 磁波及其方向可以通過高斯計測到。圖4是本發(fā)明的小環(huán)凹陷變形及外側(cè)永磁波的結(jié)構(gòu)。其中磁環(huán)(1)，環(huán)形永磁波 ⑵。圖5是本發(fā)明的小環(huán)復(fù)合變形及外側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)。其中磁環(huán)(1)的兩側(cè)端面呈錐 形，環(huán)形永磁波(2)。圖6是本發(fā)明的小環(huán)錐形變形及外側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)。其中磁環(huán)(1)，環(huán)形永磁波(2)。圖7是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)面為錐形套環(huán)及內(nèi)側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)。其中磁環(huán)(1)，環(huán)形永磁波 ⑵。圖8是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)有凹陷套環(huán)及內(nèi)側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)。其中磁環(huán)(1)，環(huán)形永磁波 ⑵。圖9是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)有臺階套環(huán)及內(nèi)側(cè)永磁波結(jié)構(gòu)。其中磁環(huán)(1)，環(huán)形永磁波 ⑵。通過上述磁環(huán)內(nèi)側(cè)及外側(cè)變形結(jié)構(gòu)，我們可以發(fā)現(xiàn)磁環(huán)本身的結(jié)構(gòu)改變不能改變 磁環(huán)側(cè)面波形的結(jié)構(gòu)。圖10是本發(fā)明的不封閉外環(huán)徑向懸浮結(jié)構(gòu)。其中不封閉外側(cè)環(huán)(1)，內(nèi)側(cè)環(huán)⑵， 穩(wěn)定體(3)。該結(jié)構(gòu)還可以改變?yōu)閮?nèi)側(cè)環(huán)不封閉，外側(cè)環(huán)封閉。圖11是本發(fā)明的磁瓦組合磁環(huán)替代整體磁環(huán)的結(jié)構(gòu)。磁瓦之間可以有間隙，也可 以沒有間隙。所有磁環(huán)都可以用磁瓦替代。上述實驗證實，磁懸浮軸承的徑向懸浮結(jié)構(gòu)是依靠軸向充磁磁環(huán)側(cè)面永磁波同性 相斥，使同性永磁波相互擠壓，實現(xiàn)其中一個磁環(huán)的徑向懸浮。徑向懸浮結(jié)構(gòu)在環(huán)形磁鋼的 基礎(chǔ)上，其磁環(huán)本身結(jié)構(gòu)進行變形，不會改變徑向懸浮永磁波的結(jié)構(gòu)。除以上實施例外，本發(fā)明還有其他實施方式。凡采改變磁環(huán)結(jié)構(gòu)，而不改變環(huán)形永 磁波結(jié)構(gòu)所形成的磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)，其技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)，其特征是大磁環(huán)(1)，大磁環(huán)內(nèi)側(cè)的環(huán)形永磁波(2)，小磁環(huán)外側(cè)的環(huán)形永磁波(3)，小磁環(huán)(4)等磁環(huán)和波形結(jié)構(gòu)；大磁環(huán)(1)套在小磁環(huán)(4)的外側(cè)，大磁環(huán)(1)產(chǎn)生的內(nèi)側(cè)的環(huán)形永磁波(2)與小磁環(huán)(4)產(chǎn)生的外側(cè)的環(huán)形永磁波(3)同性相斥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)，其特征是大磁環(huán)和小磁環(huán)的結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生變化之后，大磁環(huán)和小磁環(huán)側(cè)面產(chǎn)生的環(huán)形永磁波的波形不會發(fā)生變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)，其特征是磁環(huán)可以用磁瓦替代。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)，其特征是磁環(huán)可以是不封閉的 磁環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明的磁懸浮軸承徑向懸浮結(jié)構(gòu)是由大磁環(huán)(1)，大磁環(huán)內(nèi)側(cè)的永磁波(2)，小磁環(huán)外側(cè)的永磁波(3)，小磁環(huán)(4)等磁環(huán)和磁環(huán)產(chǎn)生的波形結(jié)構(gòu)組成。大磁環(huán)(1)套在小磁環(huán)(4)的外側(cè)，大磁環(huán)(1)產(chǎn)生的內(nèi)側(cè)的永磁波(2)與小磁環(huán)(4)產(chǎn)生的外側(cè)的永磁波(3)同性相斥。使其中一個磁環(huán)徑向固定，另外一個磁環(huán)就處于徑向懸浮狀態(tài)。
文檔編號F16C32/04GK101881301SQ200910026749
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者卓向東 申請人:卓向東