自調式永磁力磁浮軸承的製作方法

2023-10-19 10:01:42 1

專利名稱：自調式永磁力磁浮軸承的製作方法
技術領域：
本發明涉及自調式永磁力磁浮軸承，適用於各種轉動機構的軸承，屬於磁浮軸承技術領域。
背景技術：
利用永磁力隔離軸承的內外環接觸以減小磨擦從而減小能量的損耗以提高軸承效率，這是一件非常好的事，因為永磁力能量高而且有些永磁塊其磁力是基本不衰減的，但在實際運用時軸承總是會偏向一側使軸承的內外環接觸磨擦而達不到完全懸浮旋轉的目的；國內外有許多改進其偏向一側的專利，但他們都是通過外加電磁線圈的磁力來調節其偏移的，這外加電源不僅有能量消耗，而且有體積的影響等不利因素，所以難以實現大面積的推廣；如何找到一種能夠不需要外加電源的機械的內部自動調節其旋轉偏移的方法這是磁浮軸承能廣泛應用的前提。
名詞解釋徑向線一一軸承內外環及其同軸心的所有環或圓桶的每一個點與軸承環中心軸線的垂直連線及其延長線。發明內容
本發明的目的是提供一種能夠不需要外加電源的機械的利用其內部磁場變化來自動調節其旋轉偏移的自調式永磁力磁浮軸承。
自調式永磁力磁浮軸承，包括內裝多塊磁力線與徑向線成一定小角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊的軸承內環和內裝多塊磁力線與徑向線成另一小角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊的外環以及內環與外環之間可轉動和順徑向移動的軸承鋼珠及鋼珠移動時推動內環或外環長條瓦形或長條矩形永磁塊旋轉一定小角度的傳動杆和傳動輪，其特徵在於1、軸承分為內環和外環，內環和外環各有兩層環形成環形夾層，環形夾層內有多塊磁力線與徑向線成一定角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊，軸承內環永磁塊與軸承外環永磁塊同極相對放置，軸承內環或外環的長條瓦形或長條矩形永磁塊與徑向線的夾角大小不一樣，可被軸承鋼珠推動的永磁塊與徑向線的夾角要比不被鋼珠推動的永磁塊與徑向線的夾角大；內環夾層永磁塊的內側中央和外環夾層永磁塊的外側中央各有一根旋轉支承軸，長條瓦形或長條矩形永磁塊可以繞其旋轉以調節永磁塊的磁力線與徑向線的夾角；軸承內環和外環之間有可轉動和移動的軸承鋼珠，可轉動和移動的軸承鋼珠由軸承鋼珠保持器固定於軸承內環外圓桶的外側或軸承外環內圓桶的內側，在軸承內環和外環發生相對偏移時，軸承外環內圓桶的內側或軸承內環外圓桶的外側接觸軸承鋼珠與其磨擦並推壓軸承鋼珠發生移動從而推動傳動杆或傳動輪驅動長條瓦形或長條矩形永磁塊繞旋轉支承軸旋轉使長條瓦形或長條矩形永磁塊的磁力線與徑向線的夾角減小並接近於零以增大其徑向線方向的磁力線密度，進而增強其磁斥力，最終調整因軸承內外環偏移而被磨擦旋轉鋼珠區的內外環間距以使軸承內外環不接觸旋轉。
2、以軸承內環相對靜止外環相對旋轉說明軸承內環永磁塊其磁力線相對永磁塊中心位置的徑向線向外環旋轉方向轉過一小角度，軸承外環永磁塊其磁力線相對永磁塊中心位置的徑向線向外環旋轉方向轉過另一小角度，使內環與外環在任何時候都有一個推動內外環向相反方向旋轉的推力以提高軸承旋轉的內動力。
3、軸承內外環兩端連接有結構與軸承內外環相同的喇叭口環，喇叭口環的內環和外環均有與軸承內環和外環一樣的喇叭口形環形夾層，喇叭口形環形夾層內各有多塊磁力線與喇叭口內環桶或喇叭口外環桶切線垂直線成一小角度的永磁塊，並在軸承內外環發生軸向偏移時擠壓喇叭口內外環間的鋼珠使喇叭口內環磁塊發生旋轉並增大喇叭口外環桶切線垂直線方向的磁力線密度，從而增大其磁場斥力進而調整喇叭口內外環間的間距以保證軸承的不接觸不磨擦運轉。
4、本發明的結構有兩種，一種是軸承外環永磁塊固定但可手動調節角度，軸承內環永磁塊可被內外環間鋼珠推擠發生旋轉並使磁力線密度發生改變的A型結構，另一種是軸承內環永磁塊固定但可手動調節，軸承外環永磁塊可被內外環間鋼珠推擠發生旋轉並使磁力線密度發生改變的B型結構。
A型結構軸承內環的軸承內環內圓桶和軸承內環外圓桶形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線成一定小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的內側中央有一根便於自動調節磁力線與徑向線角度的旋轉支承軸；軸承外環的軸承外環內圓桶和軸承外環外圓桶形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線成另一小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的外側中央有一根用於手動調節磁力線與徑向線角度的旋轉支承軸； 軸承內環外圓桶的外側裝有帶鋼珠的軸承鋼珠保持器，鋼珠可在保持器內做旋轉和軸承徑向移動，當軸承外環與內環發生相對偏移時，軸承外環內圓桶的某一點或兩點與固定於軸承內環外圓桶外側的軸承鋼珠保持器內的一隻或兩隻鋼珠接觸受力推擠，並通過杆輪推擠軸承內環夾層內的一塊或兩塊永磁塊旋轉，使被接觸的鋼珠區的磁力線密度增強，從而增大被接觸鋼珠區的磁斥力，進而自動調節被接觸鋼珠區的軸承內環與外環的距離以保持軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
B型結構軸承外環的軸承外環內圓桶和軸承外環外圓桶形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線成一定小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的外側中央有一根便於自動調節磁力線與徑向線角度的旋轉支承軸；軸承內環的軸承內環內圓桶和軸承內環外圓桶形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線成另一小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的內側中央有一根用於手動調節磁力線與徑向線角度的旋轉支承軸； 軸承外環內圓桶上裝有帶鋼珠的軸承鋼珠支承杯，鋼珠可在軸承鋼珠支承杯內做旋轉和軸承徑向移動，當軸承外環與內環發生相對偏移時，軸承內環外圓桶的某一點或兩點與軸承外環內圓桶上的軸承鋼珠支承杯內的一隻或兩隻鋼珠接觸受力推擠，並通過軸承鋼珠移動傳動杆和軸承鋼珠移動傳動輪旋轉轉推軸承外環夾層內的相鄰兩塊或四塊永磁塊旋轉，使被接觸的鋼珠區的磁力線密度增強，從而增大被接觸鋼珠區的磁斥力，進而自動調節被接觸鋼珠區的軸承內環與外環的距離以保持軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
5、軸承內環和軸承外環夾層內的長條瓦形永磁塊的磁力線垂直於長條瓦形外弧面上任一點的切線，或長條矩形永磁塊的磁力線垂直於兩長條邊與矩形長邊組成的平面。
本發明與現有技術相比具有以下優點1、通過在軸承內環與外環發生相對偏移時擠壓內環與外環間的軸承鋼珠移動從而推動內環或外環永磁塊旋轉一個小角度而增大被擠壓鋼珠區的磁力線密度，以提高被擠壓鋼珠區的永磁斥力，進而自動調整軸承內環與外環的間距實現內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
2、軸承內環與外環的自動調節不需要外加電源，無能量消耗，也沒有電磁線圈的分布與佔位。
3、在做到軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉的同時，內環與外環在任何時候都有一個推動內外環向相反方向旋轉的推力，相當於提高軸承旋轉的內動力。


圖1是本發明A型實施例的軸向剖面結構示意圖； 圖2是圖1所示實施例中A-A剖面示意圖；圖3是圖1所示實施例中M放大示意圖； 圖4是本發明B型實施例的軸向剖面結構示意圖； 圖5是圖1所示實施例中B-B剖面示意圖； 圖6是圖2中N放大示意圖； 圖7是圖5中P放大示意圖。
圖1-7中1、軸承鋼珠保持器 2、喇叭口內環磁塊 3、喇叭口內環磁塊旋轉支承軸 4、喇叭口外環磁塊 5、喇叭口內外環磁塊間軸承鋼珠 6、軸承外環內圓桶 7、軸承內環永磁塊 8、軸承外環永磁塊 9、軸承內環外圓桶 10、軸承鋼珠移動傳動杆 11、軸承鋼珠 12、軸承外環外圓桶 13、軸承內環內圓桶 14、喇叭口外環桶 15、喇叭口內環桶 16、喇叭口與軸承中心軸夾角 17、軸承內環永磁塊旋轉支承軸 18、軸承內環永磁塊兩外角連線與徑向線的夾角R 19、軸承外環永磁塊兩外角連線與徑向線的夾角S 20、軸承鋼珠移動傳動輪 21、軸承鋼珠移動傳動杆 22、 軸承外環永磁塊旋轉支承軸 23、軸承鋼珠支承杯 24、軸承內環永磁塊兩外角連線 25、軸承外環永磁塊兩外角連線 26、徑向線。
具體實施方式
在圖1一7所示的實施例中有兩種實施結構一種是軸承外環永磁塊8固定但可手動調節角度，軸承內環永磁塊7可被內外環間鋼珠推擠發生旋轉並使磁力線密度發生改變的A型結構，另一種是軸承內環永磁塊7固定但可手動調節，軸承外環永磁塊8可被內外環間鋼珠推擠發生旋轉並使磁力線密度發生改變的B型結構。
A型結構軸承內環的軸承內環內圓桶13和軸承內環外圓桶9形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線沈成一定小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的內側中央有一根便於自動調節磁力線與徑向線26角度的旋轉支承軸；軸承外環的軸承外環內圓桶6和軸承外環外圓桶12形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線沈成另一小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的外側中央有一根用於手動調節磁力線與徑向線26角度的旋轉支承軸；軸承內環外圓桶9的外側裝有帶鋼珠的軸承鋼珠保持器1，鋼珠可在保持器內做旋轉和軸承徑向移動，當軸承外環與內環發生相對偏移時，軸承外環內圓桶6的某一點或兩點與固定於軸承內環外圓桶9外側的軸承鋼珠保持器1內的一隻或兩隻鋼珠接觸受力推擠，並通過杆輪推擠軸承內環夾層內的一塊或兩塊永磁塊旋轉，使被接觸的鋼珠區的磁力線密度增強，從而增大被接觸鋼珠區的磁斥力，進而自動調節被接觸鋼珠區的軸承內環與外環的距離以保持軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
B型結構軸承外環的軸承外環內圓桶6和軸承外環外圓桶12形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線沈成一定小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的外側中央有一根便於自動調節磁力線與徑向線26角度的旋轉支承軸；軸承內環的軸承內環內圓桶13和軸承內環外圓桶9形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線沈成另一小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的內側中央有一根用於手動調節磁力線與徑向線26角度的旋轉支承軸；軸承外環內圓桶6上裝有帶鋼珠的軸承鋼珠支承杯23，鋼珠可在軸承鋼珠支承杯23內做旋轉和軸承徑向移動，當軸承外環與內環發生相對偏移時，軸承內環外圓桶9的某一點或兩點與軸承外環內圓桶6上的軸承鋼珠支承杯23內的一隻或兩隻鋼珠接觸受力推擠，並通過軸承鋼珠移動傳動杆21和軸承鋼珠移動傳動輪20旋轉轉推軸承外環夾層內的相鄰兩塊或四塊永磁塊旋轉，使被接觸的鋼珠區的磁力線密度增強，從而增大被接觸鋼珠區的磁斥力，進而自動調節被接觸鋼珠區的軸承內環與外環的距離以保持軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
權利要求
1.自調式永磁力磁浮軸承，包括內裝多塊磁力線與徑向線(26)成一定小角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊的軸承內環和內裝多塊磁力線與徑向線(26)成另一小角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊的外環以及內環與外環之間可轉動和順徑向移動的軸承鋼珠(11)及鋼珠移動時推動內環或外環長條瓦形或長條矩形永磁塊旋轉一定小角度的傳動杆和傳動輪，其特徵在於軸承分為內環和外環，內環和外環各有兩層環形成環形夾層，環形夾層內有多塊磁力線與徑向線(26)成一定角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊，軸承內環永磁塊(7)與軸承外環永磁塊(8)同極相對放置， 軸承內環或外環的長條瓦形或長條矩形永磁塊與徑向線(26)的夾角大小不一樣，可被軸承鋼珠(11)推動的永磁塊與徑向線(26 )的夾角要比不被鋼珠推動的永磁塊與徑向線(26 )的夾角大；內環夾層永磁塊的內側中央和外環夾層永磁塊的外側中央各有一根旋轉支承軸， 長條瓦形或長條矩形永磁塊可以繞其旋轉以調節永磁塊的磁力線與徑向線(26)的夾角； 軸承內環和外環之間有可轉動和移動的軸承鋼珠(11)，可轉動和移動的軸承鋼珠(11)由軸承鋼珠保持器(1)固定於軸承內環外圓桶(9)的外側或軸承外環內圓桶(6)的內側，在軸承內環和外環發生相對偏移時，軸承外環內圓桶(6)的內側或軸承內環外圓桶(9)的外側接觸軸承鋼珠(11)與其磨擦並推壓軸承鋼珠(11)發生移動從而推動傳動杆或傳動輪驅動長條瓦形或長條矩形永磁塊繞旋轉支承軸旋轉使長條瓦形或長條矩形永磁塊的磁力線與徑向線(26)的夾角減小並接近於零以增大其徑向線(26)方向的磁力線密度，進而增強其磁斥力，最終調整因軸承內外環偏移而被磨擦旋轉鋼珠區的內外環間距以使軸承內外環不接觸旋轉。
2.如權利要求1所述的自調式永磁力磁浮軸承，其特徵在於以軸承內環相對靜止外環相對旋轉說明軸承內環永磁塊(7)其磁力線相對永磁塊中心位置的徑向線(26)向外環旋轉方向轉過一小角度，軸承外環永磁塊(8)其磁力線相對永磁塊中心位置的徑向線(26) 向外環旋轉方向轉過另一小角度，使內環與外環在任何時候都有一個推動內外環向相反方向旋轉的推力以提高軸承旋轉的內動力。
3.如權利要求1所述的自調式永磁力磁浮軸承，其特徵在於軸承內外環兩端連接有結構與軸承內外環相同的喇叭口環，喇叭口環的內環和外環均有與軸承內環和外環一樣的喇叭口形環形夾層，喇叭口形環形夾層內各有多塊磁力線與喇叭口內環桶(15)或喇叭口外環桶(14)切線垂直線成一小角度的永磁塊，並在軸承內外環發生軸向偏移時擠壓喇叭口內外環間的鋼珠使喇叭口內環磁塊(2)發生旋轉並增大喇叭口外環桶(14)切線垂直線方向的磁力線密度，從而增大其磁場斥力進而調整喇叭口內外環間的間距以保證軸承的不接觸不磨擦運轉。
4.如權利要求1所述的自調式永磁力磁浮軸承，其特徵在於軸承外環永磁塊(8)固定但可手動調節角度，軸承內環永磁塊(7)可被內外環間鋼珠推擠發生旋轉並使磁力線密度發生改變的A型結構軸承內環的軸承內環內圓桶(13)和軸承內環外圓桶(9)形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線(26)成一定小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的內側中央有一根便於自動調節磁力線與徑向線(26)角度的旋轉支承軸；軸承外環的軸承外環內圓桶(6)和軸承外環外圓桶(12)形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線 (26)成另一小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的外側中央有一根用於手動調節磁力線與徑向線(26)角度的旋轉支承軸；軸承內環外圓桶(9)的外側裝有帶鋼珠的軸承鋼珠保持器(1)，鋼珠可在保持器內做旋轉和軸承徑向移動，當軸承外環與內環發生相對偏移時，軸承外環內圓桶(6)的某一點或兩點與固定於軸承內環外圓桶(9)外側的軸承鋼珠保持器(1)內的一隻或兩隻鋼珠接觸受力推擠，並通過杆輪推擠軸承內環夾層內的一塊或兩塊永磁塊旋轉，使被接觸的鋼珠區的磁力線密度增強，從而增大被接觸鋼珠區的磁斥力，進而自動調節被接觸鋼珠區的軸承內環與外環的距離以保持軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
5.如權利要求1所述的自調式永磁力磁浮軸承，其特徵在於軸承內環永磁塊(7)固定但可手動調節，軸承外環永磁塊(8)可被內外環間鋼珠推擠發生旋轉並使磁力線密度發生改變的B型結構軸承外環的軸承外環內圓桶(6)和軸承外環外圓桶(12)形成環形夾層， 環形夾層內裝有多塊與徑向線(26)成一定小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的外側中央有一根便於自動調節磁力線與徑向線(26)角度的旋轉支承軸；軸承內環的軸承內環內圓桶(13)和軸承內環外圓桶(9)形成環形夾層，環形夾層內裝有多塊與徑向線(26) 成另一小角度的長條瓦形或長條矩形永磁塊，永磁塊的內側中央有一根用於手動調節磁力線與徑向線(26)角度的旋轉支承軸；軸承外環內圓桶(6)上裝有帶鋼珠的軸承鋼珠支承杯 (23)，鋼珠可在軸承鋼珠支承杯(23)內做旋轉和軸承徑向移動，當軸承外環與內環發生相對偏移時，軸承內環外圓桶(9)的某一點或兩點與軸承外環內圓桶(6)上的軸承鋼珠支承杯(23)內的一隻或兩隻鋼珠接觸受力推擠，並通過軸承鋼珠移動傳動杆(21)和軸承鋼珠移動傳動輪(20)旋轉轉推軸承外環夾層內的相鄰兩塊或四塊永磁塊旋轉，使被接觸的鋼珠區的磁力線密度增強，從而增大被接觸鋼珠區的磁斥力，進而自動調節被接觸鋼珠區的軸承內環與外環的距離以保持軸承內環與外環的不接觸不磨擦旋轉。
6.如權利要求1所述的自調式永磁力磁浮軸承，其特徵在於軸承內環和軸承外環夾層內的長條瓦形永磁塊的磁力線垂直於長條瓦形外弧面上任一點的切線，或長條矩形永磁塊的磁力線垂直於兩長條邊與矩形長邊組成的平面。
全文摘要
自調式永磁力磁浮軸承，包括內環和外環的夾層分別內裝多塊磁力線與徑向線成一定小角度並依次順序排放的長條瓦形或長條矩形永磁塊以及內環與外環之間可轉動和順徑向移動的軸承鋼珠及鋼珠移動時推動內環或外環永磁塊旋轉一定小角度的傳動杆和傳動輪，其特徵在於軸承內環永磁塊與軸承外環永磁塊同極相對放置，軸承內環或外環的永磁塊與徑向線的夾角大小不一樣；內環永磁塊的內側中央和外環永磁塊的外側中央各有一根旋轉支承軸，永磁塊可以繞其旋轉以調節永磁塊的磁力線與徑向線的夾角以改變其徑向線方向的磁力線密度，進而改變其磁斥力。
文檔編號F16C32/04GK102518666SQ20111045763
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者魏伯卿 申請人:魏伯卿